丰富试题素材 发挥引导作用——2017年高考化学试题评析

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丰富试题素材 发挥引导作用
——2017年高考化学试题评析

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2017年全国高考化学试题坚持立德树人，突出高考的选拔功能和引导作用。深化高考内容改革，落实高考评价体系框架。以学科基础为本，考查基本理论和基本能力。再现科学研究及实验过程，强化综合性和学科思维方法考查。联系生产实际，注重应用能力的考查。呈现新颖信息，探索创新能力的考查。

高考；高考化学；高考命题；高考评价体系；考试内容改革；试题评析

2017年高考化学全国卷继续保持“一纲四卷”，即理科综合测试Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷和单科化学试题Ⅳ卷。4套化学试卷，落实“一点四面”考查要求[1]，贯彻高考评价体系框架[2-3]。依据考试大纲修订理念[4]，精心选取试题内容，创新题型设计，架构真实内容情境，丰富了化学试题的选才功能；更加重视基本化学知识和理论的融会贯通、联系实际，对中学化学教学反馈正确导向；有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生，以能力测试为导向，注重测试考生的自主学习能力，重视理论联系实际，关注化学相关技术、科学研究与社会发展、生态环境的联系，全面检测考生的化学科学素养。

1 以学科基础为本，考查基本理论和基本能力

化学作为一门自然科学，既有自己的科学体系，又有与之适应的学习方法。中学化学中的基本理论体现在化学反应原理和物质结构理论两个层面，以两大理论为指导，学习常见无机物和有机物的组成、结构、反应和应用。2017年高考化学试题命制的基本思想就是确保高校满足人才选拔，能够正确引导中学育人。

所谓基础为本，体现在化学试题注重基础内容的考查，包括熟悉最基本的化合物的性质和反应及其相互转化规律，掌握化学反应原理和结构知识的精髓，掌握基本化学实验操作方法和实验设计思想。试题对基础能力的考查主要通过对所学知识的融会贯通、学以致用，运用多方面知识、多种方法和技能解决问题等多维测试来实现，能够较好地鉴别考生的基础知识和基本能力，以期引导中学教学遵循教学规律，严格按照中学化学课程标准进行教学，遵照考试大纲进行复习备考。例如，4套试卷均设计元素周期律的试题，要求考生运用元素在周期表中的位置及周期规律，分析、判断单质及其化合物的物理化学性质。阿伏加德罗常数是化学学科的一个重要常数，是联系微观和宏观的重要物理量。对于阿伏加德罗常数的应用属于化学学科的基础能力，同样可以利用该常数考查物质结构、弱电解质电离、平衡反应以及物质存在状态等内容，因此，全国4套试卷中Ⅱ卷第8题、Ⅲ卷第10题以及Ⅳ卷第9题均以这种方式考查学科基础知识和基本能力。

2 再现科学研究及实验过程，强化综合性和学科思维方法考查

化学是一门实验性很强的学科，实验在中学化学学习过程中起着重要的作用。实验技能是践行化学实验的基本功，而化学实验亦是学习化学知识的重要过程。2017年全国各卷化学试题均非常重视化学实验及其学习化学的情景的创设。Ⅰ卷第10题创设了还原制备金属钨、第26题则再现了凯氏定氮的真实情景，着力考查大型管线实验装置的运用能力。Ⅱ卷第10题和第13题则以实验操作和实验目的一致性为题型，分别设置有机化合物和无机化合物性质与反应实验各4项，体现通过化学实验学习化学知识的重要性。Ⅲ卷第26题堪称是一道经典的实验试题。本题以绿矾在不同温度下分解过程为场景进行设问。实验包括固体加热管线装置以及尾气处理系统，本题对实验细节和原理的考查一应俱全，对于倡导中学生重视实验学习颇有引导意义。除此以外，本题还有一个最大的亮点，即实验过程设置以及设备组装始终围绕对绿矾组成和性质的探究，包括绿矾中铁元素的化合价、绿矾结晶水的测定、铁元素的转化及其鉴定等实验操作及现象分析等；尤其是硫酸亚铁热解的固体产物，是生产的气体鉴定试剂选择的依据，要求考生通过选择合适的试剂，并根据分解产物的性质合理推理实验现象。

2017年高考化学试题还在设置科学研究场景、培养考生化学研究思维和科学方法等方面进行了题型改革探索，其思路主要体现在全国Ⅱ卷第35题、Ⅲ卷第26题以及Ⅳ卷第19题，内容不同、题型不同，但异曲同工，均显示出引导中学生领悟学习化学的科学方法和科学思维的思路。例如，Ⅱ卷第35题，该题以我国科学家最新制备世界上首个五氮阴离子化合物为题材，考查物质结构的化学知识，但在题目设项上却体现了科学发明的创新思维和解决问题的聪明才智。该题以五氮阴离子极不稳定为切入点，从揭示氮元素原子特殊结构、引入电子亲和能新概念，到氮在同周期元素亲和能的异常，最后要求考生分析氮元素难以结合电子的本质原因；再以首个五氮阴离子化合物晶体结构图为信息，考查考生分子、化学键的基本知识；最后通过该离子化合物中存在的特殊结合力，考查考生应用结构知识分析五氮阴离子晶体结构稳定的原因。整个题目展示了该化合物合成过程中的困难以及成功合成的思路方法，显示出科学家解决问题的方法和思想。再如Ⅳ卷第19题，是一道引导考生学习有机化合物制备科学思维的探索题。中学有机化学内容主要包括有机物的分类和有机官能团的转化等内容，对某类物质的合成没有专门进行讲授，因此考生并不了解某类化合物的实际合成方法。为提高考生对有机合成方法的认识，该题从混醚定义出发，引出两条合成路线并要求考生进行对比分析，让考生了解控制反应条件和选择原料对目标化合物产率的影响，再让考生学习并能设计新化合物高产率的合成方法。

3 联系实际呈现真实情景，注重应用能力考查

化学是一门具有实际应用意义的学科，并且是一门与材料科学、生命科学、环境科学等相融合的中心学科。化学又是一门创造新物质的科学，通过化工生产和日益发展的合成技术，为人类社会提供了农药、化肥、医药和种类繁多的新材料，为提高人类的生活水平和推动社会的发展发挥着巨大的作用。化学知识和反应原理是实施化工生产、环境保护和新材料、新物质合成制备的技术支撑。

高考化学试题的命制从化学科学这一特点出发，牢牢地把握化学的应用性在学习化学中的有力杠杆作用，广泛联系实际，创设化学应用情景，引领考生正确认识化学对人类发展和社会进步的巨大贡献，认识化学学科的价值。其次，在体裁设计上，通过应用性情景，将实际问题分解成若干知识层次单元，通过运用相关知识，采取分析、综合的方法，解决实际问题。注重化学应用场景的呈现，在4套试卷中，选择题有33道，具有应用情景的8道；非选择题有22道，设置实际应用情景的17道；分别占总试题数的24%和77%。这些试题涉及的实际情景主要有：新材料制备、废物综合利用、环境保护技术、有机新物质和新药物合成、无机化工生产以及新技术性能源等。

这些试题取材于真实的工业生产过程，将其分解为生产流程或技术单元，要求应用反应的基本原理和化学知识，分析或选择反应条件、解读并挑选工艺参数或设计新技术路线，大大强化了解决问题能力的考查。例如，全国Ⅰ卷第27题，呈现生产锂电极材料的工艺框图，提供“酸浸工艺”中浸出率与浸出时间的多温度曲线，要求考生综合分析二氧化钛沉淀溶解过程的“转化率与温度”的变化趋势，并选择符合要求的工艺条件，体现对考生综合分析并解决“酸浸工艺”中“工艺条件选择”这个实际问题的考查。Ⅲ卷第27题，通过设置由钛铁矿生产重铬酸钾的实际生产案例考查反应原理知识。试题将生产过程分解为“焙烧”“酸浸”“溶液除杂”和“复分解转化析盐”等工艺单元；“溶液除杂”考查考生利用“难溶电解质沉淀溶解平衡”知识解答溶液中存在的离子，“复分解转化析盐”则是通过相关重盐溶解度图信息，要求考生分析选择由重铬酸钠和氯化钾溶液中转化制备重铬酸钾的工艺条件，突出对考生分析溶解度数据信息并解决“挑选结晶温度工艺参数”等实际问题能力的考查。

再如，全国Ⅱ卷第27题，以丁烷脱氢制丁烯的工业过程为载体考查反应原理知识。该题以静态平衡体系设计问题，考核考生对化学知识的认知、复述和综合利用的基本能力。除此之外，该题还引入工业流化反应床反应体系，通过反应参数图，引导考生从反应速率角度分析平衡态和非平衡态的反应的差异，考查考生利用热力学和动力学的知识，分析工业生产中基于经济效益的实际问题。

4 呈现新颖信息，探索创新能力考查

化学是一门在原子、分子水平研究物质的自然科学，其魅力在于利用已有物质之间的相互反应、转换，创造出全新的化合物。化学反应原理和物质结构理论是研究物质转换和性质预测的两大重要理论支柱。在高中化学中，学习的反应原理知识主要包括化学反应热效应、化学反应速率、化学平衡以及电解质溶液平衡和电化学等。物质的结构和性质理论则体现在原子结构、分子结构、分子间力和晶体结构等方面。以往的高考化学理论知识测试，以化学用语和概念认知、复述和简单应用的试题为主，2017年高考化学试题有所创新，大幅度地增加了理论模型建立的化学转化数据图和物质结构性能关联图的信息形式，让考生由此获得化学信息，再回归到基本反应原理和物质结构理论上，通过综合分析、归纳演绎，推理出正确结论。

4.1 创新数据形式，考查数据推理能力

试题中复杂的化学理论通过图形、曲线向考生提供信息，考生通过接受、分析图形、曲线获得信息，再现到所学化学基本理论，得到重要的化学反应规律。这样设计，一方面加大了考生融合、加工信息推演物质转化规律的综合素养；另一方面也可以区分不同能力层次的考生[5]。如全国Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷均以弱电解质在溶液的平衡转化为题材，创设不同类型的平衡数据图形，加大综合分析问题能力的考查。其中Ⅰ卷第13题以二元弱酸溶液体系酸的形态分布为题材，巧妙地将两个电离平衡中相关酸形态的物质的量分数与溶液体系的酸度关系，用其对数关系绘制成线性关系图，由图中的信息获知酸的电离常数、给定pH时溶液中相关离子浓度大小比较；Ⅱ卷第12题同样以二元弱酸溶液体系酸的形态分布为题材，只是以溶液不同pH所对应各种酸形态占总酸浓度的物质的量分数为关系建立关系图，要求考生利用图中的信息获知酸的电离常数、给出pH时溶液中相关离子浓度大小比较；Ⅲ卷第13题取材“Cu2+和Cu除掉废水中Cl-”的应用背景，其中存在氧化还原反应平衡、沉淀溶解平衡以及耦合反应平衡，要求考生从Cu2+和Cu+与Cl-之间的浓度关系图中，分析这些离子转化及浓度之间的关系，推断CuCl溶度积常数和Cu+歧化反应的规律。

4.2 拓展化学知识，考查学习潜能

有机化学反应种类丰富多样、产物多样化及其受控反应条件是其显著特点。为了真实再现有机合成情境，试题命制中采用提供拓展知识信息，要求考生现场学习，在理解的基础上解答试题，以此考查考生的自学潜能[6]。同时通过简单合成路线设计，强化考生对新知识的认知和应用能力。例如，全国Ⅰ卷第36题，考生通过现场学习羟醛缩合和双烯加成两个新反应，分析理解整体有机光电材料的合成路线，利用题目提供的双烯合成反应信息和以及学过的有机反应，设计一条合成路线；全国Ⅱ卷第36题有机新药物合成，考查考生应用核磁共振氢谱数据和化学反应计量关系等信息推理有机化合物的分子结构。

4.3 创新设问方式，考查思辨能力

全国Ⅰ卷第35题通过晶胞原点选择不同的原子，让考生熟悉晶胞中各种原子的空间分布，进一步确定各种原子（离子）的配位数。全国Ⅳ卷第20题，针对考生片面认为离子型化合物具有100%离子性的错误认识，根据高中阶段不宜解读离子化合物混合键型原因的现实，巧妙地设计共价型化合物四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点变化情境，要求考生分析两类化合物熔沸点变化关系图，在已有的物性与结构关系知识上，推断二卤化铅晶体存在混合型化学键，并能够总结随卤素原子量增大键的离子性减弱、共价性增强的规律。

5 坚持立徳树人，关注国家社会发展，体现绿色化学和环境友好理念

2017年高考化学试题命制坚持立徳树人，通过试题素材、考核知识点以及情景设置等角度，着力引导学生关注我国社会、经济和科学技术的发展，弘扬社会主义核心价值观；突出化学学科独特的育人功能，帮助学生建立绿色化学、环境保护以及热爱化学科学的理念。

5.1 展现化学价值，引导正确认识

2017年高考化学4套卷均设计了与生活密切相关的试题，分别从合成纤维（全国Ⅰ卷）、健康化学（全国Ⅱ卷）、环境化学与环境保护（全国Ⅲ卷）以及食品化学（全国Ⅳ卷）4个领域设计考核知识点，让考生全面了解化学在生活中的应用，正确认识化学的价值和功能。

5.2 呈现中国成就，传递爱国情怀

2017年高考化学试题挖掘历史文献和顶级科研论文的合适资料，以中国古代科技文明、我国科学家最新的研究成果编制试题，展现中国传统科技成就和现代化学研究成果对人类发展和社会进步的贡献，引导青年学生热爱化学，为国奉献。例如，全国Ⅰ卷以我国古代由砷矿提取三氧化砷技术为背景考查元素化合物分离的基本操作方法；全国Ⅱ卷选取我国科学家在顶级刊物《科学》上发表的论文，以其中的世界首个五氮阴离子化合物为题材考查物质结构基础理论；全国Ⅳ卷以我国获诺贝尔奖成果的青蒿素中间体为载体，考查有机反应和结构基本知识。

5.3 提供灌输绿色思想

2017年高考化学试题选材通过废弃物品综合利用，展现化学变废为宝的神奇魅力；通过实验过程注重尾气吸收，使考生牢固树立绿色化学思想和环保理念。如全国Ⅱ卷中的水中溶氧测定实验，全国Ⅲ卷中的由砷废渣制取砷酸盐，全国Ⅳ卷中由硼镁泥提镁等，均体现环境保护和废物利用的精神。

2017年高考化学试题秉持立德树人、服务选才、引导教学的高考立场，坚持考核必备知识，突出关键能力的考查，全面检测化学科学素养。4套试题的内涵质量和题型情景均在稳定的基础上加强探索创新，完全满足高校选才需求，也对中学化学教学反馈了许多有益的导向。

[1]姜钢.坚持以立德树人为核心深化高考考试内容改革[J].中国高等教育,2015（Z2）:31-34.

[2]姜钢.探索构建高考评价新体系,全方位推进高考内容改革[N].中国教育报,2016-10-11（3）.

[3]于涵.高考制度恢复40年考试内容改革述评[J].中国考试,2017（3）:1-5.

[4]教育部考试中心.2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科）[M].北京:高等教育出版社,2016.

[5]单旭峰.高考化学“信息迁移能力”考查路径及思考[J].中国考试,2013（2）.

[6]单旭峰.基于课程标准的高考化学改革分析与思考[J].化学教育,2014（5）.

Abstract:In order to carry out the fundamental task of moral education,the educational function and guiding influence are paid more attention to the 2017 College Entrance Examination of Chemistry.The examination content reform is deepened.The College Entrance Examination Assessment Framework System is applied to guide item development,such as stressing the basis theory and ability,strengthening the comprehensiveness,emphasizing solving practical problems and exploring innovative ability.

Keywords:College Entrance Examination;College Entrance Examination of Chemistry;Item Writing for the College Entrance Examination;Evaluation System of the College Entrance Examination;Examination Content Reform;Test Analysis

（责任编辑：周黎明）

Enriching the Examination with Diverse Materials and Providing Guidance for Instruction:Analysis of the 2017 College Entrance Examination of Chemistry

National Education Examinations Authority

G405

A

1005-8427（2017）07-0022-5

10.19360/j.cnki.11-3303/g4.2017.07.005

本文系全国教育科学规划单位资助教育部规划课题“基于核心素养的高考内容改革研究”（课题批准号：FBB160606）阶段性研究成果。