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全国高考与福建高考必修有机化学命题比较

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摘要 高考新课标全国化学卷与福建高考化学卷在考查内容、考查要求、试题呈现方式和命题立意等方面均存在差异。对近三年新课标全国卷和福建卷必考有机部分的试题,围绕考查内容、考查要求、试题呈现方式和命题立意等方面进行比较研究,并对我省2016年采用全国卷背景下的必修模块有机化学教学提出若干建议。

关键词 全国卷;福建卷;必修有机化学;比较

随着高考改革的推进,福建省将在2016年使用新课标全国卷。在这种背景下,研究全国高考福建高考的差异具有重要的现实意义。对于广大福建省高中化学教师来说,特别关注全国卷对必修模块有机化学基础知识的考查方式、考查要求和考查特点。

一、全国考试大纲与福建考试说明的比较

试题的命制都是以考试大纲或考试说明为依据的,但新课标全国卷依据的是《普通高等学校招生全国统一考试大纲》(以下简称“全国考试大纲”),而福建省高考卷依据的是《普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明》(以下简称“福建考试说明”),通过比较必考有机部分的要求,可知两者仅在“了解常见高分子材料的合成反应及重要应用”方面存在差异:福建考试说明对缩聚反应并不作要求。

二、新课标全国卷与福建卷比较

虽然必修模块有机化学基础内容在全国考试大纲与福建考试说明中差别不大,但在两种试卷中呈现的要求却有显著的差别,这正是我们要研究的意义所在。下面就近三年新课标全国卷与福建卷的主要差异做一些比较。

1.考查内容的差异

全国考试大纲和福建考试说明在描述上都只谈及甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的主要性质,福建省高考卷的试题考查时严格控制不会超出考试说明的范围。

新课标全国卷在新课标Ⅰ、Ⅱ卷中对必考有机试题中出现的有机物范围不再局限于以上几种物质,但所出现的官能团与上述物质的官能团相同。如2015年新课标Ⅰ卷出现的乌洛托品,2014新课标卷中出现的戊醇、戊烯、四联苯等,2013新课标Ⅰ卷中出现的香叶醇均未在《化学2》中出现,也不在福建考试说明中提及。体现新课标全国卷以考察官能团的性质为主,通过陌生的有机物来考察学生对有机物结构与性质关系的理解。

2.考查形式的差异

福建省高考卷常在选择题中考查1道有关有机物的性质及应用题目,近年来在第23题出现1-2个涉及有机物的填空。

在新课标全国Ⅰ、Ⅱ卷中对必考有机部分每年考查1-2道选择题,新课标卷近三年的第26题实验的考查有两年以有机物的制备提纯为背景,第28题有关平衡原理题也是常以有机反应为题材。

福建高考卷由于题数局限,考查方式单一,而新课标全国卷中不仅有利用有机反应多为可逆反应特点,设计有关化学平衡的问题,也有利用有机物的制备提纯考查实验,考查方式呈现多样性与灵活性。

示例1: 【2015年福建卷T7】下列关于有机化合物的说法正确的是( )

A.聚氯乙烯分子中含碳碳双键

B.以淀粉为原料可制取乙酸乙酯

C.丁烷有3种同分异构体

D.油脂的皂化反应属于加成反应

示例2:【2014年福建卷T7】下列关于乙醇的说法不正确的是( )

A.可用纤维素的水解产物制取

B.可由乙烯通过加成反应制取

C.与乙醛互为同分异构体

D.通过取代反应可制取乙酸乙酯

示例3:【2013年福建卷T7】下列关于有机化合物的说法正确的是( )

A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别

B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体

C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子均含有碳碳双键

D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应

分析上述三道福建省理综卷必考有机部分的选择题可以看到,考查的四个选项分别涉及反应类型、同分异构体、常见有机物的性质、鉴别及制备,考查的内容、形式比较固定。

3.考查要求的差异

(1)以对“同分异构”的考查为例说明

全国考试大纲和福建考试说明都提及了解有机化合物的同分异构现象,但两者的要求有显著的差别。在新课标全国卷中对必考有机部分,每年考查1-2道选择题,其中通常有一道考查同分异构体。虽然同样不要求立体异构,但是其中同分异构体要求到碳链异构、官能团的位置异构、官能团异构,而非福建省高考同分异构体的要求只到戊烷的碳链异构。

示例4:【2014新课标全国Ⅰ卷T7】下列化合物中同分异构体数目最少的是( )

A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯

本题中戊烷只有碳链异构,它的同分异构体数在《化学2》中出现过,其余三种有机物都需要分析判断。对于戊醇、戊烯、乙酸乙酯不仅要分析碳链异构还要分析它们的官能团的位置异构和官能团异构。而烷烃以外的碳链异构及官能团的位置异构、官能团异构在福建卷中没有出现过。

示例5:【2014新课标全国Ⅱ卷T8】四联苯

的一氯代物有( )

A.3种 B.4种 C.5种 D.6种

本题考查四联苯的不同化学环境的氢原子的种类,可利用四联苯镜面对称位置上的氢原子是等效的可快速判断出四联苯的一氯代物有5种。考查不同化学环境的氢原子的种类这在福建卷中也没有出现过。

示例6:【2013年新课标全国Ⅰ卷T12】分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有 ( )

A. 15种 B. 28种 C. 32种 D. 40种

本题实际问的是分子式为C5H10O2的酯类化合物的同分异构体数。需要先分析水解生成的饱和一元羧酸和饱和一元醇的可能数目,再用组合的方法计算酯的种类,本题不仅考查了饱和一元羧酸和饱和一元醇的碳链异构及官能团的位置异构,还考查了数学中的组合。不仅要熟练掌握有机物碳链异构、位置异构的寻找,同时对学生的逻辑思维要求较高。

(2)以对“键线式”的考查为例说明

在新课标全国卷中另一显著不同是有机物基本用键线式来表达,这也是福建卷必考部分没出现的。

示例7:【2013新课标全国Ⅰ卷T8】香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:

下列有关香叶醇的叙述正确的是( )

A. 香叶醇的分子式为C10H18O

B. 不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D. 能发生加成反应不能发生取代反应

本题要求能看出香叶醇含有碳碳双键及醇羟基官能团,以及香叶醇的分子式。并以此推测香叶醇的化学性质。此题虽然非常常规,但是却考查对键线式这一有机化学用语掌握的熟练程度,还考查了对有什么官能团就能发生对应的特征反应是否真正理解。

4.命题立意上的差异

对比福建高考卷,发现新课标全国卷的命题更加突出问题的真实情景,突出学科问题的解决,关注化学的核心素养、核心观念、学科方法。如新课标全国卷近三年的第26题实验的考查均出现以有机物合成、纯化等实验为载体,除了考查学生对实验原理的理解与把握、对具体有机实验操作的体验与认识、对平时化学实验素养的积累与应用,还重点考查有机物的分离、提纯、检验、仪器的名称等。其中涉及有机物的分离、产率的计算在教学中应引起重视。例如,蒸馏中冷凝管的选择,关注直型冷凝管与球形冷凝管使用上的区别,这在近三年的新课标全国卷中连续出现对于有机物制备产率的计算,相关数据的计算十分贴近真实情景而非拼凑的,教学中应注重学生计算能力的培养。

示例8:【2014新课标全国Ⅰ卷T26】在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是 (填标号)。

本实验的产率是

A.30G B.40G C.50G D.60G

示例9:【2013年新课标Ⅰ卷T26】在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有 (填正确答案标号)。

A. 圆底烧瓶 B. 温度计 C. 吸滤瓶

D. 球形冷凝管 E. 接收器

本实验所得到的环己烯产率是 (填正确答案标号)。

A. 41% B. 50% C. 61% D. 70%

以上两小题均重点考查了冷凝管的选择,蒸馏时冷凝管应该用直形冷凝管,若用球形冷凝管,冷凝的液体不能全部流下,球形冷凝管适合用在冷凝回流时。教学中应当与学生讲清这些细节,不仅让学生知其然还要知其所以然。

三、对必修模块有机化学教学的启示

1.依托典型代表物讲清楚官能团性质

基于新课标全国卷尤其重视对官能团性质考察这一特点,教学时讲典型代表物更讲官能团性质,以不变的官能团性质应对可变的代表物。如在介绍乙烯时引入碳碳双键,在介绍乙醇时引入羟基官能团,把有机物的学习由单一物质适当拓展到一类物质,例如对《化学2》中出现的甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯分别拓展到烷烃、烯烃、芳香烃、醇、羧酸、酯类。帮助学生建立有机物的结构与性质的关系,确立有什么样的官能团就有什么样的性质的观念。

2.适时归纳同分异构体的种类

基于新课标全国卷对同分异构体的要求明显高于福建卷,在学生知道烷烃同分异构体(碳链异构)、醇与醚及酸与酯同分异构体(官能团异构)、正丙醇与异丙醇(官能团位置异构)之后,适时归纳这三类同分异构体,再给予拓展和加深。总结书写的一般规律、所有可能同分异构体的数目等。例如,对于等效氢的判断三条规律:a.同一碳原子上的氢原子是等效的;b.同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;c.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。利用这些规律可以很快判断出例5中四联苯 的一氯代物有5种。

3.充分理解有机物中碳原子价键特点

基于新课标全国卷出现键线式,教学时应利用键线式加深对有机物中碳原子价键特点理解,有机物中碳原子的4个价电子决定它的成键特点,由此出发不难理解键线式。教学过程中让学生熟悉用键线式表达有机物的结构,认识常见官能团的键线式表达方式。在平时的练习中也可适当出现一些用键线式表达的有机物以减少学生的陌生感。教学中还应让学生熟悉常见有机物的空间结构的比较,注意区分分子式、实验式、结构式、结构简式、电子式。看得懂球棍模型、比例模型,懂得描述简单有机物分子的空间构型。

4.重视有机物的实验教学

基于新课标全国卷尤其重视有机实验,在教学中适当增加一些有机物制备的学生实验,可以把原本是教师演示的内容作为学生分组实验。如教材中的乙烯的制备、溴苯的制备、乙酸乙酯的制备等。加强有机物的分离、提纯方法的实验。重视几个有机专用实验装置使用如蒸馏装置、冷凝回流装置、分液装置的正确使用。熟悉常见有机物如乙烯、乙酸、葡萄糖、蛋白质等的检验。注重学生在学习过程中化学学科素养的培养,动手能力、解决实际问题能力的提升以及创新意识的树立。