第一单元化学学科核心素养与考试说明.docx

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第一单元化学学科核心素养与考试说明

　第　　　一　　单　　元

化学学科核心素养与考试说明

一、化学学科核心素养

高中化学核心素养可概括为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”与“科学精神与社会责任”五个方面。

其中，“宏观辨识与微观探析”与“变化观念与平衡思想”既是化学学科观念，又是化学特征的思维视角和方式；“证据推理与模型认知”是化学特征的思维方法；“科学探究与创新意识”是化学学科的实践能力；“科学精神与社会责任”是化学学科的价值追求和化学课程对学生价值观发展的贡献。

高中化学核心素养各维度的关系如图所示。

在新的国家课程标准中，课程目标的核心不再是三维目标，而是核心素养。

2017年、2018年的高考全国理综化学卷中，已经充分体现了核心素养的要求。

因此，2019年高考化学的迎考复习应该紧扣化学核心素养的要求，提升学生的学习和考试水平。

素养1：

宏观辨识与微观探析

“宏观辨识与微观探析”是从分子、原子层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识，其既是化学学科重要的观念，又是化学问题解决的思维视角。

通过高中化学课程的学习，要求学生能通过观察、辨识一定条件下物质及其变化的宏观现象，并运用化学符号表征物质及其变化；形成“物质结构决定物质性质”的观念；能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题。

（2018年高考全国卷Ⅰ第12题示例）

主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。

W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。

下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下X的单质为气态

B．Z的氢化物为离子化合物

C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

D．W与Y具有相同的最高化合价

本题以元素化合物知识为载体，考查元素周期表和元素周期律的知识。

考查内容属于宏观辨识与微观探析范畴。

主要要求：

能认识物质的多样性，并能对物质进行分类，能认识物质的组成、结构、性质和变化，能形成“物质结构决定物质性质”的观念，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

【核心素养解析】

地球上所有的物质都是由元素组成的，自然存在的元素有94种，人造元素有24种。

人体内所含有的元素，目前已知的达到60多种。

我们认识的纯净物也都是由分子、原子、离子等微小粒子构成的。

比如，水是由许许多多的水分子构成的，氯化钠是由许许多多的钠离子和氯离子构成的。

元素是具有相同的核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。

元素是一个宏观的概念，我们一般在描述宏观物质时使用它。

在微观世界中，我们更多的是用原子、分子、离子等微粒来描述物质。

学习化学，就是要能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化，能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念，能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。

在学习化学后，要明白“几乎所有物质都是化学物质”和“所有物质都是由化学元素组成的”这些常识。

而像“本产品是绿色环保的，不含任何化学物质”，就是犯了科学常识性的错误。

在高中阶段，促进宏观辨识与微观探析素养发展的核心知识内容包括价类二维（以元素价态为纵坐标、物质类别为横坐标作图）元素观、基于电离和离子的微粒观、基于化学键的微粒作用观等。

素养2：

变化观念与平衡思想

“变化观念与平衡思想”是对物质发展和化学变化的条件、方向、限度和变化规律等及其相互关系的基本认识，其既是化学学科重要的观念，又是解决化学问题的思维视角。

通过高中化学课程的学习，要求学生能认识物质是不断运动和变化的，化学变化是有条件的、可控制的；能形成化学变化中元素守恒和能量转化守恒的观念；能从变化与平衡相统一的视角考察、分析化学反应和解决化学问题。

（2018年高考全国卷Ⅰ第28题示例）

采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

回答下列问题：

（1）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。

该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为______________________。

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5（g）分解反应：

2N2O5（g）―→4NO2（g）＋O2（g）

　　　　　　　　　　其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5（g）完全分解]：

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

　　①已知：

2N2O5（g）===2N2O4（g）＋O2（g）　ΔH1＝－4.4kJ·mol－1

2NO2（g）===N2O4（g）　ΔH2＝－55.3kJ·mol－1

则反应N2O5（g）===2NO2（g）＋

O2（g）的ΔH＝______kJ·mol－1。

②研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v＝2×10－3×pN2O5（kPa·min－1）。

t＝62min时，测得体系中pO2＝2.9kPa，则此时的pN2O5＝______kPa，v＝______kPa·min－1。

③若提高反应温度至35℃，则N2O5（g）完全分解后体系压强p∞（35℃）______63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④25℃时N2O4（g）2NO2（g）反应的平衡常数Kp＝______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

（3）对于反应2N2O5（g）―→4NO2（g）＋O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步　N2O5NO2＋NO3　　　　　快速平衡

第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2　慢反应

第三步　NO＋NO3―→2NO2　快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。

下列表述正确的是____（填字母代号）。

A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应）

B．反应的中间产物只有NO3

C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效

D．第三步反应活化能较高

本题以N2O5的制备、性质等知识为载体，考查从图表中获取信息，并书写氧化还原反应方程式、热化学方程式的能力，并考查了反应速率、平衡常数的相关计算，及平衡移动原理的灵活运用等知识。

考查内容属于变化观念与平衡思想范畴。

主要要求：

能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；认识化学变化有一定的限度，是可以调控的；能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。

【核心素养解析】

高中化学所关注的重点之一是物质的变化。

变化的发生需要条件，同时也与物质的性质有很大的关系，也就是“外因”和“内因”，想要知道物质到底会发生怎样的变化，就需要辩证地看待内因与外因的作用。

量变引起质变，但是量变到什么程度会发生质变？

又会质变到什么程度？

这些并不是没有规律可寻的，其中也渗透着哲学的思想，这些都是需要探究的。

高中化学中很多物质的变化、性质都是有普遍性的规律的，我们应当善于利用这些规律。

但也会有特殊情况，学生若仍利用普遍规律解题，可能会与正确结果相矛盾，因此要注意区分清楚主要及次要，化解这种矛盾。

我们如果能用哲学的眼光来看待化学中物质的变化，用辩证唯物主义的观点来看内因与外因，探究规律，把握量变和质变，分清主次，化解与旧有观点的矛盾，培养化学“变化与平衡”的观念，则不仅能对化学这一学科有更为深入且贴近本质的理解，而且能树立正确的人生观、价值观，培养化学核心素养。

通过“变化观念与平衡思想”的培养，要求学生能认识物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的；能从内因与外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量转化；能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应，预测在一定条件下某种物质可能发生的化学变化。

“变化观念与平衡思想”素养的核心知识内容包括氧化还原反应、离子反应、化学反应与能量转化、化学反应限度和速率等。

素养3：

证据推理与模型认知

“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式，是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程，是运用证据推理和模型思想解决相关化学问题的能力和品质。

通过高中化学课程的学习，要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据，基于证据进行分析推理后形成结论，能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型，用模型思想认识物质及其变化的一般规律。

（2017年高考全国卷Ⅰ第13题示例）

常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A．Ka2（H2X）的数量级为10－6

B．曲线N表示pH与lg

的变化关系

C．NaHX溶液中c（H＋）>c（OH－）

D．当混合溶液呈中性时，c（Na＋）>c（HX－）>c（X2－）>c（OH－）＝c（H＋）

本题以二元弱酸与一元强碱的中和滴定为载体，考查学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH含义、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。

考查内容属于证据推理与模型认知范畴。

主要要求：

能根据己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步电离，即Ka1＝

＞Ka2＝

，推出当pH相等即氢离子浓度相等时lg

＞lg

，因此曲线N表示pH与lg

的变化。

即要求通过分析推理建立观点，形成结论和证据之间的逻辑关系；能通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

【核心素养解析】

“证据推理”是指“对从不同性质的数据源中提取的证据，利用正交求和方法综合证据，通过证据的积累缩小集合，从而获得问题的解决”。

化学是一门以实验为基础的自然科学，其理论体系是在科学家对无数事实材料概括的基础上，进行严密的逻辑推理而形成的。

在化学学科背景中理解“证据推理”，更应该是与学科属性相对应的“基于证据的推理”。

“模型认知”是指“基于模型的认知”。

其中的模型包括实物模型和非实物的形式模型两大类，形式模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等情况。

模型的建构有根据原型进行建模、针对问题解决建模和从理论出发建模等路径。

引领模型认知、树立模型意识、体会模型价值、进行模型表达，是将模型认知固化为自我学习能力的一种重要方式。

无机元素化合物的性质、变化和应用对“证据推理与模型认知”素养的要求很高，元素周期律（表）模型及其应用、化学键模型及其应用非常有利于培养“证据推理与模型认知”素养。

素养4：

科学探究与创新意识

“科学探究与创新意识”是指提出化学问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据推理得出结论并作出解释，对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

是指能尊重事实和证据，独立思考，敢于质疑和批判不同观点和结论，提出创造性见解的品质。

通过高中化学课程的学习，学生应具有科学探究意识，能发现有探究价值的化学问题，提出合理猜测与假设；能依据探究目的设计并优化实验方案，正确实施实验探究方案；具有分析、处理信息，描述、解释实验探究结果的能力；具有合作与交流的意愿与能力，能对实验探究的过程与结果进行质疑和批判、评估和反思。

（2017年高考全国卷Ⅰ第26题示例）

凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：

NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；

NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。

回答下列问题：

（1）a的作用是________________。

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________，f的名称是__________________。

（3）清洗仪器：

g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

打开k2放掉水，重复操作2～3次。

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。

铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。

打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是________________________________________________。

②e中主要反应的离子方程式为______________________________________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________________________________________________________________________。

（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L－1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为__________%，样品的纯度≤________%。

本题以凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法为载体，考查学生解答（无机）综合实验题的能力。

试题延续了2015年、2016年实验题多仪器串联型的形式。

其中前两问较常规，难度不大，后两问信息量大且大多是陌生信息，主要考查了学生接收信息、理解信息的能力，并且涉及了简单仪器的创新使用。

属于科学探究与创新意识范畴。

主要要求：

认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。

【核心素养解析】

“化学反应原理”模块可以帮助我们建立体系与能量、化学反应的方向、限度、速率和调控等大概念；“物质结构与性质”模块强调认识物质结构的不同尺度、基本角度和基本思路；“有机化学基础”模块从分子结构、官能团、化学键等层次建立对有机化合物分子的认识，引入合成有机化合物的基本思路等。

这些观念性认识的建立，能够帮助我们发展和深化认识物质及化学变化的角度与方法。

创新是一个民族的灵魂。

随着经济的发展、科技的日新月异，知识在社会生活发展中的含量越来越高，以知识为基础的知识经济越来越受到世人的瞩目，决定个人命运的主要因素也已不再是掌握知识的多少，而在于更新知识、创造知识的能力大小，创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育，是培养学生学习解决问题的方式和方法，而不仅仅是知识的本身。

实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础，适当增加设计性实验，尝试利用实验手段和已知的规律进行有目的的实验。

实验不能只局限于培养熟练的操作技能，而应把根本目的界定为具有创新精神、创新意识和创新思维等创新能力。

科学探究的过程是一个创造的过程，而创造的核心是创造性思维，这种思维程序由如下的各个要素组成：

提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析与论证→评估→交流与合作。

所谓科学探究，就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。

素养5：

科学精神与社会责任

“科学精神与社会责任”是指在认识化学学科的本质和化学科学的价值，理解科学、技术、社会、环境（STSE）关系的基础上，逐渐形成的对化学科学技术应有的科学精神和社会责任感。

通过高中阶段的学习，要求学生具有崇尚科学和严谨求实的科学态度；关注与化学有关的社会热点问题，积极参与与化学有关的社会实践活动；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展，勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任，形成可持续发展的观念。

（2017年高考全国卷Ⅲ第7题示例）

化学与生活密切相关。

下列说法错误的是（　　）

A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物

B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染

C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放

D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料

本题考查化学在社会生活中的应用，涉及环境污染的来源与防治和绿色化学。

绿色化学的主要特点：

①充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料；②在无毒无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；③提高原子利用率，力图使原料的原子都被产品所消纳，实现零排放；④生产出有利于环境保护、社会安全和人体健康的环境友好产品。

考查内容属于科学精神与社会责任范畴。

主要要求：

具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。

【核心素养解析】

化学学科的理性思维是指学生能运用化学的科学原理和方法去分析生活中的具体化学现象，从中养成科学的思维方式，尊重事实、实证求知的态度。

从“原子分子论”建立至今，化学理论的发展经历了漫长发展历程，从迷茫到雏形，再从雏形到质疑，又从质疑到创新，在创新中不断地完善和发展，建立了许多新的化学发展理论，科学合理地解释了现实中遇到的问题。

正如原子结构模型经历了“道尔顿的‘实心球’→汤姆生的‘葡萄干面包式’→卢瑟福的‘行星式’→波尔的‘旧量子论’→电子云”的演变，尽管每个模型的提出在当时的解释近乎合理，但随着科学的实践与发展，需要不断地修正完善。

任何真理在特定的条件下都有局限性，要理性认识客观规律，崇尚真知，积极探求解决问题的新方法和新途径，突破思维定式，用科学严谨的事实和证据，创立新的科学理论。

化学史是一部质疑和批判的发展史，正因为有一批又一批科学家不迷信书本和权威，善于捕捉问题，尊重事实和证据，敢于质疑，才能推动科学不断发展。

正如普利斯特利和舍勒在发现氧气之后，仍忠实于“燃素说”，而拉瓦锡正因为不盲从、敢于质疑和批判，推翻了化学界“燃素说”百年之久的统治地位，掀起了一场史无前例的“化学革命”。

科学的发展充满着质疑和批判，有成功的喜悦，也有失败的教训，应在质疑和教训中不断发现和解决问题，实现科学的创新和发展。

科学是一把双刃剑，用在正确的方面，就能为人类造福，推动社会的发展；反之，就会给人类带来灾害，甚至灾难。

化学的发展和利用，始终和化学工作者的行为有关。

化学发展史中始终交织着化学工作者的正确与错误、成功和失败、建设和毁灭、荣誉和耻辱。

二、高考化学考试说明与解读

考试指导的灵魂是国家考试中心颁布的《考试说明》。

把握好《考试说明》，就把握住了整个高考试题的命脉；掌握了能力要求，就掌握了化学高考的解题钥匙。

2017年初，国家考试中心对《考试说明》在原来的基础上作了修订完善，2018年再版与2017年版几乎完全相同。

1．熟悉2017年版《考试说明》全新调整内容

（1）考试形式与试卷结构变化1处。

（2）考核目标与要求：

增加8道例题，用于诠释能力要求。

（3）考试范围与要求：

必考内容37处调整，选考内容18处调整。

（4）题型示例：

更换13道样题，题量减少10道。

样题的变化

2017年的考试说明在“参考样题”上进行了一定的调整，删除了10道选择题和替换了7道非选择题。

具体如下：

选择题部分：

与2016年11道题相比，2017年选择题样题为8道。

删除样题：

大部分为2010年以前的宁夏高考题。

（另有3道题转为能力样题）。

新增样题：

大部分为近两年难度不大的高考试题，替换了一道电化学样题。

新增样题为化学与社会、必修2中有机化学知识、混合物鉴别、阿伏加德罗定律、物质性质探究实验设计等。

非选择题部分：

题量由23道减为16道。

必做题样题仍维持10道（实验题2道、化学反应原理题6道、化工流程题2道），但替换了5道题（被替换的其中一道题转为能力样题）。

2．2017年高考全国卷Ⅰ理综化学试题特点

（1）整体评价

2017年全国卷Ⅰ理综化学保持了全国理综化学的一贯命题思路和命题风格，试题强调突出了主干知识的考查；强化学科核心素养、化学基本方法、基本思想的考查；突出考查了考生分析问题、解决问题的能力和实验能力。

2017年的高考理综化学试题难度比2016年略有上升，试卷整体体现了“遵循大纲，稳中有变、选材新颖、知识点相互渗透”的特点。

所考查的知识点大部分为近年全国卷高频考点。

（2）试卷结构

2017年的高考理综化学试题仍然按以往的“7＋3＋1”模式（7道选择题共42分，3道必考大题共43分，选考题15分）命题。

选考题从“三选一”变为“二选一”，考生从选修3《物质结构与性质》和选修5《有机化学基础》中二选一。

2017年高考理综化学（全国卷Ⅰ）试卷结构与考点分析

题型

题号

考查内容

涉及考点

难度

教材

选择题

7

化学与生活

合成纤维、人造纤维和天然纤维的差别

易

必修二

8

实验操作

实验现象的分析、物质的分离提纯方法

易

必修一　1－1

9

有机物的结构

与性质

有机物的同分异构体种类、反应类型、有机物的性质及鉴别、原子共面等问题

易

必修二　3－1，3－2，3－3

10

实验分析

实验操作的可行性、合理性，安全事故处理方法及反应装置的应用

易

必修一　1－1，4－2

11

电化学原理

电化学原理——外加电流的阴极保护法

较难

必修一　2－2

选修四　4－1，4－2，4－3

12

元素周期表、

元素周期律的应用

元素周期表、元素周期律的应用，原子半径大小的比较，常见物质之间的反应

中等

必修二　1－1，1－2，1－3

13

水溶液中的

电离平衡

看图能力、电离常数的计算、溶液中离子浓度的大小比较

难

选修四　3－1，3－2，3－3

必考题

26

定量类实验

方案的设计和评价

实验仪器的名称与作用、实验步骤、实验数据的处理与计算、有关离子方程式的书写

较难

必修一　1－1，4－4

27

化学与技术——

化学工艺流程

物质的制备、检验、分离、提纯等基本原理在化工生产中的实际应用，难溶物的沉淀转化，氧化还原反应、离子反应方程式的书写等

较难

必修二　2－3

选修四　3－4

28

化学反应原理

的综合应用

物质酸碱性