物质结构与性质题源解密与思维建模-《中学生数理化》高考理化2023年12月刊

■江西师范大学附属中学 李桥生 作者简介:李桥生,南昌市优秀教育工作 者、优秀班主任。多项教学教研成果在第十 五、十六届全国基础教育化学新课程实施成 果征集与评选中荣获特等奖、精品成果奖、优 秀成果奖,并受邀现场展示。江西省第二十 六届中小学教师优秀教学资源展示一等奖, 江西省第五届中小学班主任育人风采展一等 奖,江西省新课标实验教育成果展示“我学新 课标”征文二等奖,17节省级公开课被“赣教 云”平台收录,曾多次在省市化学教研活动进 行课例、讲座分享。 近年来,高考化学考试越来越注重创新, 创新题在高考化学考试中的比例逐渐增加。 高考中对物质结构与性质板块的考查年年有 变、年年有新,考查考生的综合素质,要求考 生具备扎实的基础知识、灵活的应用能力和 深刻的思考能力。本文对物质结构与性质高 考创新题追根溯源,为考生备考提供指导和 实践参考。 一、探寻命题规律,洞悉考查趋势 结合近三年的高考试题我们可以发现, 物质结构与性质的考查主要以两种题型出 现,即选择题和非选择题。其中既有独立全 面考查,也有分散性、综合性考查。 随着新高考的大范围实行,最大的变化 是在选择题中出现了考查物质结构与性质选 修模块内容的试题,且具有一定的分散性,在 阿伏加德罗常数的判断、有机物的结构与性 质、元素推断、反应机理等题目中均会涉及, 单独考查物质结构与性质的选择题主要以分 子结构与性质内容为主,但分析2023年的高 考化学试题可以看出,考查晶体结构与性质 的选择题也开始多了起来,尤其是在主观题 取消了物质结构与性质模块试题以后,有关 晶胞结构的考查就可以设置在选择题当中 了,需要引起同学们的额外重视。关于元素 推断类题目,命题形式没有大的变化,主要变 化是将选修模块内容融入到了元素推断当 中,如第一电离能、电负性、核外电子排布、杂 化类型、化学键类型、键角等知识是常考内 容。总体而言,有关物质结构与性质、元素推 断的选择题在高考中所占分值大,难度跨度 大,涉及知识点多,已经成为高考的重点考查 内容。物 质 结 构 与 性 质 高 频 考 点 如 图 1 所示。 图1 非选择题中对物质结构与性质的考查往 往更为集中,从试题的构成来看,给出一定的 知识背景,然后设置成4~5个小题,每个小 题考查一个知识要点是主要的命题模式,内 容主要考查基本概念,如电子排布式、轨道表 示式、电离能、电负性、杂化方式以及空间构 型等,也可联系有机化学考查有机物中C原 子的杂化,联系数学几何知识考查晶体的计 算等,一般利用均摊法考查晶胞中的原子个 数,或者考查晶体的化学式的书写、晶体类型 的判断等。不过近年高考题中也有将物质结 构与性质相关知识的考查分散融入到化工流 程、反应原理、有机流程推断等经典题型中进 行考查。 01 知识篇 创新题追根溯源 高考理化 2023年12月 二、例谈高考真题,追溯题源 1.立足教材,加强教考衔接。 2023年高考全国卷化学选择题中物质 结构与性质考查情况如表1所示。 表1 高考试题题号难度 考查内容 全国甲卷 11 中 微粒半径大小的比较方法;根据原子 结构进行元素种类推断;根据物质性 质进行元素种类推断;化学键与物质 类别关系的判断 全国乙卷 10 中 元素周期律、元素周期表的推断;微 粒半径大小的比较方法;根据原子结 构进行元素种类推断;“位构性”关系 理解及应用 全国新 课标卷 3 中 核外电子排布规律;电离能变化规 律;利用杂化轨道理论判断化学键杂 化类型;含有氢键的物质 2023年高考全国卷化学非选择题中物 质结构与性质考查情况如表2所示。 表2 高考试题 题号 难度 考查内容 全国甲卷 35 难 价层电子对互斥理论; 配合物概念、组成及形 成条件;晶胞的有关计 算;晶体类型判断 全国乙卷 35 难 电负 性;杂 化 轨 道 理 论;晶胞的有关计算; 晶体类型与物质熔点、 硬度、导电性的关系 全国新 课标卷 10 难 晶胞的有关计算 基于对2023年高考化学全国卷物质结 构与性质相关试题的分析,我们不难发现高 考均是按照高中化学的课程标准进行命题 的,重视教材,突出化学主干知识的考查。 例 1 中国科学家首次成功制得大面 积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正 确的是( )。 A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3 杂化 C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电 答案:A 该试题涉及化学键、晶体类型、杂化方式 等知识。其中金刚石和石墨是教材中重点介 绍的典型晶体和材料,体现了化学的学科价 值,引导考生从基础化学知识的角度去观察 思考新事物、新技术、新方法,落实高考评价 体系中的创新性考查要求。 现