一定情境下的方程式书写试题分析与突破策略

江苏 鲁衍旭

江苏省高考自从新高考实施以来，化学试卷题型结构虽然几经微调，但是整体结构趋于稳定。一定情境下的方程式书写一直是江苏高考化学试题的必考考点，近年来其他省份的高考试题也多有相似的考查角度，那么它的考查价值在哪里？

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》倡导真实情境的创设，无论是平时课堂教学还是化学学业水平考试命题均倡导试题的真实情境。教育部也公布了《中国高考评价体系》及其说明，明确了“一核四层四翼”的评价体系。

一定情境下的方程式书写所考查的一般都不是教材中出现过的方程式，而是命题者依据一定的化工生产或废水处理等真实情境，让学生根据情境中的文字叙述、图示、流程等信息，并结合元素化合物性质、氧化还原反应理论和守恒思想等写出化学方程式或离子方程式。这些情境基于真实应用，突显学科育人价值，服务立德树人，体现“一核”。一定情境下书写方程式，学生既要有化学反应的必备知识，又要有运用信息整理、信息转化等关键能力，更要有化学学科证据推理与模型认知的核心素养，才能形成化学学科的核心价值，体现“四层”。一定情境下书写方程式彰显了“基础性、综合性、应用性、创新性”四个方面的考查要求，回答高考“怎么考”的问题。

(1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。

①该反应的离子方程式：____________________。

【试题评析】

1.试题情境创设彰显“一核”。此题用皮革厂的废水处理作情境，题中强调处理后达到国家排放标准，体现绿色环保的理念，服务立德树人的根本任务。

综上所述，要考查学生的能力及素养，就要放在与学生已有认知有冲突的一定情境中进行考查，逼迫学生通过素养及能力解决，而非通过知识再现去解决，这也是一定情境下方程式书写的考查价值所在。

为了适应新高考的改革，2020年12月份江苏省教育考试院组织命制了两份适应性试题，一份试题于2021年1月份仿真高考组织形式组织适应性考试，另一份试题于4月份由各校自行组织考试。下面对1月份的化学试题中一定情境下的方程式书写作如表分析。

江苏省2021年1月新高考适应性考试化学试题一定情境方程式书写试题分析表

从表1来看，试题考查的元素主要位于元素周期表前四周期，既有主族元素也有过渡元素，元素的陌生度较小。情境内容主要是物质制备和废水处理，尤其重视对工业废弃物的综合利用。反应类型既有氧化还原反应也有非氧化还原反应，两者概率相当。方程式类别既有离子方程式也有化学方程式，离子方程式居多。

对于高中学生来说，在面对这类题型时感觉思路不畅，手忙脚乱，耗时很多却又得分不高。主要原因有以下三点：一是不能准确确定反应物、生成物，尤其是通过证据推理得出的反应物或生成物；
二是不能快速准确的配平陌生方程式，尤其是涉及氧化还原反应时，陌生元素或者多种元素物质中各元素的化合价不能准确确定；
三是不会自我检查修正，尤其是对反应的介质环境不能充分考虑，例如溶液的酸碱性。从历次试卷分析看，一定情境下的方程式书写在Ⅱ卷(非选择题)中是属于每位学生都能做但是又很难得满分的试题。笔者根据多年的教学经验总结出突破一定情境下的方程式书写的“三步法”，收到了比较好的效果。下面以江苏省2021年1月新高考适应性考试化学试题为例对步骤加以说明。

对于方程式，学生从初中刚学化学开始就知道这是化学学科的独特语言。写一个方程式通常先写反应物，再写生成物，最后配平，这就是方程式书写的三部曲。对于一定情境下的方程式书写，步骤同之前熟悉的教材上方程式书写也是相似的，“三步法”具体步骤如图所示。

一定情境下的方程式书写步骤

应用图1中的“书写步骤”，【例1】分析与解题的思路如下：

[步骤1]确定反应物和生成物

[步骤2]准确配平

首先判断是氧化还原反应还是非氧化还原反应，本题是非氧化还原反应，那么根据电荷守恒和元素守恒进行配平，离子方程式配平时大多先利用电荷守恒再利用元素守恒。

[步骤3]检查修正

检查上述方程式的反应条件、“↑”“↓”是否漏写，这一步只要学生注意到了，一般都不会出现问题。关键是依据电荷守恒和元素守恒配平，基于介质环境的H2O、H+、OH-是反应物还是生成物需要仔细检查，如果发现错了，及时回到步骤1中，重新修正反应物、生成物；
如果配平错了，及时回到步骤2中，重新配平。

[步骤1]确定反应物和生成物

[依据规律推出]依据电荷守恒规律，生成物还要有负电荷(阴离子生成)或反应物还要有正电荷(阳离子参加)。依据介质环境，pH=9，可知生成物应有OH-。

[步骤2]准确配平

首先判断是氧化还原反应还是非氧化还原反应，本题是氧化还原反应，那么先根据化合价升降相等进行配平，再依据电荷守恒和元素守恒进行配平。配平时，发现反应物还要有水参加。

[步骤3]检查修正

检查上述方程式的反应条件、“↑”“↓”是否漏写。依据电荷守恒和元素守恒，基于介质环境的H2O、H+、OH-是反应物还是生成物再检查。依据化合价升降相等检查配平。如果发现错了，及时回到步骤1中，重新修正反应物、生成物；
如果配平错了，及时回到步骤2中，重新配平。

上述两道一定情境方程式书写的例题，按照“三步法”对每一步作了详细分析，该卷中的其他两道题目第14题第(2)小题和第16题第(1)小题都可以参照“三步法”解答。从分析的过程看，“三步法”关键是步骤1和步骤2，尤其是步骤1需要准确找出反应物和生成物，对于方程式的正确书写至关重要。确定反应物、生成物时，学生的主要困难就是由于情境是新的，因而物质大多也是陌生的，需要学生认真的研读、细致的推理，尤其是特定介质环境下，H2O、H+、OH-是反应物还是生成物需要仔细推敲。步骤2，新高考更关注试题的真实情境，重视信息提取，不重配平的技术。如果是非氧化还原反应，利用元素守恒、电荷守恒通过观察法配平；
如果是氧化还原反应，用化合价升降相等配平更为方便。教师、学生不要在配平上追求偏和难，防止走入误区。步骤3，检查修正不可少，检查反应条件和“↑”“↓”是否漏写，只要不忽略就行。关键是依据介质环境进行检查，酸性溶液中OH-一般不会是反应物和生成物，碱性溶液中H+一般不会是反应物和生成物，H2O在任何条件下既可以是反应物也可以是生成物。

一定情境下的方程式书写，其实就是化学学科观念中证据推理和守恒思想的应用，对学科素养考查有着重要价值。本文所说的“三步法”正是证据推理和守恒思想的体现。当然，要写好一定情境下的方程式，光靠单纯的机械训练是事倍功半的，只有在平时的学习过程中，理解并掌握已学过的反应机理和书写规则，从题目情境中提取有用信息，学会类比、迁移，一定情境下的方程式书写难题就会迎刃而解。

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