教師資格考試高中化學學科知識與教學能力2024年下半年試題與參考答案

2024年下半年教師資格考試高中化學學科知識與教學能力試題與參考答案一、單項選擇題（本大題有20小題，每小題3分，共60分）1、下列對化學實驗基本操作的敘述不正確的是()A.配制一定物質的量濃度的溶液時，容量瓶必須潔凈、干燥，使用前還要進行檢漏B.少量的鈉保存在煤油中，使用后剩余的鈉塊放回原試劑瓶中C.蒸餾時，應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口附近D.分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出答案：B解析：A．配制一定物質的量濃度的溶液時，容量瓶必須潔凈、干燥，因為若有水，對實驗結果無影響，但使用前要進行檢漏，否則在配制過程中會漏出液體，影響實驗結果，故A正確；B．鈉與水、氧氣反應，為保證安全，實驗時多余的鈉放回原瓶中，但鉀不能放回原瓶，因為鉀比較貴重，且鉀若殘留在桌面上會引起火災，故B錯誤；C．蒸餾時，溫度計測量餾分溫度，所以應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口處，故C正確；D．分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出，避免兩種液體相互污染，故D正確；2、下列物質中，不能通過單質間直接化合生成的是()A.FeCl3B.Na2O2C.Cu2SD.SO3答案：D解析：A．鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，2FB．鈉和氧氣在點燃條件下反應生成過氧化鈉，2NC．硫的氧化性較弱，與變價金屬反應生成低價硫化物，銅與硫單質反應生成硫化亞銅，2CD．硫與氧氣反應生成二氧化硫，二氧化硫再與氧氣在催化劑、加熱條件下反應生成三氧化硫，硫與氧氣不能直接化合生成三氧化硫，S+O23、下列說法正確的是()A.根據(jù)分散系是否有丁達爾效應將分散系分為溶液、膠體和濁液B.向沸水中滴加飽和FeC.用過濾的方法可以將膠體和溶液分離D.膠體的分散質粒子不能透過濾紙答案：B解析：A．根據(jù)分散質微粒直徑的大小，可以將分散系分為溶液、膠體和濁液，丁達爾效應是膠體的特性，故A錯誤；B．向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，加熱至溶液變成紅褐色即可制得氫氧化鐵膠體，故B正確；C．膠體和溶液都能透過濾紙，不能用過濾的方法分離膠體和溶液，故C錯誤；D．膠體的分散質粒子能透過濾紙，不能透過半透膜，故D錯誤；4、將100mL0.1mol?L?A.0.2mol?L?答案：A解析：首先，我們需要計算每種溶液中氯離子的物質的量。對于100mL0.1mnCl?BaCl2n(Cl^{-})_{NaCl}=二、簡答題（本大題有2小題，每小題12分，共24分）第1題：題目：請簡述高中化學課程標準中對于“物質的量”這一核心概念的教學要求，并說明在教學中如何幫助學生有效理解和應用這一概念。答案與解析：教學要求：高中化學課程標準對“物質的量”這一核心概念的教學要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面：理解概念本質：學生需要明確“物質的量”是表示微觀粒子數(shù)目集合體的一個物理量，是國際單位制中的七個基本物理量之一，其單位是摩爾（mol）。理解這一概念的提出是為了將宏觀可稱量的物質與微觀粒子數(shù)目聯(lián)系起來，實現(xiàn)微觀粒子數(shù)目的宏觀計量。掌握基本關系：學生應掌握物質的量（n）、阿伏伽德羅常數(shù)（N?）、粒子數(shù)（N）之間的關系式n=N/N?，以及物質的量（n）、摩爾質量（M）、物質的質量（m）之間的關系式n=m/M。這些關系式是應用“物質的量”進行計算的基礎。應用計算能力：學生應具備利用物質的量及其相關公式進行簡單計算的能力，如計算一定質量物質所含粒子數(shù)、一定體積氣體（標準狀況下）所含分子數(shù)等。教學策略：生活化引入：通過日常生活中的實例（如一盒雞蛋的數(shù)量與總重量關系）引入“物質的量”的概念，幫助學生建立宏觀與微觀之間的聯(lián)系，感受其必要性。直觀教學：利用多媒體、模型等直觀教學手段展示微觀粒子的排列與組合，讓學生直觀感受“物質的量”所代表的粒子集合體的規(guī)模，加深對概念的理解。類比教學：將“物質的量”與已學過的物理量（如質量、長度）進行類比，強調其作為基本物理量的特殊性和重要性，同時比較它們在單位、計算方法等方面的異同。強化練習：設計多樣化的練習題，包括選擇題、填空題、計算題等，讓學生在解決實際問題的過程中鞏固和應用“物質的量”的概念及其相關公式。同時，注重題目的層次性和梯度性，以滿足不同水平學生的需求?？偨Y反思：引導學生對所學知識進行總結和反思，梳理“物質的量”的概念、公式及應用場景，形成完整的知識體系。同時，鼓勵學生提出疑問和困惑，通過討論或教師解答的方式解決問題。三、診斷題（本大題有1小題，共16分）題目：在化學教學中，教師設計了一個實驗，旨在通過電解飽和食鹽水來驗證氯堿工業(yè)的基本原理。實驗中，教師觀察到陰極附近產生了無色無味的氣體，并立即推斷出該氣體為氫氣。請分析該實驗設計是否存在潛在的問題，并說明理由。答案：該實驗設計存在潛在的問題。解析：實驗觀察與結論的直接性：雖然電解飽和食鹽水時，陰極上氫離子得到電子確實會生成氫氣，但僅憑觀察到陰極附近產生無色無味的氣體就直接推斷為氫氣是不嚴謹?shù)摹Ｒ驗槌藲錃馔?，還有其他無色無味的氣體存在（如氮氣、氧氣在極低濃度下也可能表現(xiàn)為無色無味）。缺乏驗證步驟：為了確認產生的氣體是氫氣，應該增加驗證步驟，如使用點燃法檢驗氣體的可燃性，并在火焰上方罩一個干冷燒杯觀察是否有水霧生成，以進一步確認氣體為氫氣。實驗安全考慮：雖然本實驗中氫氣生成量可能較小，但電解過程中也可能產生氯氣（在陽極），氯氣是有毒且具有強氧化性的氣體，需要在通風櫥中進行實驗，并妥善處理生成的氯氣，以防污染環(huán)境和危害師生健康。教學嚴謹性：在化學教學中，培養(yǎng)學生的科學思維能力和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度是非常重要的。因此，教師應通過完整、規(guī)范的實驗操作和必要的驗證步驟來引導學生正確理解和掌握知識，避免僅憑表面現(xiàn)象得出結論。綜上所述，該實驗設計雖然基本正確，但在實驗觀察和結論推斷上存在潛在的問題，需要增加驗證步驟并注意實驗安全。四、案例分析題（本大題有1小題，共20分）第1題：案例背景：某高中化學課堂上，教師張老師正在講授“氧化還原反應”這一章節(jié)。為了幫助學生更好地理解氧化還原反應的本質，張老師設計了一個實驗活動，讓學生分組進行“銅與稀硝酸反應”的實驗，并觀察實驗現(xiàn)象，記錄反應產物，進而討論氧化還原反應中電子轉移的情況。案例描述：實驗準備階段：張老師首先簡要介紹了實驗安全注意事項，然后發(fā)放了實驗所需的器材和藥品，包括銅片、稀硝酸、試管、膠頭滴管、火柴等。實驗操作階段：學生按照實驗步驟，將銅片放入試管中，緩慢滴加稀硝酸，并用膠頭滴管輕輕攪拌。隨著反應的進行，學生觀察到試管內有紅棕色氣體產生，溶液逐漸變?yōu)樗{色。觀察記錄階段：學生仔細記錄實驗現(xiàn)象，并嘗試從化學方程式角度分析產生這些現(xiàn)象的原因。討論交流階段：張老師引導學生分組討論氧化還原反應中銅元素和氮元素化合價的變化，以及電子是如何轉移的。學生積極參與，提出了多種見解和疑問。問題：請分析張老師在這節(jié)化學課中所采用的教學策略及其優(yōu)勢。結合實驗現(xiàn)象，簡述氧化還原反應中銅元素和氮元素的化合價變化，并說明電子轉移的方向。答案與解析：教學策略及其優(yōu)勢分析：探究式學習：張老師通過設計實驗活動，引導學生自主探究氧化還原反應的本質，這種教學策略能夠激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力和分析能力。合作學習：通過分組實驗和討論交流，學生能夠在團隊中相互學習、相互啟發(fā)，促進知識的共享和深化。直觀教學：實驗現(xiàn)象直觀生動，有助于學生直接觀察和理解氧化還原反應的過程和結果，從而加深對相關概念的理解。問題導向：張老師引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象提出問題、分析問題并解決問題，這種教學方式有助于培養(yǎng)學生的批判性思維和問題解決能力。氧化還原反應中銅元素和氮元素的化合價變化及電子轉移方向：在銅與稀硝酸的反應中，銅元素（Cu）的化合價從0價升高到+2價，說明銅原子在反應中失去了電子，被氧化。同時，氮元素（N）在硝酸中的化合價從+5價降低到+4價（紅棕色氣體一氧化氮NO），說明氮原子在反應中得到了電子，被還原。電子轉移的方向是從銅原子轉移到硝酸中的氮原子。這種電子的轉移是氧化還原反應的本質特征，也是判斷反應是否為氧化還原反應的重要依據(jù)。五、教學設計題（本大題有1小題，共30分）題目：請設計一堂高中化學課，主題為“氧化還原反應”的第一課時，旨在幫助學生理解氧化還原反應的基本概念，識別氧化劑和還原劑，并能通過實例分析氧化還原反應中的電子轉移。要求：設計教學目標，明確學生應掌握的知識與技能。設計教學重難點。設計教學過程，包括導入、新課講授、學生活動、鞏固練習和課堂總結等環(huán)節(jié)。給出至少兩個用于課堂討論的氧化還原反應實例，并說明如何引導學生分析這些實例。答案與解析：一、教學目標知識與技能：學生能夠理解氧化還原反應的基本概念，識別反應中的氧化劑和還原劑；掌握通過化合價變化判斷電子轉移的方法；能夠分析簡單氧化還原反應中的電子得失情況。過程與方法：通過案例分析、小組討論等方法，培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納的能力；通過動手實驗，增強學生的實踐操作能力。情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)學生對化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和團隊合作精神。二、教學重難點重點：氧化還原反應的概念、氧化劑和還原劑的識別、電子轉移的判斷。難點：通過化合價變化準確判斷電子的轉移方向和數(shù)量。三、教學過程導入新課：通過展示鐵釘生銹、銅絲在硝酸銀溶液中置換出銀等生活中的氧化還原現(xiàn)象，引發(fā)學生思考，引出氧化還原反應的主題。新課講授：概念講解：介紹氧化還原反應的定義，強調反應中元素化合價的變化是氧化還原反應的本質特征。氧化劑與還原劑：通過具體實例說明氧化劑是得電子（化合價降低）的物質，還原劑是失電子（化合價升高）的物質。電子轉移分析：以銅與硝酸銀的反應為例，詳細分析反應前后各元素化合價的變化，引導學生理解電子是如何從還原劑轉移到氧化劑的。學生活動：小組討論：分組討論給定的氧化還原反應實例（如鋅與稀硫酸反應、氫氣還原氧化銅等），每組選擇一個實例進行電子轉移的分析，并派代表分享結果。實驗探究（如條件允許）：進行簡單的氧化還原反應實驗，如鐵與硫酸銅溶液的反應，觀察實驗現(xiàn)象，驗證理論分析。鞏固練習：提供一系列氧化還原反應的方程式，要求學生判斷氧化劑、還原劑，并標出電子轉移的方向和數(shù)量。課堂總結：回顧氧化還原反應的基本概念、氧化劑與還原劑的識別方法、電子轉移的分析技巧。強調氧化還原反應在日常生活和工業(yè)生產中的重要性