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2021统考教师资格考试《高中化学学科与教学》考试真题及详解
一、单项选择题（本大题共20道小题，每题3分，共60分）
1．为增强课程的适应性，我国当前基础教育课程实行的是（）。
A．国家统一课程
B．国家、地方、学校
C．学校自主课程
D．学科和活动课程
【答案】B @~~
【解析】我国基础教育实行三级课程管理，目的是要增强课程对地方、学校及学生的适应性。其中，“三级”指的是国家、地方、学校。
2．下列不属于化学课程三维目标的是（）。
A．能力和德育
B．知识与技能
C．过程与方法
D．情感态度与价值观
【答案】A @~~
【解析】化学课程三维目标包括：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。
3．图1是某高中化学教材中帮助学生理解有关电子迁移内容的类比图像，下列选项不属于类比图像核心的教学功能的是（）。
图略
A．迎合学生的认知规律
B．降低认知难度
C．解释抽象知识
D．开发学生的想象力
【答案】D @~~
【解析】类比图像是高中化学教材的重要呈现形式，既有图像的直观化，形象化的特点，又能有效的促进知识迁移。将不同的事物进行数据化统计形成一个具有形象、直观、有说服力的图标，再与有共同类别或特征的其他事物进行对比的工序。这种方法符合学生的认知特点，能够形象的解释较为抽象的知识，直观化形象化地展示降低了学习的认知难度。
7．有关科学探究表述正确的是（）。
A．科学探究既是学习内容又是学习方式
B．探究教学要按照科学探究的八个要素依次开展教学活动
C．科学探究必须由学生独立完成
D．科学探究要在教室或实验室完成
【答案】A @~~
【解析】科学探究是通过科学实验、探究活动、我们身边的科学、科学人物、计算机应用、职业链接、概念图等多重呈现方式呈现。从太空探索、能源利用、物质研究、地球探索、探索生命、生态系统等视角，强调科学实验和科学探究、研究性学习活动的过程体验，让学生从活动中学习、理解和应用科学知识。
8．下列有关PM2.5（细颗粒物）的表述正确的是（）。
A．主要是由于土地沙漠化引起的
B．对于人体的危害小于粉尘等大颗粒物
C．属于气溶胶态污染物
D．它与酸雨的产生无关
【答案】C @~~
【解析】细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，属于气溶胶态污染物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
9．近年来，由数据采集器、传感器和配套软件组成的各种常见数据，并能与计算机连接的实验技术系统被广泛运用与中学化学实验教学与研究，此系统称为（）。
A．远程实验技术
B．手持技术
C．微型实验技术
D．模拟实验技术
【答案】B @~~
【解析】手持技术，又称为掌上实验室，是由计算机和微电子技术相结合的新型数字化实验手段，主要包括：数据采集器、传感器、计算机及其配套软件三个部分。
10．化学是一门以实验为基础的学科，下列选项中不属于这里的“实验”的含义的是（）。
A．实验原理
B．实验史实
C．实验事实
D．实验探究活动
【答案】B @~~
【解析】化学实验是化学学习的重要内容。实验史实是前人做实验的结果，不属于题干所指的“实验”。
11．在高中化学教学中，根据某元素在元素周期表中的位置既可以解释又可以表示元素及化合物的化学性质，这说明了元素周期表的本质是（）。
A．假说
B．定律
C．理论
D．模型
【答案】B
【解析】定律是对客观事实的一种表达形式，通过大量具体客观事实归纳而成结论。元素周期表是人们根据客观事实总结出来的定律。
12．根据学生在真实或模拟的情境中运用所学的知识分析解决某个实际问题的情形，成果进行评价的方式是（）。
A．档案活动法
B．纸笔测验
C．活动表现评价
D．诊断性评价
【答案】C
【解析】活动表现评价将学习与活动结合起来，依据学生在实际解决问题活动中的行为表现，来对学生的学习过程与结果进行评价。
13．教育实践者与教育科学研究者密切协作以教育实践中存在的问题通过合作研究再把研究成果应用到教育实践中的研究方法是（）。
A．文献综述法
B．实证研究
C．案例研究
D．行动研究
【答案】D
【解析】行动研究是指有计划有步骤地对教学实践中产生的问题由教师或研究人员共同合作边研究边行动以解决实际问题为目的的一种科学研究方法。
14．对于专家型教师与新手型教师，比较研究发现，专家型教师的课时计划简洁、灵活、具有预见性，并更加注重（）。
A．以教材为中心
B．以学生为中心
C．以考试为中心
D．以教师为中心
【答案】B @~~
【解析】以学生为中心符合现代的教育理念，特征是重视和体现学生的主体作用，同时又不忽视教师的主导作用。专家型教师更能做到这一点。
15．概念图可以用来组织和表征知识，图2是某高中教师构建的有关化学反应内容的概念图，下列不属于概念图基本教学功能的是（）。
图2
A．表征知识的内在联系
B．诊断学生掌握情况
C．规定教学内容先后顺序
D．为教学设计提供参考
【答案】C @~~
【解析】概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法。其功能包括知识表征、知识组织、组织沟通。
17．下列化学用语中表述正确的是（）。
A．乙醛的结构简式是CH3COH
B．羟基的电子式是
C．氮原子的核外电子排布是ls22s22p63s23p6
D．由中子数是146，原子数为92的铀原子可表示为23896U
【答案】B @~~
【解析】乙醛的结构简式是CH3CHO；氮原子核外电子数为7，基态原子核外电子排布为
。
18．石墨是—种能导电的的晶体，石墨晶体中不存在的作用力是（）。
A．金属键
B．离域π键
C．范德华力
D．共价键
【答案】A @~~
【解析】石墨之间的作用主要是共价键和分子间作用力，石墨之间没有金属键，其导电性是因为石墨成键后还剩余一个电子，而这个电子与其他石墨的电子共同形成了一个巨型π键，使其整个石墨晶体有了导电性。
19．已知反应2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）在任何温度下自发反应，下列说法正确的是（）。
A．△H>0，△S>0
B．△H>0，△S
C．△H，△S>0
D．△H，△S
【答案】C @~~
【解析】氢气与氧气反应加热后的自发反应。
20．下列烃的反应速率由快到慢的顺序是：A．乙烷B．丙烷C．丙烯D．异丁烷（）。
A．A>B>C>D
B．D>C>B>A
C．A>B>D>C
D．C>D>B>A
【答案】D @~~
【解析】
二、简答题（21题12分，22题13分，总分25分）
21．阅读下列素材（12分）
（1）公元前5世纪，古希腊哲学家留基伯和他的学生德谟克利特提出了原子理论，却无法得到科学验证，但被人接受。
（2）1774年拉瓦锡在大量实验的基础上提出了质量守恒定律，1791年化学家里希特通过大量的酸碱中和实验，提出了当量定律的雏形，1799年普罗斯提出了所谓的定组成定律，后来许多科学家通过大量的实验，提出了倍比定律。
（3）在大量的实验基础上，借鉴前人的思想和研究成果，道尔顿提出了他的原子学说：
1、元素的最终组成称为简单原子，它们是不可见的，既不能创造，也不能毁灭和再分削，它们在一切化学变化中本性不变。
2、同一元素的原子，其形状、质量及性质是相同的；不同元素的原子则相反。每一种元素以其原子的质量为其最基本的特征（此点乃道原子论的核心）。
3、不同元素的原子以简单数目的比例相结合，形成化合物。化合物的原子称为复杂原子，其质量为所含各元素原子质量的总和。同一种复杂原子，其形状、质及性质也必然相同。根据上述素材回答下列问题。
（1）道尔顿的原子学说的基础有哪些？（3分）
（2）道尔顿的原子学说比古希腊的原子论更具有科学说服力的原因是什么？（3分）
（3）从上述素材概括近代化学学科发展的基本特征。（3分）
（4）有人赞赏道尔顿“似乎用他的手开始试验，却是用他的头脑来结束实验”你如何理解这句话？（4分）
答：（1）道尔顿的原子学说的基础主要有：古希腊哲学家留基伯和他的学生德谟克利特提出的原子理论。拉瓦锡提出的质量守恒定律。希特提出的当量定律。普罗斯提出的定组成定律，以及后面的倍比定律。
（2）原因
古希腊的原子论是由古希腊哲学家留基伯和他的学生德谟克利特提出来的，并没有得到科学的验证，没有说服力。而道尔顿的原子学说是在大量的实验基础上，借鉴前人的思想和研究成果而得出来的，更真实，更可靠，更可信。
（3）从以上素材可以看出，近代化学学科的发展具有以下特征：
①化学家对物质的认识和研究，从宏观向微观深入。化学家们通过实验验证逐步提出了原子学说。
②从定性向定量化深入。比如拉瓦锡提出了质量守恒定律。希特提出了当量定律。普罗斯提出了定组成定律，以及后面出现的倍比定律。都体现了化学向定量化方向发展。
③以化学实验为基础，向理论化发展。从古希腊的原子论到倍比定律，每一个理论的提出都需要大量的实验事实，同时其中一部分也在实验事实的基础上得出理论。
（4）道尔顿提出原子学说，离不开他勤于动手实验、善于质疑思考、勇于挑战创新的科学精神。这些理论虽看似是在通过实验得出来的，却离不开他积极的思考。道尔顿是一个求知欲强、观察力敏锐和善于提出问题的人。而周密的分析、实证方法的运用以及广泛的学术交流帮助道尔顿准确的收集和获取信息。丰富的想象力和高超的逻辑思维能力使道尔领能够大胆提出假说。用化学实验来检验假说时，他首先的要求是化学实验本身应当是科学严谨的，同时他也将实验探究与理论思维结合起来，透过现象看本质，取得比较可靠的结果。而且他的不少自制仪器也很粗糙，何况他又有色盲的生理玦陷，但这一切都没有阻挡道尔顿对真理的探索。所以说道尔顿“似乎用他的手开始试验，却是用他的头脑来结束实验”。
22．素材1：下面是某教师对苯的溴代反应的实验改进。
图3是改进的溴代反应实验装置，实验步骤如下：
第一步：安装好仪器并作气密性检査后在W型管中相应部位分别注入CCl4、AgNO3溶液和NaOH溶液，将W型管和导管用橡胶管连接好，倾斜Y型管，小心地将铁丝或还原铁粉放入Y型管的一个支管中，塞上橡皮塞。
第二步：用玻璃针筒注射器从预先按4：1体积比配好的苯与液溴混合液，小心抽取l.5mL左右的混合液，通过针头刺穿弹性橡胶后，慢慢地注入铁丝催化剂上（不要一次性全注完），稍等片刻。待反应现象明显后，拔出注射器，放入盛有NaOH溶液的小烧杯中。
第三步：反应结束后，小心地将Y型管向另一边倾斜，让反应后的混合液流入另一支管中（注意不要让固体催化剂一起流出）。
第四步：用塑料针筒注射器吸取lmL浓NaOH（>40%），小心将针头剌穿弹性橡胶，让其慢慢地注入该支管，可以看到，有褐色液体浮在NaOH溶液上。再用注射器抽取少量水，慢慢地注入该支管。又可以看到，褐色液体渐渐沉入溶液底部，轻轻振荡Y型管，固定、静置、拆除装置前可以将Y型管的两支管中液体混合，以将未反应的溴完全除去。（摘自唐增富，以“用化学实验进行教学”的理念研究化学实验，《中学化学教学参考》2013年第10期。）
图3 实验装置
素材2：表1为某地区高中化学实验教学现状调研结果统计表。（摘自赵华，高中化学实验教学的问题与对策，《化学教育》，2013年第9期。）
结合上述材料，简要回答下述问题：
（1）素材1中改进的化学实验有哪些突出的优点。（5分）
（2）分析素材2谈谈本地区化学实验教学存在的主要问题有哪些？（4分）提出改进该地区实验教学现状的对策。（4分）
答：（1）用该实验装置进行的实验优点
排除溴化氢验证的干扰，NaOH溶液除溴及观察溴苯的现象直观，实验可信度增强；实验过程对实验环境的污染很小，几乎实现了有害气体的零释放；通过对实验现象的观察，学生对装置的各部分作用以及对反应本质的理解进一步加深；操作简便、反应物用量少、装置简单、仪器易取；用针筒进行加液，克服了气压的阻力，适用于教室演示或学生分组实验。
（2）①本地区化学实验教学存在的主要问题
a．课程开设不合理。对实验课没有足够的重视。高考方案繁杂，课程开设混杂，教师和学生的任务繁重。
b．教师自身的专业素养构建不足，有理念少行动；有开发少使用；有情境少构建；有活动少专题。教师的实验素养需要进一步提高。
c．校本管理缺位，有教师少实验员，有实验员少用品，有考核少监督。
d．学科评价不到位，不完善，化学实验的评价方式与评价内容不合理。
②对策
a．课程标准和课程开设需要再建设。
b．学业评价和实验考査需要再反思。
c．实验教学软硬件和实验员配备需要再加强。
d．实验资源建设与教师培训需要再深化。
三、诊断题（15分）
某化学老师在一次高二化学练习中设计了下列问题，并对部分学生的解题思路进行了分析。
问题：浅桔色的Fe（NO3）2溶液中存在着如下平衡
，向此溶液中加入lmol/L的盐酸溶液后，溶液颜色（）。
A．变黄
B．变浅
C．变深
D．不变
答题情况如下：选择A的占20%，选择B的占12%，选择C的占68%，选D的几乎没有。
根据上述问题信息回答下列问题：
（1）本题的正确答案是哪个？
（2）如果你要讲解本题，请写出你的正确解题思路。
（3）请对学生答题错误形成的原因进行分析和诊断。
答：（1）A项正确。
（2）解题思路
Fe2+为浅绿色，Fe3+为黄色。Fe（NO3）2溶液中含有Fe2+和NO3-两种离子，当向该溶液中加入盐酸溶液，即加入了H+，此时NO3-具有较强的氧化性，可以将Fe2+氧化成Fe3+，所以溶液颜色变黄。
（3）分析与诊断
①选B的同学，他们认为在溶液中加入盐酸溶液后会起到一个稀释的作用，导致溶液颜色变浅；
②选C的同学错误地认为加入H+，Fe2+的水解反应逆向移动，溶液中的Fe2+浓度增大，导致溶液颜色变深。
四、案例分析题（20分）
案例：下面是某老师在对“硫和含硫化合物的相互转化”一节教学实施后，对该节课教学进行的反思：
教学目标的明确当前教学实施原则，对于“为什么教”“教什么”“教到什么程度”等教学问题的处理上，仍主要基于教材设计教学过程，课程标准尚未成为一线教师决策的依据，于是我们提出了“基于课程标准的教学是教师教学的重点”的观点。本节课可以说是这个观点的一个范例，教材内容不但给教师提供了很大的创造和想象的空间，框架清晰，本节课设计了四个活动：
环节一：从常见的含硫矿物入手，引导学生走进硫的世界，并从不同角度对含硫物质进行分类。
环节二：从课本上的“交流与探讨”中含硫物质发生转化，用化学方程式入手，让学生在老师亊先设计好的二维坐标图中填入相关物资，认识物质分类与硫元素化合物之间的联系，再通过实验探究，进一步完善二维坐标图。
环节三：列举生活及生产中硫的转化实例，拓展自然界中硫的循环，通过学生的发言，让学生进一步体会到化学源于生活，服务于生活的理念。
环节四：展示精彩网络图，布置研究性作业，通过来源于学生生活的含硫元素及化合物的关系图，让学生构建一套有特色的生活中元素化合物相互转化的网络图。
这样的设计改变了书中原有的教学方式，以化学学科知识为教学明线，以二维生活图的建立作为暗线，明线暗化，暗线明化，整节课因材施教，特别是采用这样的形式，不仅激发学生学习兴趣，老师和学生创新性也从中体会到知识构建的重要性，通过各种媒体如图片、实物、视频、实验等途径来解决实质问题，最大限度地发挥学生学习的主观能动，一张张图片的背后中蕴藏着一个个精彩的故事，在五彩纷呈的实验现象背后诉说着一个个科学道理，我们认为一节好课不仅注重其知识性，还要注重逻辑性、趣味性，等等，这就是我们在教学中必须在课前必需做好充分地准备，要明确课标要求，使用好教材，不仅要研究教材，更要研究学生。
问题：
（1）结合材料谈谈你对“用教材教”和“教教材”的理解与看法。
（2）教学情景在课堂教学中起什么样的作用。
答：（1）“用教材教”和“教教材”是两种不同的教材观。
“教教材”是照搬教材的教学方式，不做任何改动与调整。由于在教材编写时，有些教学内容主要以知识作为逻辑主线的，以结论加验证式实验的形式呈现，其内容必是死板的。如果教师完全按照教材来进行教学无疑他的课堂也是死板的。
“用教材教”是以教材为参照物，教师进行发挥的教学方式。它要求教师要根据“教”和“学”的实际调整教材。科学教育的目标是多元的，包括了知识与技能目标；过程与方法目标；态度与情感目标，其中科学态度、情感态度、价值观等的教育在教材中的反映是有限的，它们更大程度上要靠课本知识与体验各种与科学有关的活动共同达成，这就要求教师从“教教材”转到“用教材教”。在教知识的过程中有机地结合科学方法、科学态度及情感价值观的教育，从而达到良好的教学效果。
（2）教学情境在课堂教学中起到重要的作用
①利于发挥学生的主体地位。
情境教学可以让学生自己在所给定的教学情境中去挖掘知识，学习的主动权彻底交给了学生。也为学生自主学习搭建一个有效的情境平台，让学生自由自在地自主学习，强化学生的主体地位。
②增强学生的情感体验，完整实现三维目标
学生在情境的基础上去充分体验，获取丰富的感性认识。进而有效地获取知识、能力和情感，激发学生的学习兴趣和热情。从认识论的角度看，学习过程也是一种认识活动。认识的一般规律是由感性认识上升到理性认识，由具体到抽象。因此，更多的情境体验，先感性认识，后自然感悟理论观点，并且要适当降低理论难度。
③培养实践能力与创新精神
情境教学法通过开放式的情境为学生提供了一个广阔的探索空间，学生可以在情境平台上自主学习，自由探索。
④营造氛围
营造良好的学习氛围是一节成功的课堂的基础，也是学生进行有效学习的保证。
⑤诱发学习兴趣
创设生动的情境，是诱发学生学习兴趣最有效的手段。有了兴趣就有了学习的动力，学生的探究活动就有了保证，有的把练习课设计成“智力闯关”等活动，学生都非常感兴趣。在他们眼里，对数学的学习不再是单调的数字、运算，在游戏和实验世界里，也可学到许多知识。
⑥分散难点
数学知识的抽象性和逻辑严谨性，加大了某些数学内容的复杂性和难度，给学生的学习带来一些困难。
五、教学设计题（本大题共1小题，共30分）
25．阅读下来教材，按要求完成任务。
材料：普通高中化学课程标准内容标准知道乙醇、乙酸、糖类物质的结构组成和主要性质，以及在日常生活中的实际应用，（探究建议）实验探究：乙醇、乙醛、乙酸的主要化学性质。
材料二：某版本教科书《化学2》的知识结构体系。专题一微观结构与物质的多样性；专题二化学反应与能量变化；专题三有机化合物的获得与应用：第一单元化石燃料与有机化合物，第二单元食品中的有机化合物，第三单元人工合成有化合物；专题四化学科学与人类文明。
材料三：某版本教科书《化学2》专题三第二单元食品中的有机化合物的“乙醇”片段
题目要求：
（1）写出本课的三维目标。
（2）写出本课的重点和难点。
（3）用流程图的方式简要表示本节课的教学设计。
答：（1）三维目标
①知识与技能目标：了解乙醇分子的结构；羟基的结构特征；知道乙醇的化学性质。
②过程与方法目标：通过乙醇化学性质的学习，培养认识问题、分析问题、解决问题的能力。
③情感态度价值观目标：通过乙醇在日常生活中的应用，培养形成事物具有两面性的观点。
（2）教学重难点
重点：乙醇的结构和化学性质。
难点：乙醇的化学性质。
（3）教学设计
化学是源于生活用于生活，为体现“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念，我做了如下教学过程设计：
①创设情景
通过多媒体播放杜康酒的广告宣传片，引出中国酒文化的魅力，并提问学生：“酒的主要成分是什么？”
学生基于已有的生活经验会回答：酒精。
教师引导学生进行材料阅读。使学生了解到酒是多种化学成分的混合物，酒精是其主要成分，酒精的学名是乙醇。那乙醇到底是什么样的化学成分呢？这节课我们就来揭开乙醇的真实面貌。
②新课教学
带领学生一起分析由乙醇的分子式及组成乙醇的C、H、O元素在有机物中的价键特征，鼓励学生通过讨论推测乙醇的结构式。接着教师通过出示乙醇的比例模型，学生通过观察可以加深印象。教师进行板书：1．乙醇：CH3CH2OH，结构式为
，结构简式可以表示为C2H5-OH
教师指导学生通过观察酒精灯内的酒精，观察其顔色、状态和闻气味，引出物质的结构决定物质的性质，得出乙醇的物理性质。教师再板书：2．乙醇的物理性质。
教师进行设疑，启发引导：“从刚才乙醇结构的推导过程及以前所学的知识，大家能推测出乙醇都具有哪些典型的化学性质吗？”引导学生了解乙醇的化学性质。教师再板书：3．乙醇的化学性质。
随后教师与学生通过探究实验“乙醇与金属钠的反应”，通过实验演示，引导学生观察并启发同学回忆金属钠与水的反应的现象，填写实验记录表。
组织学生讨论得出实验结论：
教师板书：（1）乙醇的取代反应：
。
接着，教师出示案例视频，引出乙醇的氧化反应。
教师板书（2）氧化反应：催化氧化—生成乙醇。
结合探究实验二：通过多媒体课件展示动画模拟“乙醇催化氧化的断键方式”组织学生进行小组讨论得出结论：
教师通过黄酒中有酸味这一事实，引出乙醛与乙醇间的相互转化，再给学生一定资料阅读，让学生分组讨论总结出乙醛与乙酸的相互转关系即：
③巩固提高
教师通过多媒体出示材料分析题。组织学生进行讨论，辨析进行知识梳理，对于乙醇的性质及用途进行升华，再提问学生回答。
④小节作业
学生总结本节课所学内容，其他学生予以补充，并预留收集生活中乙醇的用途，以分析报告的形式上交，作为课后任务。 |
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