福建 張紅娟

《普通高中化學(xué)課程標準(2017年版2020年修訂)》優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，將《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》和《有機化學(xué)基礎(chǔ)》模塊由“選修”變?yōu)椤斑x擇性必修”，即所有選考化學(xué)學(xué)生的必考模塊。教材也加強了模塊間的關(guān)聯(lián)，這樣有利于學(xué)生進行學(xué)科知識的融會貫通及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。試題中含有選做試題版塊時，必考試題一般不涉及選修模塊的內(nèi)容且兩個選修模塊之間也不交叉。2021年前實行新高考的省份中浙江、上海、天津、山東、海南、福建、遼寧、江蘇、湖北取消了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)的選考，將兩個模塊均作為必考內(nèi)容，在試題的呈現(xiàn)形式上會帶來一個新的變化——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)與其他模塊之間的融合考查。

《中國高考評價體系》主要由“一核”“四層”“四翼”三部分內(nèi)容組成，其中“四翼”為考查要求，即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”。《中國高考評價體系》對高考考查要求中的綜合性做出如下解讀：“基礎(chǔ)知識內(nèi)容之間、模塊內(nèi)容之間、學(xué)科內(nèi)容之間也應(yīng)相互關(guān)聯(lián)、交織成網(wǎng)。在命制試題時，要從研究對象或事物的整體性、完整性出發(fā)，不僅要從學(xué)科內(nèi)容上進行融合，凸顯對復(fù)合能力的要求，也要在試題呈現(xiàn)形式上豐富多樣”。新高考更注重試題的綜合性，包含模塊間融合的綜合性試題。2020年實行新高考的天津、山東、海南高考卷中就呈現(xiàn)了模塊間融合考查的試題。2021年進入新高考的八省舉行了適應(yīng)性考試，其中，遼寧、江蘇和湖北三省的化學(xué)試題未考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)類的大題，而是將物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識融合到其他模塊中考查。因此，研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)與不同模塊間融合，對新高考的復(fù)習(xí)備考有著重要的意義。文章以近三年高考題和2021年八省新高考適應(yīng)性考試題為研究對象，研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)模塊間融合及它們與其他必修模塊融合的考查方式，為新高考的復(fù)習(xí)備考提供教學(xué)建議。

一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和其他模塊融合

1.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和元素周期律融合

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和元素周期律融合試題列于表1，物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和元素周期律的內(nèi)容是有關(guān)聯(lián)的，此類融合考查的概率最大。在復(fù)習(xí)備考時，要打破教材中必修和選修的界限，將知識歸納整理。“位”為元素在元素周期表中的位置，包括原子序數(shù)，族和周期?！皹?gòu)”為原子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，原子結(jié)構(gòu)既包含必修二的最外層電子數(shù)、電子層數(shù)、核電荷數(shù)，也包含物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的核外電子(或價電子)排布式或軌道表達式?！靶浴睘樵匦再|(zhì)和物質(zhì)性質(zhì)，元素性質(zhì)包括定性的金屬性、非金屬性和定量的第一電離能、電負性。從原子結(jié)構(gòu)、元素在元素周期表中的位置、元素的性質(zhì)這3個角度認識元素，從元素在元素周期表中的位置、元素的化合價、物質(zhì)類別這3個角度認識含某元素的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生建立原子結(jié)構(gòu)—元素位置—元素性質(zhì)—物質(zhì)性質(zhì)—物質(zhì)用途之間的關(guān)聯(lián)，促進學(xué)生對元素化合物系統(tǒng)認識方式的形成。

表1 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和元素周期律融合試題

2.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和反應(yīng)原理融合

(1)在物質(zhì)結(jié)構(gòu)類試題中考查反應(yīng)原理知識

2020年全國Ⅱ卷第35題以我國科學(xué)家2019年發(fā)表在《科學(xué)》期刊的新型鈣鈦礦電池為情境，不僅考查鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)，還考查反應(yīng)機理。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)類大題中也可以融合考查物質(zhì)的催化機理，如2020年全國Ⅰ卷第10題銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-催化甲醇羰基化的反應(yīng)機理和2020年全國Ⅱ卷第11題Fe(CO)5催化某反應(yīng)的機理都可以在物質(zhì)結(jié)構(gòu)類試題中融合考查。反應(yīng)過程中伴隨著能量的變化，若給出催化過程中的能壘圖，則可考查活化能或反應(yīng)熱的計算。物質(zhì)結(jié)構(gòu)類試題常以新材料或功能材料為情境，不僅可以考查材料的結(jié)構(gòu)特點及其性質(zhì)，還可以考查其在催化或其他領(lǐng)域的作用機理。

(2)在反應(yīng)原理題中考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)類相關(guān)知識

2020年天津卷第16(5)題在離子濃度計算中融合考查碳酸根離子的空間構(gòu)型，2021年遼寧適應(yīng)性試卷第18題反應(yīng)原理題中融合考查乙二醇易溶于水的原因。在反應(yīng)原理題中，不僅可以考查微粒的空間構(gòu)型，還可以融合考查微粒中心原子的雜化類型、共價鍵類型、σ鍵的數(shù)目、大π鍵的表示、從結(jié)構(gòu)角度解釋物質(zhì)性質(zhì)等。若涉及配合物，也可以考查配合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

3.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化融合

2020年天津卷第13題將物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)合了元素周期律，同時涉及一些基本概念的考查，形式較為新穎，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識提出了更高的要求。此題用元素將物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化串起來，前兩個小題考查元素周期律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的常規(guī)考點，后兩個小題考查這三種元素組成的物質(zhì)的性質(zhì)。這兩部分雖然融合在一道大題里，但考查的知識相對獨立，可以用已有的知識體系和解題模型解答此類融合試題。

4.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和實驗融合

2020年海南卷第7題以CuSO4溶液中滴加氨水至過量的實驗為情境，2021年江蘇適應(yīng)性試卷第10題以葡萄糖的銀鏡反應(yīng)實驗為情境，融合考查實驗原理、現(xiàn)象和物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點；2021年遼寧適應(yīng)性試卷第17題實驗題考查基態(tài)Cr原子的電子排布式。配合物的制備是教材里學(xué)生必做的實驗，要求掌握實驗過程、原理、應(yīng)用及配合物的結(jié)構(gòu)特點。實驗題中有涉及物質(zhì)的均可考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點。因此復(fù)習(xí)時要引導(dǎo)學(xué)生從宏觀辨識(實驗現(xiàn)象)與微觀探析(物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化)角度去理解實驗中的變化。

二、有機化學(xué)基礎(chǔ)和其他模塊融合

1.有機化學(xué)基礎(chǔ)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化融合

2018年天津卷第7題物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程題中以格氏反應(yīng)為信息考查有機反應(yīng)機理，這種考查方式比較新穎。有機合成類試題常根據(jù)已知信息推斷產(chǎn)物或反應(yīng)物進行考查，要求學(xué)生掌握反應(yīng)機理的推斷與應(yīng)用，并考查信息獲取與加工能力和證據(jù)識別與推理能力。

2.有機化學(xué)基礎(chǔ)和電化學(xué)融合

有機化學(xué)基礎(chǔ)和電化學(xué)融合的試題列于表2。電化學(xué)中常以有機物為背景，由于復(fù)雜有機物中元素化合價不易判斷，導(dǎo)致電極上的有機反應(yīng)類型判斷和得失電子數(shù)計算不準確?？赏ㄟ^有機反應(yīng)中“多氫少氧”為還原反應(yīng)，“多氧少氫”為氧化反應(yīng)來判斷電極上的反應(yīng)類型?；蛘咄ㄟ^一極較簡單的電極反應(yīng)幫助判斷，如燃料電池中氧氣在正極反應(yīng)，燃料在負極被氧化，有機物的失電子數(shù)可通過總反應(yīng)中氧氣的消耗量來間接計算。

表2 有機化學(xué)基礎(chǔ)和電化學(xué)融合試題

3.有機化學(xué)基礎(chǔ)和反應(yīng)原理融合

有機化學(xué)基礎(chǔ)和反應(yīng)原理融合試題列于表3。在化學(xué)反應(yīng)原理題中，常以有機物為研究對象，考查反應(yīng)原理的相關(guān)知識。在有機題中不僅可以考查反應(yīng)條件對產(chǎn)率的影響，還可以考查合成路線中某一步反應(yīng)機理的探究、反應(yīng)中的能量變化或反應(yīng)平衡的限度等。

表3 有機化學(xué)基礎(chǔ)和反應(yīng)原理融合試題

續(xù)表

4.有機化學(xué)基礎(chǔ)和實驗融合

有機化學(xué)基礎(chǔ)和實驗融合以有機實驗題的形式出現(xiàn)，列于表4。聚合物制備的實驗比較少見，學(xué)生對有機聚合反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)比較陌生，重點考查學(xué)生的信息獲取與加工能力。有機實驗題在信息設(shè)置時除了文字表述之外，側(cè)重于對數(shù)據(jù)、圖表、圖示等非文字信息的處理，考查學(xué)生獲取和加工信息的能力，以及分析和解決化學(xué)問題的能力。

表4 有機化學(xué)基礎(chǔ)和實驗融合試題

三、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)融合

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)融合分為兩類，一類是物質(zhì)結(jié)構(gòu)類試題中以有機物為素材，另一類是有機題中考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點，列于表5。教材中這兩部分知識已存在交叉融合，如《有機化學(xué)基礎(chǔ)》介紹有機化合物的分子結(jié)構(gòu)時，碳原子之間的σ鍵和π鍵，氫鍵與DNA、氫鍵與醇類性質(zhì)等；《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》深入分析和研究“甲烷”“乙烯”“苯”“蛋白質(zhì)”等有機化合物的結(jié)構(gòu)。有機化合物大多是分子晶體，原子間通過共價鍵形成分子，分子之間通過范德華力或者氫鍵形成晶體，試題?？疾橛袡C物結(jié)構(gòu)中σ鍵和π鍵的個數(shù)、碳原子的雜化方式、共價鍵的極性、結(jié)構(gòu)對有機物性質(zhì)的影響等。

表5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和有機化學(xué)基礎(chǔ)融合試題

四、教學(xué)思考

1.重視基礎(chǔ)必備知識的掌握

高考化學(xué)試題注重考查學(xué)科主干內(nèi)容，同時探索知識內(nèi)容的綜合性考查。從前面的研究來看，目前模塊間的融合只是考查形式的融合，考查內(nèi)容并沒有交叉融合，依然是考綱要求的必備知識。知識積累是能力提升的前提和保障，只有扎實掌握基礎(chǔ)核心主干知識才能以不變應(yīng)萬變。學(xué)生在備考時要緊緊圍繞核心主干的知識展開復(fù)習(xí)，增強復(fù)習(xí)的針對性，提升學(xué)習(xí)效率。

2.加強學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)

隨著新高考改革的深入，模塊間的融合將更為廣泛，交叉更為深入。模塊間的深度融合考查學(xué)生高階思維和問題解決能力，需要具備學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。融合型實驗題考查學(xué)生實驗操作與探究能力，需具備科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。其他模塊間深度融合的試題則考查學(xué)生信息獲取與加工能力和證據(jù)識別與推理能力，需具備的化學(xué)核心素養(yǎng)有宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知。在高三復(fù)習(xí)備考中，教師應(yīng)授之以漁，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。