2019年高考化学计算题的特点与启示

周 梅，曾兵芳

(贵州工程应用技术学院 化学工程学院，贵州 毕节 551700)

随着新课程高考改革的进行，高考化学试题在一定程度上发生了变化，作为考查学生运用数学的计算能力也贯穿在新课程高考中。在新课程背景下，每一年高考化学中的计算题在考查学生基础知识和基本技能的同时，还考查了学生的创新思维和探究能力以及综合能力。这样的命题特点体现鲜明的时代性，同时也体现了新课程的核心价值观。本文主要是通过对2019年六套高考化学试题中的计算题进行研究，探究2019年试题的特点，并以此能为对计算题的教学具有一定的启示。

1 2019年高考化学计算题考查内容的统计

表1 2019年高考化学计算题考查内容统计

从表1中可以看出，2019年高考自主命题省市除了上海外，只有北京市、天津市和江苏省三个省市，逐步形成为全国Ⅰ、全国卷Ⅱ和全国卷Ⅲ的教育部考试中心进行命题。从整套试卷的分值来看，计算题的分值比较接近，跟往年相比，相差不大，最高的分值高达27分。由此可见计算题在高考试题中占了相当部分的比重，并且六套试题中的计算的分值差异性小。全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ、全国卷Ⅲ、北京卷、天津卷和江苏卷中计算题的分值分别为21分、27分、20分、20分、23分和24分，分别占试卷总分的21%、27%、20%、20%、23%和20%。特别是全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ和全国卷Ⅲ卷中化学计算题的分值趋近于平衡。2016年全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ和全国卷Ⅲ卷中化学计算题的分值分别为24分、10分、7分，分别占试卷总分的24%、10%和7%，第1次出现全国卷Ⅰ的化学计算题明显低，且它们之间相差较大；经过四年的高考试题命题的科学化，2019年全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ和全国卷Ⅲ卷中化学计算题的分值分别为21分、27分、20分，分别占试卷总分的20%、27%和20%，计算题的分值趋近于平衡，且分值为20分以上，计算题的价值更体现出来。

2019年新课程高考化学试卷计算题与往年高考相比，知识点考查变化不大，主要是基本知识和基本技能，主要注重对阿伏伽德罗常数、物质的量、质量分数、反应速率、质量分数、氧化还原、pH值、焓变、平衡转化率、体积、浓度、化学式以及化合价等知识点的考查，考查基础知识主要是要求回归课本，注重应用。每一套试卷皆涉及了计算题，且大多以填空题的形式为主，但选择题也占一定的比例。这些知识点皆属于基本知识，但每次总能以不同的形态来考查学生，重点突出，主要考查了学生理解掌握基础知识、分析判断、归纳总结和应用化学知识等综合能力，有利于促进和提高学生联系实际、综合运用、思维创新和科学探究能力。

2 2019年高考化学计算题的特点

2.1 注重基础化学知识的考查

高中化学计算题属于化学技能性知识，注重数学知识在中学化学中的应用，服务于高中化学知识的学习。新课程改革以前，化学计算题过于注重繁琐的数学运算，特别是注重计算技巧。新课程改革后，高考化学计算题回归到了化学知识本质的学习，化学计算服务于化学知识的学习。2019年化学计算题保持新课程改革以来的命题方式，计算题不仅仅主要考查学生对的掌握程度，还考查学生的分析能力。2019年化学计算题主要对阿伏伽德罗常数、物质的量、物质的量的浓度、化学式、化学方程式、pH值、化学平衡常数等基本知识的考查，并且这些基础知识没有错综复杂的数学运算，有利于学生的化学基本物理量和基本概念的考查理解。如全国卷Ⅰ选择题第10题选项的物质的量浓度计算，江苏卷选择题第11题C选项的阿伏伽德罗常数的计算，第18题第2小问的物质的量和质量分数的计算，并要求写出物质质量分数的计算过程，第19小题第1小问的KSP计算等。全国卷Ⅱ中26题第(3)小问中“样品中S2-的含量为”时，运算相对一些复杂些，但只要求“写出表达式”，注重数学逻辑思维能力在化学计算中的应用，而不是考查学生繁琐的计算。

2.2 考查化学计算知识的同时更注重对学生综合能力的考查

2019年六套高考化学试卷中，并未出现单独的大题，而是将其融合到了必修模块和选修模块中，无论是在必修还是在选修中，均有计算题出现。大多都是出现在填空题中，也有一小部分出现在选择题中。自2007年新课程高考以来，新课程高考化学卷中相当一部分试题，不是单就某一个知识点来考查，而是多知识点、多层面、多角度和多方位地考查，以高中化学核心知识和主干知识为载体，从高视角和较低起点入手，以能力考查为主导，注重化学学科素养，充分体现了基础性与综合性的并重[1]。2019年高考化学试题中的化学计算题也体现上述的命题理念。如全国卷Ⅲ选择题第11题：“设 A为阿伏伽德罗常数值，关于常温下pH值=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是？”不仅是考查阿伏伽德罗常数，还考查了离子中所含的微粒数、电荷守恒、电离平衡及其影响因素和溶液酸碱性等的知识。全国卷Ⅱ中第27题以“环戊二烯是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产”为素材，考查化学反应原理，包括化学反应速率、化学平衡、电解池等重要的化学知识，并且其中第27题第(1)(2)(3)小问考查的相关化学计算，涉及焓变、反应速率、转化率、化学平衡常数的计算机数据曲线的应用等。此类题不仅仅是考查高中生化学计算能力，更注重将化学计算和化学知识相融合，考查高中生运用所学基本概念和基本原理的综合分析能力，充分体现新课程改革核心素养下的化学价值观。

2.3 注重化学计算和生产生活实际相结合的考查

在新课程高考化学试卷中，涉及化学计算考查的试题大多以生产生活实际问题为背景，注重在探究或解决实际问题的过程考查学生的化学计算能力[2]。2019年高考化学计算题考查并不是独立的设置，而是与化学工业、生物化学、制药工程和医学等领域息息相关。例如全国卷Ⅰ第27题以硫酸铁铵[NH4(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐，并以之为背景采用废铁屑来制备硫酸铁铵，第(5)小问通过计算样品中结晶水的个数来确定硫酸铁铵晶体的化学式，计算得出的化学式NH4(SO4)2·xH2O。全国卷Ⅰ第28题以“水煤气变换是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中”为背景来渗透化学计算，第(2)小问计算在平衡体系中H2的物质的质量分数，第(3)小问根据数据曲线判断焓变的值和活化能的值，第(4)小问根据分压随时间变化关系曲线计算化学反应速率和关系曲线的应用。

2.4 注重化学学科核心素养的考查

学科核心素养是《普通高中化学课程标准(2017版)》的关键词，化学学科核心素养是“明确了学生学习该学科课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力”，对知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标进行了整合。《普通高中化学课程标准(2017版)》将化学核心素养分为“宏观辨识与微观探析”“科学探究与创新意识”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”五个方面[3]。近些年来，化学学科核心素养在高考化学试题中的考查是重中之重。例如全国卷Ⅰ第7题以“中华文明象征之一的”陶瓷为载体，“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色和“世界文明的秦兵马俑”的考查，体现了传承我国科学文化，挖掘中华民族优秀文化中的工匠精神等“科学态度与社会责任”的核心素养，厚植爱国主义情怀，将立德树人的根本任务落实到实处。这类考题在2019年高考化学试题中比比皆是。

“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的思维核心，课程标准明确指出“建立观点、结论和证据之间的逻辑关系”，“建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律”等。高考化学计算题命题理念的转向是这一核心素养的重要体现。2019年六套高考化学试题有许多计算题都是运用图表和数学模型来解决，借助于数学模型，利用图形、图表的方式分析解决化学计算中的有关问题，要求学生具有较强的识图能力、数据处理能力和学科间的融合能力[4]。2019年全国卷Ⅲ第28题第(1)中“刚性容器中，进料浓度比c(HCI)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCI平衡转化率随温度变化的关系”,根据进料浓度比c(HCI)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400 )的值。该题探究的温度影响平衡转化率,根据HCI平衡转化率随温度变化的关系，利用图形曲线，考查学生的“证据推理与模型认知”这一核心素养。这一类题目考查的不仅是看到一个小题的知识，而是一个大题融合许多的知识。由此可以看出，要解决与此类问题有关的题时，除了要求学生有较强的分析数据能力之外，还要求必须有学会融合各科之间的能力。

3 教学启示

3.1 加强高中化学的核心知识和主干知识的教学

随着新课程高考改革，高考化学注重的是对高中化学核心知识和主干知识的考查，以高中化学核心知识和主干知识为载体来对学生能力考查。并且新课程高考中的化学计算题并不是单纯地考查学生最基本的数学运算能力，而是以高中化学的主干知识为命题切入点，对学生思维的逻辑性、敏捷性、发散性、创造性以及相关学科知识运用能力进行考查[5]。基于此，在课堂教学中，化学教师应注重对高中化学核心知识和主干知识的教学，创设教学情境，进行探究性教学，将核心知识进行深度理解学习，并将化学计算技能的学习融入到知识的学习中，形成知识结构化和网络化。

3.2 回归教材，领会课程标准

高考化学试题体现“以能力测试为主导，以现实问题立意”的命题理念，高起点，低落脚，很多试题都能在教材中找到背景特别是化学计算题。近些年来计算题考查的学生最基本的数学运算能力，而不是繁琐的计算。所以在高中化学新课教学中和高考备考中，要引导学生回归教材，基于课程标准的教学理念，特别是学业质量评价标准，进行合理的教学，引导学生积极的思维能力的培养，而不总是题海战术。利用好教材中计算例题的价值和精选相关化学计算习题，加强基本化学计算方法和解题方法的教学。

3.3 注重基于素养为本的教学

化学学科核心素养是新版课程标准的重要理念，其不是对原有“三维目标”的否定，而是对“三维目标”的整合和超越。化学计算题是考查“证据推理与模型认知”重要载体，注重证据的价值和科学方法的价值。大多数的高考试题都是以现实生活为背景设计的，为了针对解决生活中的某一问题设计的，计算能力的考查融入其中。在高中化学教学中要以素养为本进行教学，从学生已有的生活经验和将要经历的生活实际出发，开展探究性教学，注重学科思维和学科思想的教学，从核心素养的五个方面进行教学，引导学生从解决生产生活实际问题中来学习化学。