名峰杂谈:高考化学试题要防止陷入化学与数学的迷缠与死磕
第(1)问,第一个填空,考查运用盖斯定律计算反应热。焓(H)状态函数,焓变(ΔH)只与状态有关而与过程无关,运用盖斯定律,如果一个反应是其它几个反应相加减乘除而来,则这个反应的反应热等于其它几个反应反应热的代数和。这一空,没有问题。第二空的问题是错误的。用反应①和反应②的平衡常数K1、K2表示反应③的平衡K3。答案的理由为:③=(②-①),从平衡常数的表达式可以推得K3=
。这一空有问题,可逆反应达平衡有一定条件,因题目并未给出反应①、反应②和反应③是否处于相同的反应条件,也未说明这三个可逆反应是否处于同一个反应体系,则这三个反应没有相互影响、相互依存和相互制约的关系。同一可逆反应,在不同的温度下,平衡常数并不相同,它是一个与过程有关的物理量,不是一个状态函数,所以不能把用盖斯定律推反应热的方法迁移过来推K1、K2和K3的关系,这是个化学问题,不能进行纯数学运算,K3=
这个关系式是错误的。该空无解!
第(2)问的图像是错误的。如果甲烷足够多,MO+将被消耗尽,此时,纵坐标所示负对数函数的真数部分将逐步趋于0,这将成为事实,但对数函数的定义域为(0,R)。此时,化学试题与数学理论出现了矛盾。另外,在以时间为横坐标以这个负对数为纵坐标的坐标系中,其图像是否真是直线?起码反应速率不是匀速变化的,在温度和浓度一定的条件下,反应速率的变化非直线性变化。
该问的化学问题可以抽象为一个数学问题:
,其中
(常数),
,随时间推移,
减少,z增加。在直解坐标系(横轴为时间t,纵轴为y)中,y-t图像如下图所示,并不是题中的直线。
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第(3)问化学理论的描述是否正确?“直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢”,参与成键的是元素、同位素还是原子?参与成键的原子换成质量数更大的同位素原子,反应速率是否一定变慢?有何依据?
三.名峰观点:
高考对教学具有导向作用,近几年的的高考化学试题是否导偏了方向?是否远离了真实的化学而陷入化学与数学的迷缠与死磕?高考化学试题自从赋分后难度越来越大,化学试题中不断嵌入数学图像作为信息呈现,而且有些图像的正确性经不起数学分析,也没有人研究这类题目发展了哪方面的核心素养。宋新琦教授说过,不能化学问题数学化。现在理科的难题都是数学问题,而且可能是错误的数学问题。毫无边界地在化学试题中嵌入数学问题、不加分析地胡编化学中的数学图像,不是一个科学的态度。
文学中有一门学科叫文艺评论,化学特别是高考化学试题是否有必要建立一问学科叫高考及模拟试题评价,把与化学有关的数学家、物理学家、生物学家和化学家都拉进来,既评价高考试题又命制高考试题,以保证高考试题的命制沿着科学的有利于选拔人才的有利于导引化学教学的正确方向前进。
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