化學(xué)綜合性試題的命題特點及教學(xué)啟示

摘要：綜合性試題是新高考命題的重要題型。綜合性命題堅持素養(yǎng)導(dǎo)向，注重以綜合層面的問題情境為載體，要求學(xué)生綜合運用多種知識或技能解決問題，實現(xiàn)對基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價值的全面考查。以新高考化學(xué)綜合性試題為例，圍繞學(xué)科內(nèi)知識綜合、學(xué)科間知識綜合和新與舊知識綜合等三種命題類型，分析探討新高考命題特點及解題思路，并提出若干新課程教學(xué)的啟示。關(guān)鍵詞：化學(xué)新高考；綜合性試題；命題特點；解題思路新高考化學(xué)試題命制，承載著落實立德樹人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)的功能。《中國高考評價體系》中明確了“一核”“四層”“四翼”的概念［1］。其中“四翼”為考查要求，即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”，是素質(zhì)教育的評價維度在高考中的體現(xiàn)［2］。同時“綜合性”強調(diào)“融會貫通”，基礎(chǔ)知識內(nèi)容之間、模塊內(nèi)容之間、學(xué)科內(nèi)容之間應(yīng)相互關(guān)聯(lián)、交織成網(wǎng)［3］?！熬C合性”是新高考命題的趨勢。綜合性命題的主要特點是以綜合層面的問題情境為載體，要求學(xué)生綜合運用多種知識或技能解決問題，從而落實對基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價值的全面考查。本文選擇不同類型的綜合性試題，從核心功能、考查載體、考查內(nèi)容、考查要求等維度分析命題特點，探討解題思路并提出對新課程教學(xué)的啟示。1

綜合性試題的命題特點及解題思路1.1

學(xué)科內(nèi)知識綜合的命題在當(dāng)前各地新高考化學(xué)試卷中，都比較重視對學(xué)科內(nèi)知識的綜合考查，引導(dǎo)教學(xué)建立知識的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生把握知識的內(nèi)在規(guī)律。特別是那些化學(xué)實驗題、無機化工流程圖題和化學(xué)反應(yīng)基本原理題，打破了某種題型只對單一主題知識進(jìn)行考查的局限，將不同主題知識貫穿在不同題型中進(jìn)行考查，體現(xiàn)了新高考重視學(xué)科內(nèi)知識綜合命題的思想。例1：（2022年廣東高考題）食醋是烹飪美食的調(diào)味品，有效成分主要為醋酸（用HAc表示）。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時，HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。（1）配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液，需5mol·L-1HAc溶液的體積為

mL。（2）下列關(guān)于250mL容量瓶的操作，正確的是

。ABCD（3）某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)：稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度，HAc電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗：用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液，按下表配制總體積相同的系列溶液；測定pH，記錄數(shù)據(jù)。①根據(jù)表中信息，補充數(shù)據(jù)：a=

，b=

。序號V（HAc）/mLV（NaAc）/mLV（H2O）/mLn（NaAc）：n（HAc）pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36Ⅶ4.00ab3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知，稀釋HAc溶液，電離平衡

（填“正”或“逆”）向移動；結(jié)合表中數(shù)據(jù)，給出判斷理由：

。③由實驗Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac-濃度，HAc電離平衡逆向移動。實驗結(jié)論：假設(shè)成立。（4）小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：隨著n（NaAc）/n（HAc）的增加，c（H+）的值逐漸接近HAc的Ka。查閱資料獲悉：一定條件下，按n（NaAc）/n（HAc）=1配制的溶液中，c（H+）的值等于HAc的Ka。對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，實驗Ⅷ中pH=4.65與資料數(shù)據(jù)Ka=10-4.76存在一定差異；推測可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起，故先準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度再驗證。①移取20.00mLHAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至終點，消耗體積為22.08mL，則該HAc溶液的濃度為

。在答題卡虛線框中，畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點

。②用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液，配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混合溶液，測定pH，結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。（5）小組進(jìn)一步提出：如果只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液，如何準(zhǔn)確測定HAc的Ka？小組同學(xué)設(shè)計方案并進(jìn)行實驗。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液，用NaOH溶液滴定至終點，消耗NaOH溶液V1mL。Ⅱ

，測得溶液的pH為4.76。實驗總結(jié)：得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符，方案可行。（6）根據(jù)Ka可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱酸及其用途

。1.1.1

命題特點分析（1）核心功能：基于“食醋是烹飪美食的調(diào)味品”，傳遞化學(xué)能使世界變得更加美好的信息，引導(dǎo)學(xué)生樹立熱愛科學(xué)和熱愛生活的信念；突出對學(xué)生綜合運用知識、實驗設(shè)計與分析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等能力和素養(yǎng)的考查，具有較好的區(qū)分度和選拔功能；打破學(xué)科知識之間的壁壘，建立知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，提升知識綜合運用能力。（2）考查載體：以創(chuàng)設(shè)實驗情境為載體，包括溶液配制、酸堿中和滴定、平衡移動探究等綜合層面的問題情境，覆蓋了實驗基本操作、驗證性實驗、探究性實驗等全部實驗內(nèi)容領(lǐng)域的考查。（3）考查內(nèi)容：在對無機弱酸的性質(zhì)與用途、物質(zhì)的量濃度的計算、電離平衡的移動、電離平衡常數(shù)的計算以及相關(guān)實驗知識與技能等學(xué)科知識綜合考查的基礎(chǔ)上，綜合考查了理解與辨析、分析與推測、探究與創(chuàng)新、歸納與論證等關(guān)鍵能力；宏觀辨析與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等學(xué)科素養(yǎng)；學(xué)科社會價值、學(xué)科本質(zhì)價值等核心價值觀念。（4）考查要求：基于綜合層面的實驗問題情境，綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)與用途、物質(zhì)的量濃度、溶液中的電離平衡、化學(xué)實驗等方面的知識與技能，屬于以學(xué)科內(nèi)知識綜合命題為主的試題。1.1.2

解題思路分析第一步：讀題審題。領(lǐng)會命題的目的和意圖。如本題包括HAc溶液的配制、HAc電離平衡影響因素的探究、準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度、準(zhǔn)確測定HAc的Ka和無機弱酸的判斷等問題的解決。第二步：尋找方法。要找到解決問題的那把鑰匙。如在準(zhǔn)確測定HAc的Ka中，抓住“一定條件下，按n（NaAc）/n（HAc）=1配制的溶液中，c（H+）的值等于HAc的Ka”進(jìn)行實驗設(shè)計等。第三步：建立模型。形成解題的流程、框架和策略。如在HAc溶液的配制中，根據(jù)“配制溶液體積×配制溶液濃度=選用溶液體積×選用溶液濃度”來求選用溶液體積，根據(jù)“檢漏→轉(zhuǎn)移→洗滌→預(yù)搖→定容→搖勻→裝瓶貼簽”的容量瓶使用方法來判斷實驗操作等，從而建立解題的思路和模型。1.2

學(xué)科間知識綜合的命題在當(dāng)前各地新高考化學(xué)試卷中，注意滲透對跨學(xué)科知識的綜合考查，引導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)科間知識的內(nèi)在聯(lián)系，提升學(xué)生綜合運用不同學(xué)科知識的能力，體現(xiàn)了新高考重視跨學(xué)科知識綜合命題的思想。如結(jié)合漢字文化發(fā)展考查合金材料、結(jié)合館藏文物考查硅酸鹽產(chǎn)品、結(jié)合勞動教育考查化學(xué)知識、結(jié)合生物循環(huán)考查物質(zhì)轉(zhuǎn)化、結(jié)合物質(zhì)對光的吸收程度考查化學(xué)平衡變化、結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算等，分別將化學(xué)知識與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、歷史、勞動教育、生物、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識進(jìn)行了綜合考查。例2：（2022年廣東高考題）我國科學(xué)家發(fā)展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測其電熱性，該方法有助于加速新型電熱材料的研發(fā)進(jìn)程?；衔颴是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，分別沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。圖1圖2①X的化學(xué)式為

。②設(shè)X的最簡式的式量為Mr，晶體密度為ρg·cm-3，則X中相鄰K之間的最短距離為

nm（列出計算式，NA為阿伏伽德羅常數(shù)）。1.2.1

命題特點分析（1）核心功能：基于“我國科學(xué)家發(fā)展了一種理論計算方法”，傳遞一種對我國科學(xué)的自信心和自豪感，引導(dǎo)學(xué)生樹立熱愛科學(xué)和奉獻(xiàn)科學(xué)的信念；命題圍繞晶胞結(jié)構(gòu)分析與計算，考查學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)和化學(xué)跨學(xué)科知識解決問題的能力，具有較好的區(qū)分度和選拔功能；打破學(xué)科知識之間的壁壘，建立知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，提升跨學(xué)科知識綜合運用的能力。（2）考查載體：以含Se新型電熱材料為主線，創(chuàng)設(shè)了晶胞結(jié)構(gòu)、晶胞投影、晶胞體積等綜合層面的問題情境，引出對晶胞組成、結(jié)構(gòu)及體積等綜合考查。（3）考查內(nèi)容：在對晶胞組成、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、體積、密度等必備知識考查的基礎(chǔ)上，綜合考查了理解與辨析、分析與推理、歸納與論證等關(guān)鍵能力；宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等學(xué)科素養(yǎng)；學(xué)科社會價值、學(xué)科本質(zhì)價值等核心價值觀念。（4）考查要求：基于晶體結(jié)構(gòu)綜合層面的問題情境，綜合考查化學(xué)式、晶體結(jié)構(gòu)、空間分析和體積計算等方面的知識與技能，體現(xiàn)了化學(xué)與數(shù)學(xué)跨學(xué)科命題思想，屬于以跨學(xué)科知識綜合命題為主的試題。1.2.2

解題思路分析第一步：聚焦問題。本題設(shè)計有兩個問題：一是求解X的化學(xué)式，涉及晶胞中原子或原子團的組成情況；二是求算X中相鄰K之間的最短距離，涉及晶胞體積、邊長及對角線等計算。第二步：建立關(guān)系。求解X的化學(xué)式，利用晶胞構(gòu)成建立原子或原子團個數(shù)計算關(guān)系，取最簡式即為化學(xué)式；求算X中相鄰K之間的最短距離，根據(jù)晶胞體積運算建立計算關(guān)系，最后求得相鄰原子最短距離。第三步：分步破解。對于多步求解可建立分步破解的思維導(dǎo)圖。如求算X中相鄰K之間最短距離的思維導(dǎo)圖是：計算一個晶胞的質(zhì)量→計算晶胞的體積→計算晶胞的邊長→計算晶胞側(cè)面對角線長度→得到相鄰K之間的最短距離。1.3

新與舊知識綜合的命題在當(dāng)前各地新高考化學(xué)試卷中，注意將未學(xué)新知識融入到高考命題中，既考查了學(xué)生運用已學(xué)知識學(xué)習(xí)新知識的能力，同時又考查了學(xué)生運用新知識解決問題的能力，體現(xiàn)了新高考重視新與舊知識綜合命題的思想。如在無機化工流程圖題中，存在酸洗堿洗、酸浸堿浸、溶液pH調(diào)節(jié)等多種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的新知識，需要運用已學(xué)知識領(lǐng)會新知識的原理，才能解決無機化工流程圖題中的問題；在有機化學(xué)合成題中，有部分環(huán)節(jié)的有機物轉(zhuǎn)化原理并沒有學(xué)過，需要學(xué)生運用已學(xué)知識去理解其中的原理，同時還要運用該原理設(shè)計新物質(zhì)的合成路線等。例3：（2022年廣東高考題）基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料，是綠色化學(xué)的重要研究方向。以化合物I為原料，可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工產(chǎn)品，進(jìn)而可制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料。選用含二個羧基的化合物作為唯一的含氧有機原料，參考上述圖1信息，制備高分子化合物Ⅷ的單體（圖2）。寫出Ⅷ的單體的合成路線

（不用注明反應(yīng)條件）。1.3.1

命題特點分析（1）核心功能：基于“生物資源開發(fā)”與“綠色化學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念和環(huán)保理念；在有機合成過程中，存在某些未學(xué)過的有機物轉(zhuǎn)化原理，需要運用已學(xué)知識理解未學(xué)新知識，考查綜合運用新舊知識解決問題的能力，具有較好的區(qū)分度和選拔功能；自主學(xué)習(xí)能力是一種重要的學(xué)習(xí)能力，注意立足日常課堂新知識的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動探索和自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。（2）考查載體：以“合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工產(chǎn)品，進(jìn)而制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料”為載體，創(chuàng)設(shè)了高分子化合物Ⅷ單體合成路線的綜合層面的問題情境，引出對有機化學(xué)知識綜合運用的考查。（3）考查內(nèi)容：在對有機物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成等必備知識考查的基礎(chǔ)上，綜合考查了理解與辨析、分析與推測、探究與創(chuàng)新、歸納與論證等必備能力；宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識等學(xué)科素養(yǎng)；學(xué)科社會價值、學(xué)科本質(zhì)價值等核心價值觀念。（4）考查要求：基于高分子化合物Ⅷ的單體合成路線的綜合層面問題情境，綜合考查有機物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成等方面的知識與技能，突出考查了對圖1中新反應(yīng)機理的理解與應(yīng)用，屬于以新與舊知識綜合命題為主的試題。1.3.2

解題思路分析第一步：問題梳理。抓住兩個關(guān)鍵點：“二個羧基的化合物”是一種類似Ⅳ的有機化合物，是解題的第一個關(guān)鍵點；“制備高分子化合物Ⅷ的單體”是一種類似丙烯酸丙酯的有機化合物，是解題的第二個關(guān)鍵點。第二步：新知應(yīng)用?！案叻肿踊衔铫膯误w”可以通過2甲基丙烯酸與2甲基丙醇酯化反應(yīng)制得。同時，參照圖1合成路線中Ⅳ→Ⅶ的轉(zhuǎn)化原理，2甲基丙烯酸和2甲基丙醇可以通過2，3二甲基丁烯二酸合成得到。第三步：模型構(gòu)建。整理解題思路，“高分子化合物Ⅷ的單體”的合成先由2，3二甲基丁烯二酸分別制得2甲基丙烯酸、2甲基丙烯醇和2甲基丙醇，然后將2甲基丙烯酸與2甲基丙醇酯化反應(yīng)而得到。合成路線見下圖。2

教學(xué)啟示經(jīng)分析與探討新高考綜合性試題的命題特點和解題思路，獲得以下三點教學(xué)啟示。（1）導(dǎo)向素養(yǎng)教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)和愛科學(xué)，推進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)實踐，建立學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)新模式；幫助學(xué)生樹立文化自信和科學(xué)自信，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識學(xué)科知識的社會價值；引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念，建立綠色化學(xué)價值取向，落實學(xué)科核心素養(yǎng)。（2）導(dǎo)向情境教學(xué)。注意將教學(xué)內(nèi)容置于社會生活情境或探究問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生在情境體驗中掌握學(xué)科知識，同時提升能力、發(fā)展素養(yǎng)并形成價值觀。要將推進(jìn)跨學(xué)科銜接作為學(xué)科教學(xué)的要求，在學(xué)科教學(xué)中創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科教學(xué)活動情境，積極探索跨學(xué)科教學(xué)的思路、方法和策略。如通過創(chuàng)設(shè)有機物轉(zhuǎn)化的具體情境，引導(dǎo)學(xué)生捕捉有機物中官能團變化信息，把握信息中蘊含的機理、規(guī)律和方法，發(fā)展學(xué)生信息處理的能力。（3）導(dǎo)向綜合教學(xué)。積極探索開展大單元主題教學(xué)，鼓勵學(xué)科教師創(chuàng)新教學(xué)實踐，打破學(xué)科內(nèi)知識之間的壁壘，建立學(xué)科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。在跨學(xué)科綜合教學(xué)活動情境中，引導(dǎo)學(xué)生建立不同學(xué)科知識的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用不同