“三新”背景下高中化学学业水平命题研究

谢鸿雁

一、命题背景

2017年教育部颁布了普通高中课程方案和学科课程标准，《普通高中化学课程标准》（以下简称“课程标准”）提出了化学学科核心素养和高中化学课程各知识的内容要求和学业要求。2020年1月，教育部考试中心于颁布了《中国高考评价体系》，提出选拔性考试的评价要求“一核四层四翼”，该体系从高考的核心功能、考查内容、考查要求三个方面回答“为什么考、考什么、怎么考”的考试本源性问题。因此高中化学学业评价是在“新课程、新教材、新评价”背景下实施的测评，《课程标准》和《中国高考评价体系》是高考命题评价的纲领性文件。

二、命题依据

课堂教学的依据是《课程标准》的内容要求和学业要求，新课程标准倡导以发展学生学科核心素养为目标的“教——学——评”一体化，其中学科素养是指“经过高中阶段学习后，学生面对复杂现实问题情境或复杂学术情境问题时，能够在正确思想观念指导下，运用学科的知识与技能、思维方式方法高质量地认识问题、分析问题、解决问题的综合品质”，而学科核心素养的测评主要通过“关键能力”的测量达成，即选取真实复杂的情境转化为驱动性的问题，将必备核心知识转化为驱动性的问题，考查学科关键能力，在考查学科关键能力的过程中达成对学科核心素养的培育，在这其中“关键能力上承学科素养，下联必备知识，是重要的连锁和纽带”。这也正是《中国高考评价体系》中一核、四层、四翼的关系。

《高考蓝皮书》指出，新课程、新高考的试题命制“核心素养金线，能力素养是银线，情境载体串联线”，依据《课程标准》和《中国高考评价体系》，我们设计如下高中化学试题命题框架。

三、高中化学试题命制分析

（一）基于真实情境的学科素养导向下学业水平测试

《中国高考评价体系说明》指出情境素材承载着核心知识，是实现关键能力测试的核心、关键的一环，其中化学学科学习情境分为日常生活情境、生产实践情境、学术探索情境、实验情境和化学史料情境。

【试题分析1】（太原市高二年级期中质量监测）痛风性关节炎因关节滑液中尿酸钠（NaUr）结晶、沉积引起的关节炎，在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学原理如下：

下列叙述错误的是（）

A.改变Na+浓度，对反应①平衡无影响

B.根据“在寒冷季节易诱发关节疼痛”可推测ΔH2<0

C.痛风性关节炎患者平时应多喝水、少吃食盐

D.关节保暖可以缓解疼痛，原理是反应②的平衡逆向移动

【命题意图】本题以日常生活中常见疾病“痛风”为问题情境，考查学生对选择性必修1第二章“化学平衡”知识的运用。

【试题要素】

【试题分析2】（太原市高二年级期中质量监测）当今，世界多国相继规划了“碳达峰”“碳中和”的时间节点，我国力争于2030年前做到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表所示，则25 ℃时H2（g）和C（石墨，s）生成C6H6（l）的热化学方程式为________。

【命题意图】本题以 “碳中和”时政热点为问题情境，考查选择性必修1第一章第二节“化学反应中的热效应”。

【试题要素】

（二）基于“创新性”要求的高三模拟考试试题命制

高考作为社会关注度高、高厉害选拔性考试有义务有责任回应国家对创新人才迫切需求的回应。2019年12月由教育部考试中心颁布的中国高考评价体系提出的“一核四层四翼”中“四翼”明确提出“创新性”考查要求，要求创设合理问题情境，设置新颖的试题呈现方式和设问方式，考查学生在新颖的或陌生的情境中主动思考，完成开放性或探究性的任务，发现新问题、找到新规律、得出新结论的能力和水平。突出对化学学科关键能力理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力及探究与创新能力的考查，助力发展学生的学科核心素养。简而言之，创新性强调独立思考和创新思维，从多省市高考试题中看出，试题的创新性考查包括内容创新、形式创新、思维创新和方法创新。

【试题分析3】（太原市高三模拟考试）最近我国科学家利用石墨烯壳层封装钴镍纳米粒子的铠甲催化剂，实现了合成气中H2S杂质的高效去除，其工作原理如图所示。已知25 ℃，电离常数：K1（H2CO3）=4.2×10-7，K2（H2CO3）=5.6×10-11；K1（H2S）=5.7×10-8，K1（H2S）=1.2×10-15。下列叙述错误的是（）

A.通电时，阴极区溶液的pH增大，在阳极区可能生成CO2

B.通电一段时间后，阴极区的溶液可以补充到阳极区，实现电解液的再生

C.阳极的电极反应主要为HS--2e-=S+H+

D.为同时实现氢气和硫粉的分离与回收，隔膜为阴离子交换膜

【命题意图】本试题以“2020年1月15日中科院大连化物所邓德会团队基于其前期在国际上率先提出的铠甲催化概念，开发了一种新型的石墨烯壳层封装钴镍纳米粒子的铠甲催化剂，实现电催化高效分解硫化氢制氢技术”为学术探索情境，从创新性内容探索其电化学工作原理，设置基于课程标准要求的电化学“四要素”的驱动性问题。试题情境新、内容新。

【试题要素】

【试题分析4】（太原市高三模拟考试） “球磨法”是在温和的条件下（45℃和1 bar，l bar≈100 kPa）合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤（如图）：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上（［Fe（N*）］），有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NHx*（x=1～3），剧烈碰撞中，NH，从催化剂表面脱附得到产物氨。

（1）“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是                     。

A.催化剂（Fe）缺陷密度越高，N2的吸附率越高

B.“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键

C.“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”

D.“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本

（2）机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约转/min。若选择500转/min的转速，N2的吸附量降低的原因是。

【命题意图】本试题以“2021年1月国内文献报道的发表在Nature Nanotechnology 期刊上韩国蔚山国家科学技术研究所（UNIST）与吉林大学、加拿大卡尔加里大学的研究人员合作，提出一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案，以铁粉为催化剂，在温和的条件下（45 ℃和1 bar）通过球磨合成氨（见上图）”为陌生情境，设置新颖问题呈现方式“坐标系中变量的表示方法”，与国际科学表示接轨（见下图）。试题情境新、设问新、形式新。

【试题要素】

【试题分析5】（太原市高三模拟考试）下列实验方案操作、现象和结论都正确的是（）

[ 实验目的 操作 现象和结论 A 检验某无色溶液中是否含有NO-

3 取少量该溶液于试管中，加稀盐酸酸化，再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体，则该溶液中含有NO-

3 B 探究KI与FeCl3反应的限度 取1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液于试管中，加入5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 C 比较H2CO3和HClO的酸性强弱 常温下，分别测定相同浓度的NaClO溶液和NaHCO3溶液的pH 测得溶液pH：NaClO＞NaHCO3，可知H2CO3电离出H+的能力比HClO强 D 探究温度对CH3COONa溶液pH的影响 测0.5 mol·L-1CH3COONa溶液以及水的pH随温度变化情况 测得0.5 mol·L-1CH3COONa溶液以及水的pH随温度变化的曲线如图。

【命题意图】本试题以高中化学教材中真实的实验为情境，考查真实的实验数据和老师传统思维定势之间产生的教学偏差认识，其中C、D项都是大多数教师的思维误区，命题旨在教给学生质疑精神，培养思辨能力，培养创新精神。试题情境新、内容新、思维新。

【试题要素】

以上试题命制，都是依据命题框架“选择真实情境→考查课标要求的必备知识→以驱动性问题考查关键能力→最终落实学科核心素养”。经过实践检验，获得一线教师的高度认可与评价。