应用3种思维方法巧解高考化学选择题

张菲菲

(山东省济南市章丘中学)

新课程标准和学科核心素养的实施使得选择题不仅考查化学基础知识,还对学生化学知识的灵活应用能力提出了更高的要求.纵观近几年的高考化学试题,选择题中不仅有定性分析题、基本概念与理论的应用题、正误判断题,还有图像或表格题、数据计算题和比较题,是高考的主要题型之一.虽然选择题中覆盖的化学知识面广,设置的情境较为发散,但考查的化学知识点是基本稳定的,不同思维方法在选择题解答中的应用能帮助学生突破得分瓶颈,增强高考必胜的信心.

随着高考形式的变化,选择题中的情境越来越丰富,提取有效信息和抓住试题考查的本质成为学生正确解题的关键因素.学生要能把题干中的复杂问题简单化,对所给信息和所涉及的问题进行分解,化陌生为熟悉,然后经过整合实现问题的解决,因此具备一定的分解思维是学生正确解答选择题的必备素质.

例1(2020 年全国Ⅰ卷)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图1所示.下列叙述错误的是().

图1

A.CH3COI是反应中间体

B.甲醇羰基化反应为

C.反应过程中Rh的成键数目保持不变

D.存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O

分析本题转化关系复杂,仅知[Rh(CO)2I2]-充当催化剂,用于催化甲醇羰基化,是2020年高考新出现的一类题型,体现了高中化学与大学化学的衔接,主要考查学生的创新意识素养.分解题给反应机理图可知,铑配合物在整个反应历程中的成键数目、配体种类等均发生了变化;甲醇羰基化反应所需反应物除甲醇外,还有CO,最终产物是乙酸,因此凡是出现在历程中既非反应物又非产物的物质,都可视作反应的中间体,选项A、B叙述正确,选项C叙述不正确.反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I,选项D 叙述正确.答案为C.

分解思维的应用可以把一个流程分解为几个基本的实验操作,然后进行详细的解读,在解读的过程中要注意特别的信息,选择题的考查不会面面俱到,学生也不需要把试题中的所有信息都细化解读,如对于不知道其他信息,只知[Rh(CO)2I2]-充当催化剂的反应过程,学生只需依据选项内容观察图示,了解反应历程中的分子结构变化即可顺利解题.

高考中的选择题虽然考查的知识点是基本不变的,但题干中的情境很多是陌生的,学生在解题过程中要能把试题中的陌生情境与所学知识进行联系,并借助所学知识来解决问题,这种思维方式被称为联想思维.学生在解答选择题的过程中具备较强的联想意识,有利于提高应用熟悉的知识或方法解决新问题的能力.

例2我国科学家研发出了一种新型的锌碘液流电池,其工作原理如图2所示,A 电极为聚烯烃多孔电极,B电极为多孔碳毡电极.下列有关说法不正确的是().

图2

A.放电时,B电极反应式为I2+2e-=2I

B.放电时,电解质储罐中离子总浓度增大

C.M 为阳离子交换膜,N 为阴离子交换膜

D.充电时,A 极质量增加65g时,C区增加的离子数为4NA

分析本题中的电池是一种新型的锌碘单液流电池,对于学生来说是陌生的,会给学生造成一定的心理压力.此类试题在最近几年的高考中经常出现,主要考查学生的证据推理与模型认知素养,解题时需要学生把试题所给信息与所学电池知识进行联想,从电池的反应原理模型进行分析.先分析图示中元素化合价的变化,确定发生氧化反应和还原反应的电极,Zn→Zn2+发生的是氧化反应,充电时作阴极,放电时作负极,I2→I-发生的是还原反应,充电时作阳极,放电时作正极.然后对离子交换膜进行分析,M 要保证Zn2+不能移动,N 要保证I-不能移动,否则会影响充放电的效果.因此,M 为阴离子交换膜,N 为阳离子交换膜,最后据此分析各选项.选项A,放电时B 电极为正极,发生还原反应,电极反应式为I2+2e-=2I-.选项B,放电时Zn转化为Zn2+、I2转化为I-,故电解质储罐中离子总浓度增大.选项C,M 为阴离子交换膜,N 为阳离子交换膜.选项D,充电时A 极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn,质量增加65g时转移2mol电子,由电子守恒可知,C 区增加2 molK+和2 mol Cl-,离子总数为4NA.答案为C.

高考中一般不会有超出学生学习范围的试题,关键是学生能否把陌生情境或图示与熟悉的已学化学知识进行联系.如本题中的电池装置,只要学生正确分析出氧化反应和还原反应,即可准确判断出正负极或阴阳极,这样,解决问题便会顺利很多.联想的基础是有扎实的基本功.因此,学生在复习过程中要对基本概念和理论进行系统掌握,夯实自身的基本知识和基本技能,随时查漏补缺,然后通过针对性的练习强化自己的联想思维,为高考中分析问题、解决问题打下坚实的基础.

尽管化学知识点比较零碎,选择题中考查的知识点也不再单一,但有的选择题需要学生先能从整体上进行综合分析,了解问题的结构,然后再进行局部分析,如此学生的解题思路会更加清晰,问题的解决也能简单化.整体思维的形成需要学生掌握所学学科知识之间的系统性和规律性,能把散乱的知识点串成线、连成网,构建完整的知识体系.

例3(2021 年全国乙卷)在实验室采用如图3装置制备气体,合理的是().

图3

分析本题是一道气体制备类实验题,是常见的运用整体思维解决问题的一类试题,主要考查学生的科学探究素养.解题时需要先整体分析所给实验装置.所给图示中,发生装置属于“固+固”型,收集装置是向上排空气法,然后分析各选项即可得出正确答案.选项A,化学试剂是“固+固”,与图示相符;制备的气体是NH3,NH3的密度比空气的小,应使用向下排空气法进行收集,与图示不符.选项B,化学试剂是“固+液”,与图示不符.选项C,化学试剂是“固+固”,与图示相符;制备的气体是O2,O2的密度比空气的大,应使用向上排空气法进行收集,与图示相符.选项D,化学试剂是“固+液”,与图示不符.答案为C.

通过试题的解析我们可以看出,使用整体思维解决问题时解题思路比较清晰,只要将各选项与所分析的整体信息进行一一对比即可.

综上,分解思维、联想思维和整体思维是解答选择题的有效方式,高考化学试题中选择题的综合性在逐渐增加,直接考查教材知识的试题越来越少,实际解题过程中学生要灵活运用3种思维方式,多进行针对性的练习,熟练掌握解题方法和应对策略,这样才能在解题中做到事半功倍.

(完)

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