021年合肥市中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選

基于變化觀念與平衡思想核心素養(yǎng)的化學(xué)試題分析

摘要：評(píng)析了

2019

年理科綜合全國Ⅲ卷第

26

題和

2021

年全國乙卷第

13

題，探討了基于“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)培養(yǎng)方法在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)，試題分析，變化觀念與平衡思想一、問題的提出

“變化觀念與平衡思想”高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，《普通高中化學(xué)課程

標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出變化觀念與平衡思想是“能認(rèn)識(shí)物質(zhì)是在不斷運(yùn)動(dòng)的，物質(zhì)的變化是有條件的；能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析物質(zhì)

的化學(xué)變化，關(guān)注化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化；能從不同視角對(duì)紛繁復(fù)雜的化學(xué)變化進(jìn)行分類研究，逐步揭示各類變化的特征和規(guī)律；能用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)

態(tài)平衡的觀點(diǎn)考察、分析化學(xué)反應(yīng)，預(yù)測在一定條件某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學(xué)變[1]

化?！闭n程標(biāo)準(zhǔn)的“學(xué)業(yè)質(zhì)量水平”部分對(duì)“變化觀念與平衡思想”應(yīng)達(dá)到的[1]5

不同水平進(jìn)行了界定。高考命題突出立德樹人鮮明導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)從能力立意到素養(yǎng)導(dǎo)向、從單一評(píng)價(jià)向多維評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)變，成為鑄魂育人的有效途徑和文化課堂。

高考是測評(píng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要標(biāo)桿。作為一名一線化學(xué)教師，教學(xué)和教研是工作的日常，試題研究是一項(xiàng)重要的

教研工作。研究高考題、反思教學(xué)思路、改進(jìn)教學(xué)方法也是對(duì)學(xué)生“變化觀念與平衡思想”學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐要求。以下是以幾道試題解題思路的相互關(guān)

聯(lián)分析如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)。二、試題評(píng)析

例1、2019年全國Ⅲ卷26．（14分）高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si

等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：2021年合肥市中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選

2+2+5）“除雜2”的目的是生成MgF

沉淀除去Mg

。若溶液酸度過高，Mg

沉

2（淀不完全，原因是_______________________________________________。

?+2+

?答案：F與H結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2

Mg+2F

平衡向右移動(dòng)。-4-11

問題評(píng)析：Ka(HF)=6.4×10

，Ksp(MgF)=7.42×10

，溶液酸度過高時(shí)，在2“除雜2”中發(fā)生類似于沉淀轉(zhuǎn)化的過程，即沉淀MgF轉(zhuǎn)化為電離能力較小的弱

2電解質(zhì)HF，在人教版選修四“水溶液中的離子平衡”的教學(xué)中，不能完全把弱

電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡、沉淀溶解平衡分開教學(xué)，或者在以某一平衡為“主角”的分開教學(xué)中又要以其他平衡為“配角”彼此滲透，唯有這樣才能

符合新課標(biāo)“變化觀念與平衡思想”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。高考試題[2]

是平時(shí)的模擬題出題的效仿對(duì)象，更是高中化學(xué)教師教學(xué)的方向指導(dǎo)。同樣的問題在2021年全國乙卷第13題也有體現(xiàn)，更是新課改對(duì)目前人才能力培養(yǎng)的細(xì)

致要求。例2、(2021年全國乙卷第13題)HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中

++2++c(M+)隨c(H)而變化，M不發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時(shí)c(M)~c(H)為線性關(guān)

系，如下圖實(shí)線所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）+-4

A.溶液

pH=4時(shí)，c(M

)<3.0×10

mol/LB.MA的溶度積

K

(MA

)=5.0×10-8

spC.溶液pH=7時(shí)，c(M)+c(H)=c(A)+c(OH-)

++-D.HA的電離常數(shù)

K

(HA

)

2.0×10-4

a2021年合肥市中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選

答案：C問題評(píng)析：由題干信息分析，M不發(fā)生水解，則難溶鹽MA的飽和溶液只需要考

+—2++慮弱酸根

A

的水解，另外，結(jié)合圖像要把

c(M

)~c(H

)的線性關(guān)系與難溶鹽

MA

2++的飽和溶液中的平衡聯(lián)系起來，結(jié)合選項(xiàng)要把Ksp和Ka與c(M)、c(H)聯(lián)系起

—來，在難溶鹽

MA飽和溶液中可以先考慮溶解平衡，再考慮

A

的水解、弱酸

HA

+的電離平衡。難溶鹽

MA的飽和溶液中存在溶解平衡:MA(s)

M

(aq)+A-

+-

+

-aq),K

=c(M

)·c(A

),MA的飽和溶液中有物料守恒:c(M

)=c(A

)+c(HA),弱酸

sp(+-c(H)·c(A)

c(HA)+-HA的電離平衡可以同時(shí)考慮:HAH

+A

,Ka=

Ksp+c(H)·

++c(M+

Ksp))c(H)·Ksp

c(H)·Ksp2+2++==,c

(M

)=

+K

,得

c

(M)~c(H

)為線性關(guān)系，sp

+c2(M)—Ksp

Ka+c(M)—

c(M+這樣各選項(xiàng)的分析就可以水到渠成。

本題難度較大，要求學(xué)生對(duì)復(fù)雜信息進(jìn)行深入分析，并對(duì)不同物理量的關(guān)系進(jìn)行深層次的推導(dǎo)后再解決問題。反思此題類似于2019年全國Ⅲ卷

26.(5)的沉

淀溶解轉(zhuǎn)化為難電離的弱電解質(zhì)的情況處理，不同之處是當(dāng)年那題只需文字表2++達(dá)，解釋原因，而今這題需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行演算，其中解讀c(M)~c(H)這種

復(fù)雜圖像需要學(xué)生具備較高的數(shù)形結(jié)合能力、綜合分析推理能力。所以在能力層次上要求更高了，體現(xiàn)出全國卷更加一如既往的豐富信息的呈現(xiàn)方式，強(qiáng)化考查

學(xué)科交叉能力，這正是當(dāng)下新課改對(duì)高中化學(xué)教學(xué)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求。例3、（2021遼寧適應(yīng)性測試）下列說法正確的是（??）

A、向AgCl濁液中加入KBr溶液，沉淀顏色變?yōu)闇\黃色，即可證明Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr）

?＋B、常溫下向

NaOH溶液中滴入

HCOOH溶液至

pH＝5時(shí)：c（HCOO

）＞c（Na

）

C、常溫下等物質(zhì)的量濃度的四種溶液①NH?H

O；②NH

HSO

；③（NH

）

CO

；④3244423＋4NHCl，c（NH

）的關(guān)系為②＞④＞③＞①

4＋2?

3D、等物質(zhì)的量濃度的

NaHCO

與

Na

CO

混合溶液：3c（Na

）＝2[c（CO

）＋c

323?HCO

）＋c（H

CO

）]

32

3（答案：B

問題評(píng)析：本題考查難溶電解質(zhì)及離子濃度的比較，為高頻考點(diǎn)，把握沉淀生成及轉(zhuǎn)化、鹽類水解、弱電解質(zhì)的電離為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，2021年合肥市中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選

注意電荷守恒及物料守恒的應(yīng)用，題目難度不大。但學(xué)生只看了A，就很容易錯(cuò)選A。因?yàn)槿私贪嬲n本選修4中給出“沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。

一般來說，溶解度小的轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。”往往教師解讀時(shí)，容易讓學(xué)生記住這一規(guī)律，若是記住，很容易忽略“容易”二字所代表的意義：

這只是對(duì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的難易程度的形容，溶解度小的轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，但反過來并不是不能實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)“沉淀平衡的移

動(dòng)”，也就是KBr溶液濃度很大時(shí)實(shí)現(xiàn)Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)，可以生成AgBr沉+淀，而此時(shí)Ag的物質(zhì)的量濃度減小，當(dāng)Qc(AgCl)<Ksp(AgCl)時(shí)導(dǎo)致沉淀溶解平

+?衡AgCl(s)?Ag(aq)+Cl(aq)不斷向沉淀溶解的方向移動(dòng)。所以在AgCl沉淀轉(zhuǎn)

化為AgBr沉淀的過程中伴隨著AgCl沉淀的溶解和AgBr沉淀的生成兩個(gè)過程。不是必須要求Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr），正如人教版課本中所說兩種難溶電

解質(zhì)的溶解度“差別越大，轉(zhuǎn)化越容易”。這也正如2019年全國Ⅲ卷第26題(5)的情況一樣。

三、教學(xué)建議1．深刻理解“變化觀念與平衡思想”的含義

教學(xué)中要讓學(xué)生從實(shí)際生產(chǎn)、生活中感悟掌握化學(xué)知識(shí)與化學(xué)能力的重要性，不僅培養(yǎng)學(xué)生能從不同視角對(duì)紛繁復(fù)雜的化學(xué)變化進(jìn)行分類研究，逐步揭示

各類變化的特征和規(guī)律，更要教會(huì)學(xué)生用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)考察、分析生活事件，進(jìn)而由生活舉一反三，反推學(xué)習(xí)中的故事變化。

2．系統(tǒng)規(guī)劃“變化觀念與平衡思想”的進(jìn)階教學(xué)

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》將變化觀念與平衡思想核心素養(yǎng)劃《分為四個(gè)水平，對(duì)每個(gè)水平也有具體的行為敘述。從行動(dòng)詞來看水平一的關(guān)鍵詞

是“認(rèn)識(shí)”、“歸納”，水平二的關(guān)鍵詞是“分析”、“理解”、“運(yùn)用”，水平三的關(guān)鍵詞“運(yùn)用”、“初步學(xué)會(huì)”，水平四的關(guān)鍵詞“預(yù)測”“解釋”“運(yùn)

用”。在內(nèi)容方面，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化的共性和特性、內(nèi)因和變化的本質(zhì)、變化的條件要求、變化的多樣性等有不同的遞進(jìn)關(guān)系，課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)詳細(xì)說明了學(xué)生達(dá)

到不同水平應(yīng)用的具體表現(xiàn)。[1]5教師要多加思考在高一高二的化學(xué)教學(xué)中，如何結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，把四個(gè)水平2021年合肥市中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選

的具體教學(xué)要求分解為每個(gè)學(xué)期、每個(gè)章節(jié)、每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，并且選擇合適的教學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)。如對(duì)于水溶液中的離子平衡中沉淀生成及轉(zhuǎn)化、鹽類水解、

弱電解質(zhì)的電離平衡等核心概念，在高一必修教學(xué)中，讓學(xué)生根據(jù)

NaCO

等鹽溶23液的酸堿性實(shí)驗(yàn)概括鹽溶液并不是都呈中性的；在高二選修教學(xué)中學(xué)生能運(yùn)用動(dòng)

態(tài)平衡的觀點(diǎn)看待和分析

NaCO

等鹽溶液呈堿性的原因，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析23

影響NaCO水解的因素，能解釋使沉淀BaSO轉(zhuǎn)化為BaCO的方法，進(jìn)而能運(yùn)用2343化學(xué)變化的規(guī)律分析說明生產(chǎn)、生活實(shí)際中的化學(xué)變化。

四、結(jié)語新課標(biāo)要