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高考化学备考是一个“知识归纳整理”与 “应试能力提高”的磨合过程。知识归纳整理是提高应试能力的基础,提高应试能力是高考复习的最终目的。 而准确把握高考复习的方向性,又是高考取胜的有效法宝。深入研究近几年浙江高考理综化学试题可以发现:浙江理综化学试题风格一直保持稳定的态势,使考生临场考试能感受到备考复习带来的成功欢乐!但是,高考试题步步惊心,稍有疏忽,便会坠入命题者预设的陷阱。本文以2014年高考试题为例探讨提高复习效果的六个策略。
【策略一】重视课本知识 灵活处理情境问题
近年浙江高考理综试卷第7题是考查学生化学素养能力,第8题是考查化学实验基础知识。其试题内容(选项)大多取材于考纲规定的化学必考教材。
例如2014年第7题中出现的“光催化还原水制氢和电解水制氢”问题,“氨氮废水(含■及NH3)氧化法处理”问题,“燃料的热值”问题等均是教材中的内容。第8题中“金属汞洒落在实验室地面或桌面”的处理问题,pH计问题,电子天平问题,茚三酮试剂检验氨基酸等问题也是教材中的内容。
但是第7题C选项要求判断“某种光学检测技术具有极高的灵敏度,可检测到单个细胞(V≈10-12L)内的数个目标分子,据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10-12~10-11mol・L-1的目标分子”,这是情景处理问题。如果我们假设单个细胞(V≈10-12L)内有N个目标分子,则细胞内浓度为N/(6.02×1023)/10-12 mol・L-1,当N约为1~6个分子,细胞内浓度则为10-12~10-11mol・L-1,即说法正确。第8题D选项为:“向某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液若出现蓝色,则可判断该溶液含有蛋白质。”因为茚三酮这种化学试剂,它主要用于检测氨、一级和二胺、尤其是氨基酸,但不能用于检验蛋白质。因此,向某溶液中加入茚三酮试剂,加热煮沸后溶液若出现蓝色,不能证明含有蛋白质。
以上试题告诉我们,高考试题的取材来源于教材,但又高于教材。如“光学检测”技术取材于前沿科学领域题材,用假设法计算是高中化学常用的方法,体现了高考题对化学素养的考查。对茚三酮试剂应用的考查,突显了高考试题知识点横向延伸的特点。
我们复习的策略是一定要重视课本知识,尤其是《拓展视野》的栏目内容是考查学生化学素养和实验素养的最好题材。例如“人体中极少量的NO会促进血管收缩,防止血管扩张”和“ 广范pH试纸和精密pH试纸测量范围相同,但精密度不同”这两个选项均来自教材,学生要能分析其中错误所在。瞄准2015年理综必考的《化学1》、《化学2》、《化学反应原理》三本书和模块《有机化学基础》、《物质结构与性质》两本书。指导学生通读和理解相关内容,课堂上对相关内容要进行必要的延伸和拓展,则一定可以突破第7题和第8题的思维障碍。
【策略二】核心考点归纳整理 倡导微专题复习
近年浙江高考第9题是考查元素周期表和物质结构的有关知识,意在考查学生利用所学化学知识推理分析的应用。例如2014年第9题主要考查元素周期表结构以及元素周期律的应用能力。试题如下: 如表1所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
A. X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B. 由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C. 物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D. T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4
首先要突破元素推断的问题。根据元素在周期表中的位置,推出X为N,Y为O,Z为Cl,W为Si,T为Ge。A选项考查了N、O氢化物的氢键对沸点的影响。B选项考查了N、H、O三种非金属元素也可形成离子键。D选项考查了Si和Ge同主族元素半导体的相似性,GeCl4、SiCl4化学式的相似性。C选项因为四氯化锗是分子晶体,熔点低,硬度小,把SiCl4分子晶体镶嵌于SiO2、Si3N4的原子晶体中,增加了解答的困难。
这个试题告诉我们:考查元素周期律、元素周期表和物质结构知识,可以涉及氢键、化学键、晶体类型及物质性质、元素周期律等化学考点。
鉴于上述理由,我们复习的策略是采取微专题的复习。
例如复习元素周期律、元素周期表、物质结构等考点时,首先要理清这些知识点脉络关系,例如元素周期表与元素周期律可以编织如图1的脉络。
其次,分析归类本专题常考的考点:①微粒中各质子数、中子数、电子数之间的数量关系;②核素、同位素概念的辨析;③较为复杂的电子式书写;④氢键对物质熔点、沸点、溶解性的影响;⑤共价键、离子键的判断和分析;⑥微粒半径大小的比较方法;⑦物质不同性质变化时化学键变化的分析和判断;⑧金属性、非金属性强弱的比较方法;⑨物质熔沸点高低的判断;⑩气态氢化物稳定性的判断。
再次,研究特例是复习的重点。如金属晶体的熔点可能比离子晶体高,也可能比分子晶体低,汞和钨就是典型的例子;HI、HBr、HCl其水溶液的酸性是依次减弱的;有的分子不存在化学键,如Ne;N和H两种非金属可以形成离子化合物NH4N或(NH4)3N;金属性Pb>Sn,但金属的活动性是Sn >Pb。
预测2015年的周期表和物质结构高考题仍然以推断元素入手,结合微粒半径比较、氢键、同素异形体、气态氢化物的稳定性,化学键的破坏、最高价氧化物对应水化物酸碱性的比较等考点进行考查,同时还要关注元素性质及其化合物在工业生产中的应用。
【策略三】考点内容问题化 深层思维提能力
近年浙江高考试题特别重视知识点的细节性和深层次考查,学生只有表层浅显的知识点是很难正确解答高考试题的。例如2014年第10题D选项要求考生判断下列说法是否正确:“CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体,1H-NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用1H-NMR来鉴别。”许多学生认为是正确的,理由是CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3属于同分异构体,1H-NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例为3∶3∶2。而试题要求学生知道核磁共振氢谱中乙酸乙酯和丙酸甲酯峰的位置是不同的。而第三个层次要点如果老师没有拓展细化归纳,学生就很难正确答题了。
以上试题告诉我们,复习策略是要对考纲涉及的考点,要尽可能设计成问题对其细化和深化,培养学生思维的深刻性,通过日积月累的强化训练,使学生思维提高到较高的层次。而细化深化的问题在每个考点中均可以找到实例。
例如,一种反应微粒与多种反应微粒反应前后顺序问题是化学的难点。我们可以用NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应为例设计以下问题。
(1)向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,共有几对离子会发生反应?
(2)OH-能沉淀Al3+,也能与■反应,也会溶解Al(OH)3,它们反应的先后顺序是怎样的?
(3)含有1mol的NH4Al(SO4)2溶液中,加入含多少mol Ba(OH)2溶液时生成的沉淀的物质的量最大?
(4)含有1mol的NH4Al(SO4)2溶液中,加入含多少mol Ba(OH)2溶液时生成的沉淀的质量最大?
(5)当NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液等物质的量反应时,对应的离子方程式怎么写?
(6)NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应时,为什么说2Al3++3■+3Ba2++6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3是错误的?
(7)NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应时,分析离子方程式Al3++2■+2Ba2++4OH-=2BaSO4+Al■+2H2O是否正确?为什么?
(8)NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应时,分析离子方程式■+Al3++2■+2Ba2++4OH-=2BaSO4+Al(OH)3+NH3・H2O是否正确?为什么?
这种问题式复习,可以解决一种微粒与对应微粒反应的前后顺序的难点,也解决了离子方程式中各离子数的配比问题的难点,还解决了生成沉淀时涉及的定量分析问题。
预计2015年高考化学试题设计,一定是考深层细化的内容,在思维方面突破两个层次障碍是常见的试题,较难试题要突破三个层次障碍。建议在复习时多多采用这种问题深化式复习策略,使学生达到举一反三、触类旁通的效果。
【策略四】文字表达图像化 定性定量相结合
浙江化学高考试题历来重视图像题的定性和定量考查,因为图像题能很好地考查学生利用所学化学知识分析推理的能力。例如2014年第12题:氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)?葑Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+ H2O?葑HClO+ H++Cl- K2=10-3.4
HClO?葑H++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图2所示。下列表述正确的是
A.Cl2(g)+H2O?葑2H++ClO-+ Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
值得一提的是,A选项是盖斯定律在电离和化学平衡中的应用迁移,属于定量内容。将题意中三个方程式相加,得到Cl2(g)+H2O?葑2H++ClO-+ Cl-,就有K=K1K2Ka,根据Ka=c(H+)c(ClO-)/c(HClO)=10-7.5×0.5 /0.5=10-7.5,所以K=K1×K2×Ka=10-12.1。B选项是电荷守恒式的灵活应用,属于定性内容。根据电荷守恒:c(OH-)+c(ClO-)+cCl-)=c(H+),c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)c(HClO)+c(ClO-);因为c(HClO) 不等于c(Cl-),B选项错。C选项是读图能力的考查,由图知pH=7.5时,HClO浓度比pH=6.5时低,则pH=7.5时杀菌效果更差。D选项是化学平衡移动问题,夏季温度高,HClO浓度比冬季低。
该题显著特点是体现了图像特殊点的应用,关于图像特殊点解题是浙江化学卷多年考查不衰的一个技巧。其实2014年浙江高考26题也是有关图示定性与定量分析的试题。
这个试题告诉说明:我们复习策略是要花更多的精力来关注图示图像问题,因为图像问题既要定性分析又要定量分析。为了迎合高考复习,我们模仿2014年浙江高考第26题风格编制了一道试题,该试题传承了近三年浙江高考第26题的用实验手段研究物质、由信息推断物质、重在考查元素化合物知识的精髓,试题难度与高考相当。
[例]某不含结晶水的无机物质X仅有四种元素组成,为了探究其组成和性质,设计并完成了如下实验:
另取56.8g固体X在空气中加热分解得40.0g固体2,并生成标准状况下密度为1.96 g/L的气体A和另一中性物质B。请回答下列问题:
(1)A的结构式为 ,B的电子式为 。
(2)X的化学式 ,固体X在空气中加热分解的化学方程式 。
(3)若固体2与NH3在加热过程中出现砖红色固体,其原因是 (用化学反应的方程式表示)。
(4)一定条件下,气体A与溶液2反应生成溶液3的溶质有多样性,若溶液3溶质有三种时,除必定含有的一种溶质外,其中另两种溶质的组合可能是 , 。设计实验方案验证固体3中二种溶质的阴离子 。
本题的亮点是以图像为呈现方式,定性分析和定量分析相结合。定性分析:灼烧得固体2黑色,则固体2为CuO,中性物质B为H2O。定量计算:通过气体A密度计算相对分子质量为44,则A为CO2, 40.0g固体2含CuO为0.5mol。设CuCO3为m mol, 另一化合物Cu(OH)2为n mol。则m+n=0.5,124m+98n=56.8。得m=0.3,n=0.2。X的化学式2Cu(OH)2・3CuCO3或Cu5(OH)4(CO3)3。另外,溶液2通入气体CO2,因CO2的量不同,可能生成NaHCO3或Na2CO3。最后若固体3只有两种溶质,一定是Na2CO3和Na2SO4,不可能是NaOH 和Na2SO4或NaHCO3和Na2SO4,因此只要检验硫酸根离子和碳酸根离子即可。
预测2015年高考元素化合物试题将以这种图示方式出现。试题将以化学新物质为背景,让考生通过定性定量分析推断具体的化学物质。然后考查电子式、化学式、化学方程式、离子方程式、氧化还原、离子检验等相关知识。
【策略五】有机复习抓转化 分类比较要重视
2014年高考有机化学考选择题和推断题。其中选择题考查了有机物乳酸薄荷醇酯的化学性质,同系物的判断,淀粉和纤维素酸催化下的水解产物判断,CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中1H-NMR谱的识别。大题考查了普鲁卡因分子的性质,反应试剂的选择和反应类型的判断,有机反应式的书写,有条件限制的同分异构体推断。HN(CH2CH3)2分子的合成路线。其中难点是流程图中的各种有机分子的推断。
以上试题告诉我们:有机化学复习策略要抓住重点内容分类复习。如烃的通式研究,要对比烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃求同找异;有机物燃烧时要对耗氧量、CO2和H2O的量进行对比分析;对有机反应式各种类型(包括条件、产物)进行深化比较;有条件限制同分异构体的判断要突出分类思维和有序思维;高分子化合物生成的类型要归纳,单体判断的方法技巧要归类比较;石油的炼制、苯和煤的综合应用进行相似对比和辨析;乙醇、乙酸、乙酸乙酯、油脂和糖类主线转化要对比细化。
例如酯化反应可以进行以下分类对比:(1)发生酯化反应时羧酸脱羟基,醇脱去羟基氢原子,同时要注意断键部位。(2)酯在碱性条件下的水解产物是醇和羧酸盐而不是羧酸。(3)羟基酸分子发生酯化反应时,可生成链状酯,也可生成环酯,还可生成高分子酯,解题时要看清题意。(4)酯化反应实验时,蒸出的成分有乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水,饱和碳酸钠溶液能中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。(5)酯的反应中物质的量的关系:酯化反应中,生成的酯基个数等于生成的水分子个数;酯水解时,水解的酯基个数等于消耗的水分子个数。酸和醇的反应的量等于生成酯和水的量。(6)酯化反应的各种类型也要深化:①一元羧酸与一元醇之间的酯化反应;②一元羧酸与多元醇之间的酯化反应;③多元羧酸与一元醇之间的酯化反应;④多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,可得普通酯、环酯和高聚酯;⑤羟基酸自身的酯化反应,此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯;⑥无机酸(硝酸等)与醇之间的酯化反应;⑦其他含羟基类物质(葡萄糖、纤维素等)与含氧酸(或酸酐)之间的酯化反应。
2015年高考理综化学不考《有机化学基础》,只考《化学2》有机化合物的获得与应用。预测有机试题的题量和分值均会减少,其考试范围也有所缩少,但仍然是考查深层次有机化学问题。
【策略六】实验题抓综合 类比迁移重应用
高考化学实验题综合性强。2014年的化学制备实验题中,集实验装置、试题信息、流程图示、数据分析于同一试题中,则实验考查题综合程度高,考查学生的知识面更为丰富,考查学生能力水平更为突出,考查学生思维能力的要求也更高。
试题给出了葡萄糖酸钙制取的两个方程式。给出了葡萄糖酸钙、葡萄糖酸、溴化钙、氯化钙相关物质在水中和乙醇中溶解性表格。又给出了实验流程:
第(2)问CaCO3固体需有剩余的目的和本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3的理由。加入过量的碳酸钙,可提高葡萄糖酸反应转化率,是化学平衡原理的迁移应用。氯化钙与葡萄糖酸难以反应,是强酸制弱酸原理迁移的应用。第(4)问第④步加入乙醇的作用,用乙醇洗涤既可避免葡萄糖酸钙损失,又有利于葡萄糖酸钙析出。这是盐析原理到醇析的迁移。
以上高考试题说明,实验试题主要考查:能合理选择实验条件;能用化学原理解决问题;善于应用知识点的迁移;所学知识在新情景中的应用。
因此,实验内容的复习策略是:一定要强调以下五个方面的强化落实:①明确实验原理:根据题目提供的信息,结合已有化学知识,通过类比迁移、分析,明确实验原理;②选择仪器药品:根据实验目的和原理,反应条件,选择合适的化学仪器和药品;③设计实验步骤:在明确实验原理及所需仪器和药品的基础上,设计出合理的实验装置和实验操作步骤;④实验现象描述:实验现象主要从发光、放热、颜色变化、出现沉淀、生成气体几个方面描述;⑤实验数据处理:要根据实验所用仪器的精确度去记录,去除无效数据,取几次平均值计算;⑥实验结论:根据观察到的现象和记录的数据,通过分析、计算、列图表、推理等处理,得出正确结论。
预测2015年实验题仍以新物质的制备或性质为背景考查实验方案设计的步骤、实验流程的分析、评价等内容。这类试题重在对学生的分析能力和实验能力的考查,培养学生良好的科学素养。
以上六条复习策略表明,高考复习只有对准考点,归纳整理、类比分析、迁移应用、深化探究才能适应新的情景试题,复习时务必要深化知识点的内涵、深挖知识点的层次、注意变式的反复训练、把握常用的解题技巧、学会灵活应用知识迁移技能。