安徽 湯 偉(特級教師) 楊 寧 徐 靜
2018年3月3日,教育部考試中心主任姜鋼、黨委書記劉桔在《中國教育報(bào)》發(fā)表署名文章《牢記立德樹人使命 寫好教育考試奮進(jìn)之筆》,就教育考試工作發(fā)表了重要意見。該文章對于2018年及今后一段時(shí)間的高考命題具有非常明確和重要的指導(dǎo)意義!通過仔細(xì)研讀該文章,可以發(fā)現(xiàn),教育部針對高考試題的命制進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)指出:科學(xué)設(shè)計(jì)考試內(nèi)容,優(yōu)化高考選拔功能,強(qiáng)化能力立意與素養(yǎng)導(dǎo)向,助力推動中學(xué)素質(zhì)教育。由此本文針對高考理綜化學(xué)試題進(jìn)行大膽預(yù)測,愿對沖刺階段的教師與學(xué)生起到事半功倍之功效。
黨的十九大明確提出:“要全面貫徹黨的教育方針,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),發(fā)展素質(zhì)教育,推進(jìn)教育公平,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人?!绷?xí)近平總書記在座談中也指出:“中華民族創(chuàng)造了源遠(yuǎn)流長的中華文化,中華民族也一定能夠創(chuàng)造出中華文化新的輝煌。”教育部考試中心主任姜鋼指出:“在高考命題中,要高度重視傳統(tǒng)文化對于立德樹人的獨(dú)特功能,弘揚(yáng)和考查中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,體現(xiàn)高考為國選材的重大使命。各學(xué)科在試題中都要對中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化有所體現(xiàn)?!笨梢灶A(yù)測立德樹人,呈現(xiàn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化會成為今年高考的熱點(diǎn)和主流。
【例1】中國詩詞深受眾人喜愛,針對下列一些詩詞,從化學(xué)角度解讀正確的是( )
A.王安石的《梅花》:“遙知不是雪,唯有暗香來”描述了物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化過程中既有狀態(tài)變化又有氣味的產(chǎn)生
B.庾信的《楊柳歌》:“獨(dú)憶飛絮鵝毛下,非復(fù)青絲馬尾垂”從化學(xué)成分分析現(xiàn)實(shí)生活中“飛絮”“鵝毛”主要成分分別為纖維素和蛋白質(zhì)
C.趙孟頫的《煙火詩》:“紛紛燦爛如星隕,赫赫喧豗似火攻”描述了顏色反應(yīng)的現(xiàn)象
D.李白的《望廬山瀑布》:“日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川”中的“紫煙”是碘受到日光照射產(chǎn)生的升華現(xiàn)象
【解析】“遙知不是雪,唯有暗香來”中描述的是梅花發(fā)出的具有香味的分子發(fā)生分子運(yùn)動、擴(kuò)散所致,無化學(xué)變化,A錯(cuò)誤;從化學(xué)物質(zhì)分類角度分析,“飛絮”和“棉花”的成分相似,主要成分為纖維素,詩詞中“鵝毛”“青絲”“馬尾”等毛發(fā)均為蛋白質(zhì),B正確;“紛紛燦爛如星隕,赫赫喧豗似火攻”描述了焰色反應(yīng)的現(xiàn)象,而不是化學(xué)變化中的顏色反應(yīng),注意:顏色反應(yīng)是通過化學(xué)反應(yīng)改變了原有物質(zhì)的顏色,如硝酸與某些蛋白質(zhì)反應(yīng)可以顯黃色,這稱為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng),而焰色反應(yīng)屬于物理變化范疇,其變化的本質(zhì)是電子發(fā)生躍遷所致,C錯(cuò)誤;瀑布形成的水霧膠體,在日光照射下產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,而不是碘的升華現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。
【答案】B
接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力是《考試大綱》的基本要求,“考綱”中明確指出,考生能夠通過對自然界、生產(chǎn)和生活中化學(xué)現(xiàn)象的觀察以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)物、模型的觀察,對圖形、圖表的閱讀,獲取有關(guān)的感性知識和印象,并進(jìn)行初步加工、吸收、有序存儲。預(yù)測在2018年高考會強(qiáng)化該方面的考查力度,試卷中會盡可能地通過模型、圖形等進(jìn)行表達(dá),考查學(xué)生分析和解決問題的過程及結(jié)果。該方式的考查,也是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的具體體現(xiàn)。
【例2】某有機(jī)物M分子模型如圖所示,其中不同顏色的球表示不同的原子,其中原子之間的化學(xué)鍵可以是單鍵、雙鍵或三鍵。關(guān)于該有機(jī)物M的說法不正確的是( )
A.屬于弱電解質(zhì),易與鹽酸反應(yīng)
B.同一平面上可以有6個(gè)原子
C.含有不飽和鍵,可以發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物
D.核磁共振氫譜圖分析,峰面積之比為1∶2∶2
【解析】根據(jù)圖示可以得出白球表示H原子、綠球表示C原子、紅球表示O原子、藍(lán)球表示N原子,該球棍模型實(shí)質(zhì)上表示的是甘氨酸(NH2—CH2—COOH),因?yàn)橛恤然?,具有弱酸的性質(zhì),屬于弱電解質(zhì),可以與燒堿反應(yīng);有氨基,可以與鹽酸反應(yīng),A正確。碳氧雙鍵中碳原子采用sp2雜化,決定了一個(gè)平面構(gòu)型,由此推理可以有6個(gè)原子共平面,B正確。該氨基酸可以發(fā)生縮聚反應(yīng)不是加聚反應(yīng),C錯(cuò)誤。核磁共振氫譜圖分析,有三種氫,峰面積之比為1∶2∶2,D正確。
【答案】C
【例3】南開大學(xué)陳軍教授團(tuán)隊(duì)研制出“可充電室溫 Na - CO2電池”現(xiàn)已取得突破性進(jìn)展,有望取代即將枯竭的鋰電池。該電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
B.電池工作時(shí),外電路中流過0.02 mol電子,負(fù)極材料減重0.46 g
C.多壁碳納米管的作用主要是導(dǎo)電及吸附CO2
D.電池中四甘醇二甲醚可用飽和食鹽水代替實(shí)現(xiàn)Na+傳導(dǎo)
【答案】D
如何從定量的角度考查學(xué)生的計(jì)算推理能力一直是大家關(guān)注的熱點(diǎn),每一年高考都會在這些考點(diǎn)上有所創(chuàng)新,可以預(yù)測2018年高考會通過不同的信息形式,創(chuàng)新數(shù)據(jù)特點(diǎn),考查學(xué)生計(jì)算推理能力及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理能力。
【例4】將燒堿溶液分別滴加到H3AsO3和H3AsO4水溶液中,實(shí)驗(yàn)測得含砷的各粒子的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某粒子的濃度占各粒子濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系分別如圖所示。
下列相關(guān)說法正確的是( )
A.H3AsO3和H3AsO4均為三元弱酸
B.K1(H3AsO3)的數(shù)量級為10-10
C.NaH2AsO3與NaH2AsO4溶液中,均存在c(H+)>c(OH-)
【答案】B
“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)中較高層次的價(jià)值追求,2018年高考試題的設(shè)計(jì)將會借助素材、知識點(diǎn)及情景設(shè)置等不同角度,著力引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我們社會、經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,弘揚(yáng)社會主義核心價(jià)值觀,突出化學(xué)學(xué)科的獨(dú)特育人功能,幫助學(xué)生建立綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)等理念。預(yù)計(jì)2018年高考化學(xué)試題仍會以工藝流程圖形式呈現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識問題,增強(qiáng)學(xué)生社會責(zé)任感。
【例5】某化工廠利用工業(yè)廢水M(含有MgSO4、NaCl、MnSO4)為原料制備氮鎂磷復(fù)合肥MAP,其生成流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室中,操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為過濾,過濾時(shí),濾紙需要緊貼漏斗內(nèi)壁,原因是__________;若發(fā)現(xiàn)濾液渾濁,可能的原因是_______________。
(2)廢水M中加入NaClO溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(3)化工生產(chǎn)中,若針對操作Ⅳ,欲獲得氨氣,用于化工生產(chǎn)循環(huán)利用,該操作為__________。
(4)化肥MAP生產(chǎn)過程中,加入NaH2PO4和氨水,此時(shí)氨水的作用是____________________。
(5)寫出操作Ⅲ中形成化肥MAP的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________。
【答案】(1)加快過濾速率 濾紙破損或?yàn)V液超過濾紙上邊緣口等(答案合理即可)
(3)加入生石灰,加熱
(4)充當(dāng)反應(yīng)物,調(diào)解溶液的pH
化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”針對中學(xué)生明確指出,中學(xué)生應(yīng)該能從不同層次認(rèn)識物質(zhì)的多樣性,并對物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。所以我們理所當(dāng)然地可以預(yù)測,該內(nèi)容是2018年高考的熱點(diǎn)。
(1)金屬(75Re)錸位于元素周期表第__________周期,__________________族。
(2)基態(tài)Re原子中,核外有__________種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子,其中電子占據(jù)最高能層的符號是__________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為__________。
(3)已知Ba與Re位于同一周期,且最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ba的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Re低,原因是________________________。
(4)我國一些科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),錸的許多有機(jī)配合物能夠充當(dāng)電致發(fā)光材料,研究得出配合物具有MLCT發(fā)射性質(zhì),該配合物中,與N原子直接相連的C原子的雜化類型是__________,寫出與配體CO屬于等電子體的兩種微粒:__________(寫出一種離子、一種分子)。
【解析】(1)根據(jù)Re的價(jià)電子排布式為5d56s2,可知錸位于元素周期表第六周期,ⅦB族。注意過渡金屬的價(jià)電子與主族價(jià)電子的區(qū)別,若價(jià)電子為6s2,則為第六周期,ⅡA族。(2)根據(jù)提供的信息可以得出Re的質(zhì)子數(shù)為75,核外電子數(shù)為75,所以核外共有75種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子;根據(jù)價(jià)電子信息,可以得出電子占據(jù)最高能層為第6層,其符號為P;該能層電子為s能級上的電子,其電子云輪廓圖形狀為球形。(3)根據(jù)金屬鍵影響金屬晶體的熔、沸點(diǎn)規(guī)律,可以得出答案。(4)根據(jù)該配合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與N原子相連接的C原子有形成飽和鍵的,也有形成不飽和鍵的,可以推斷出其雜化類型分別為sp3、sp2;根據(jù)等電子體的基本概念,可以推理出微粒為N2、NO+。
【答案】(1)六 ⅦB
(2)75 p 球形
(3)Ba原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱
(4)sp3、sp2N2、NO+
“變化觀點(diǎn)與平衡思想”是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分,全國卷中一定會涉及該知識點(diǎn)的考查,試題常常以真實(shí)的情景為依托,考查學(xué)生多角度、動態(tài)地分析化學(xué)變化,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡單的實(shí)際問題的能力。
【例7】目前我國已經(jīng)全面實(shí)施汽車尾氣排放“國五標(biāo)準(zhǔn)”,進(jìn)一步降低汽車尾氣污染。在汽車尾氣管中加裝催化劑可有效降低CO、NOx及碳?xì)浠衔?HC)的排放?;卮鹣铝袉栴}:
(1)會形成光化學(xué)污染的氣體是__________。
(2)以NO為例,已知:
①②③④反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4=___________________,反應(yīng)④⑤在熱力學(xué)上趨勢均很大,其原因是____________________________;有利于提高NO轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是___________________;在尾氣處理過程中防止NO與H2反應(yīng)生成NH3,提高其反應(yīng)的選擇性關(guān)鍵因素是________________________。
(3)研究表明不同負(fù)載鈀的量催化劑對汽車尾氣處理結(jié)果如下圖所示,根據(jù)分析圖象可知催化劑最佳負(fù)載鈀的量為____________________;當(dāng)負(fù)載鈀的量過大時(shí),三種尾氣的轉(zhuǎn)化率反而下降的原因是_____________________。
①CO的平衡轉(zhuǎn)化率α1=__________%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=__________。
②在520 K重復(fù)實(shí)驗(yàn),平衡后CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為8.3%,CO的轉(zhuǎn)化率α2__________α1,該反應(yīng)的ΔH__________0。(填“>”“<”或“=”)
【解析】(1)光化學(xué)煙霧污染是NOx和碳?xì)浠衔?HC)共同作用的結(jié)果,碳?xì)浠衔锉谎趸癁榇碳ば詺馕兜娜╊?,學(xué)生易錯(cuò)誤理解為僅僅是氮的氧化物引起。(2)根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)④=反應(yīng)①×2+反應(yīng)②-反應(yīng)③,因此ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3;由于反應(yīng)④⑤均是放出熱量較多的反應(yīng),產(chǎn)物能量較低。故兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢很大,且反應(yīng)④⑤為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),故降低溫度和增大壓強(qiáng)均有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,從而提高NO轉(zhuǎn)化率。為了避免NO與H2反應(yīng)生成NH3,使NO盡可能參與④⑤反應(yīng),提高反應(yīng)選擇性關(guān)鍵是在于找到合適的催化劑。(3)根據(jù)圖象分析可知當(dāng)鈀的負(fù)載量在2 g·L-1時(shí)三種尾氣的轉(zhuǎn)化率最大;鈀的負(fù)載量在2 g·L-1時(shí)催化劑表面鈀顆??赡芤呀?jīng)飽和,若鈀的負(fù)載量過大時(shí)在高溫下可能使鈀顆粒燒結(jié),致使催化活性中心減少,催化劑活性降低。(4)①設(shè)反應(yīng)達(dá)平衡后CO轉(zhuǎn)化xmol,則有:
起始/mol 0.10 0.30 0 0
轉(zhuǎn)化/molxxxx
生成/mol 0.10-x0.30-xxx
②溫度升高后CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)由10.5%降為8.3%,可知平衡逆向移動,故α2<α1,且為放熱反應(yīng)。
【答案】(1)NOx和碳?xì)浠衔?HC)
(2)2ΔH1+ΔH2-ΔH3兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng) 降低溫度、增大壓強(qiáng) 催化劑
(3)2 g·L-1鈀的負(fù)載量過大時(shí)在高溫下可能使鈀顆粒燒結(jié),致使催化活性中心減少,催化劑活性降低(其他合理說法也可,如溫度高,催化劑活性降低或失去活性等)
(4)①42.0 0.118 ②< <
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科,借助實(shí)驗(yàn),可以較好地考查化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)中的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”,這也是十九大明確提出的一個(gè)典型目標(biāo),該方面的考查預(yù)測為2018年必考點(diǎn)。
【例8】硼砂(主要成分Na2B4O7)是制備硼酸(H3BO3)和硼氫化鈉(NaBH4)的主要原材料,其過程為硼砂與鹽酸反應(yīng)生成硼酸和物質(zhì)X,生成物硼酸可與甲醇反應(yīng)生成硼酸三甲酯[B(OCH3)3],硼酸三甲酯與氫化鈉反應(yīng)則可生成硼氫化鈉和物質(zhì)Y,請回答下列問題:
(1)①寫出硼砂制備硼酸的反應(yīng)方程式:__________;
②硼酸三甲酯與氫化鈉反應(yīng)制備硼氫化鈉的反應(yīng)方程式為__________。
Ⅰ.硼酸的實(shí)驗(yàn)探究
(2)硼酸的電離方程式為__________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:
①硼酸的酸性弱于碳酸__________;
②硼酸是一元酸__________。
Ⅱ.硼氫化鈉制取氫氣的探究
(4)實(shí)驗(yàn)中使用恒壓滴液漏斗的主要原因是__________
__________。
(5)氣體生成結(jié)束后,水準(zhǔn)管中的液面會高于量氣管中的液面,此時(shí)需要將水準(zhǔn)管慢慢向下移動,則量氣管中的液面會__________(填“上升”或“下降”),原因是__________
__________。
(6)通過pH傳感器測得使用固體PtLiCoO2作催化劑時(shí),溶液中NaOH濃度不同,NaBH4水解產(chǎn)生氫氣速率不同,如上圖是實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論。若在相同的時(shí)間內(nèi),產(chǎn)生較多的氫氣,則選取的氫氧化鈉適宜濃度為__________,氫氧化鈉濃度較大時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率反而下降,你認(rèn)為可能的原因是__________________(寫出一條即可)。
(3)①將硼酸溶液滴加到NaHCO3溶液中,無氣泡或氣體生成(或分別取相同濃度的NaHCO3和Na[B(OH)4]溶液,用pH計(jì)或pH試紙分別測定其pH大小,前者pH小于后者等合理答案均可)
②將甘油加入硼酸溶液中,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該硼酸溶液,消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于硼酸的物質(zhì)的量
(4)使用恒壓滴液漏斗可以平衡壓強(qiáng),便于滴液漏斗中反應(yīng)液能夠順利滴加到三頸燒瓶中;使用恒壓滴液漏斗可以減少實(shí)驗(yàn)中測定氣體體積的誤差(其他合理說法也可)
(5)下降 當(dāng)水準(zhǔn)管慢慢向下移動時(shí),則量氣管中氣體的壓強(qiáng)會變小,氣體體積則會變大,所以量氣管中液面會下降