2025年上半年教師資格考試高中化學(xué)學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力試題與參考答案

2025年上半年教師資格考試高中化學(xué)學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力試題與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有20小題，每小題3分，共60分）1、下列說法正確的是()A.除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)需要經(jīng)過溶解、過濾、蒸發(fā)等步驟B.氫氧化鈉固體可用于干燥二氧化碳C.生活中常用煮沸的方法將硬水軟化D.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)均不變答案：A；C解析：A選項(xiàng)，粗鹽提純的主要步驟是溶解、過濾、蒸發(fā)。溶解是為了將粗鹽中的可溶性雜質(zhì)和難溶性雜質(zhì)分離開來；過濾則是為了去除難溶性雜質(zhì)；蒸發(fā)則是為了將溶液中的水分蒸發(fā)掉，從而得到純凈的鹽。所以A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)，氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿，它能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，因此不能用氫氧化鈉固體來干燥二氧化碳。所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，硬水是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水，煮沸時(shí)，這些可溶性鈣、鎂化合物會(huì)轉(zhuǎn)化為難溶的化合物沉淀下來，從而降低水的硬度。所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，催化劑在化學(xué)反應(yīng)中確實(shí)能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，而不是所有性質(zhì)都不變。所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2、化學(xué)與生活、社會(huì)密切相關(guān)。下列說法正確的是()A.乙醇、糖類和蛋白質(zhì)都是人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，都屬于天然高分子化合物B.利用煤的干餾可以得到苯、甲苯等芳香烴，說明煤中含有苯和甲苯C.纖維素在人體內(nèi)可水解為葡萄糖，故可作人類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)D.石油裂解的主要目的是獲得乙烯、丙烯等短鏈不飽和烴答案：D解析：A選項(xiàng)，乙醇、糖類和蛋白質(zhì)都是人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但并非所有都是高分子化合物。高分子化合物一般相對(duì)分子質(zhì)量過萬，而乙醇和單糖（如葡萄糖）的相對(duì)分子質(zhì)量都較小，不屬于高分子化合物。只有多糖（如淀粉、纖維素）和蛋白質(zhì)才是高分子化合物。所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，煤是一種復(fù)雜的混合物，主要由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳元素。煤在干餾過程中會(huì)經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成苯、甲苯等芳香烴，但這并不意味著煤中直接含有苯和甲苯。所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，纖維素是一種多糖，人體內(nèi)沒有能分解纖維素的酶，因此纖維素在人體內(nèi)不能水解為葡萄糖。纖維素主要作為植物細(xì)胞壁的成分存在，對(duì)植物體有重要作用。所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)，石油裂解是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴（如乙烯、丙烯等）為主要目的的石油加工過程。這些短鏈不飽和烴是化工生產(chǎn)中的重要原料。所以D選項(xiàng)正確。3、關(guān)于元素周期表的說法正確的是()A.元素周期表有7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)0族，1個(gè)第Ⅷ族，共16縱行B.除短周期外，其他周期均有18種元素C.副族元素均是金屬元素D.ⅦA答案：C解析：A選項(xiàng)，元素周期表的結(jié)構(gòu)中，有7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)0族和1個(gè)第Ⅷ族。但需要注意的是，第Ⅷ族包含3個(gè)縱行，即8、9、10三個(gè)縱行，因此元素周期表共有18個(gè)縱行，而非16個(gè)。所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，元素周期表中，并非除短周期外其他周期都含有18種元素。實(shí)際上，從第四周期開始，由于鑭系和錒系元素的存在，使得這些周期的元素種類超過了18種。所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，副族元素在元素周期表中的位置決定了它們的性質(zhì)。副族元素都是金屬元素，這一性質(zhì)是副族元素與其他族元素（如主族元素、0族元素）的重要區(qū)別之一。所以C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，元素周期表中第ⅦA族元素被稱為鹵族元素，它們都是非金屬元素，與堿金屬元素（位于第I4、下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中，不正確的是()A.濃硫酸可用作氣體干燥劑B.二氧化硅可用來制造光導(dǎo)纖維C.碳酸鈉可用來治療胃酸過多D.漂白粉既可作漂白棉、麻、紙張的漂白劑，又可用作游泳池及環(huán)境的二、簡(jiǎn)答題（本大題有2小題，每小題12分，共24分）第1題：題目：簡(jiǎn)述高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽?，并結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)案例說明如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的這些能力。答案：高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽笾饕ㄒ韵聨讉€(gè)方面：基本操作技能：學(xué)生能夠熟練掌握實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則，正確使用常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，如天平、量筒、滴定管、燒杯、試管等，并能準(zhǔn)確地進(jìn)行量取、加熱、過濾、蒸發(fā)、萃取等基本操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施：學(xué)生應(yīng)能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論等，并能獨(dú)立或小組合作完成實(shí)驗(yàn)過程，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。觀察與分析能力：在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)具備良好的觀察能力，能夠細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并準(zhǔn)確記錄；同時(shí)，應(yīng)能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析解釋，得出科學(xué)結(jié)論。問題解決能力：面對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象或問題，學(xué)生應(yīng)能獨(dú)立思考，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證，從而培養(yǎng)解決問題的能力。教學(xué)案例：以“酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)”為例，教師可以采取以下教學(xué)策略來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ侯A(yù)習(xí)與準(zhǔn)備：提前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生了解酸堿中和反應(yīng)的原理、滴定管的使用方法及實(shí)驗(yàn)步驟，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，包括指示劑的選擇、滴定終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)等，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)操作：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組學(xué)生輪流操作滴定管，其他同學(xué)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師巡回指導(dǎo)，糾正學(xué)生操作中的錯(cuò)誤，確保實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行。觀察與分析：實(shí)驗(yàn)過程中，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察溶液顏色變化，討論滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和討論，運(yùn)用酸堿滴定原理解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察與分析能力。問題探討：針對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象（如滴定終點(diǎn)顏色變化不明顯），引導(dǎo)學(xué)生分析原因，提出解決方案，并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。通過上述教學(xué)策略的實(shí)施，可以有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，使其達(dá)到高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。三、診斷題（本大題有1小題，共16分）題目：在化學(xué)反應(yīng)中，為什么有些反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，而有些反應(yīng)則需要外部條件（如加熱、加壓、催化劑等）才能發(fā)生？試從焓變（ΔH）和熵變（ΔS）的角度分析，并舉例說明。答案：化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性主要取決于反應(yīng)的吉布斯自由能變化（ΔG），它可以通過焓變（ΔH，表示反應(yīng)的熱效應(yīng)）和熵變（ΔS，表示系統(tǒng)混亂度的變化）來計(jì)算，公式為：ΔG=ΔH-TΔS（T為絕對(duì)溫度）。焓變（ΔH）：當(dāng)ΔH<0時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH>0時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)有利于反應(yīng)的進(jìn)行，因?yàn)橄到y(tǒng)釋放能量，總能量降低，趨于穩(wěn)定。但并非所有放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，還需考慮熵變的影響。熵變（ΔS）：當(dāng)ΔS>0時(shí)，反應(yīng)使系統(tǒng)的混亂度增加，即向著更無序的狀態(tài)發(fā)展，這有利于反應(yīng)的進(jìn)行；當(dāng)ΔS<0時(shí)，反應(yīng)使系統(tǒng)的混亂度減小，即向著更有序的狀態(tài)發(fā)展，這不利于反應(yīng)的進(jìn)行。分析：自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：當(dāng)ΔH<0且ΔS>0時(shí)，即反應(yīng)既放熱又增加混亂度，這樣的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行（因?yàn)棣總是負(fù)的）。例如，酸堿中和反應(yīng)，不僅放出熱量（ΔH<0），還使溶液中離子濃度增加，系統(tǒng)混亂度增大（ΔS>0）。需要外部條件的反應(yīng)：當(dāng)ΔH>0且ΔS<0時(shí)，即反應(yīng)吸熱且減少混亂度，這樣的反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行（因?yàn)棣總是正的）。但可以通過加熱（提供能量以克服ΔH的阻礙）或改變其他條件使其發(fā)生。例如，N?和O?在常溫常壓下不反應(yīng)，但在高溫高壓并有催化劑存在的條件下可以合成NO。當(dāng)ΔH<0但ΔS<0時(shí)，反應(yīng)雖然放熱但減少混亂度。此時(shí)，反應(yīng)的自發(fā)性取決于溫度T。在較低溫度下，ΔG可能為正，反應(yīng)不自發(fā)；但在足夠高的溫度下，TΔS項(xiàng)可能變得足夠大，使得ΔG變?yōu)樨?fù)，反應(yīng)得以自發(fā)進(jìn)行。例如，某些金屬氧化物的還原反應(yīng)，在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。解析：本題通過焓變和熵變的角度深入分析了化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的原理，并結(jié)合實(shí)例說明了不同情況下反應(yīng)自發(fā)性的判斷方法。這對(duì)于理解化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)具有重要意義。四、案例分析題（本大題有1小題，共20分）第1題：案例背景：在一次高中化學(xué)課堂上，張老師正在講解“氧化還原反應(yīng)”這一概念。他首先通過復(fù)習(xí)初中所學(xué)的“化合價(jià)變化”作為引入，隨后展示了幾個(gè)典型的氧化還原反應(yīng)方程式，如鐵與硫酸銅的反應(yīng)（Fe問題：分析張老師在教學(xué)過程中采用的教學(xué)策略及其效果。假設(shè)你是張老師，你會(huì)如何進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)“氧化還原反應(yīng)”的理解？答案與解析：分析張老師在教學(xué)過程中采用的教學(xué)策略及其效果：張老師在教學(xué)過程中采用了多種有效的教學(xué)策略：復(fù)習(xí)舊知，建立聯(lián)系：通過復(fù)習(xí)初中所學(xué)的“化合價(jià)變化”，為學(xué)生理解“氧化還原反應(yīng)”這一新概念提供了必要的知識(shí)基礎(chǔ)，有助于知識(shí)的遷移和建構(gòu)。實(shí)例演示：通過展示具體的氧化還原反應(yīng)方程式，讓學(xué)生直觀感受到反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化，這是理解氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的關(guān)鍵一步。小組合作學(xué)習(xí)：通過小組探究活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，自主探究氧化還原反應(yīng)的特征，這種合作學(xué)習(xí)方式不僅能促進(jìn)學(xué)生的交流能力，還能激發(fā)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的興趣和探索欲。這些教學(xué)策略的實(shí)施效果是顯著的，它們共同促進(jìn)了學(xué)生對(duì)“氧化還原反應(yīng)”概念的深入理解和掌握。假設(shè)你是張老師，你會(huì)如何進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)“氧化還原反應(yīng)”的理解？設(shè)計(jì)練習(xí)題：設(shè)計(jì)一系列與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的練習(xí)題，包括判斷反應(yīng)類型、標(biāo)出反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化、寫出簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)方程式等，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固所學(xué)知識(shí)。拓展應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生將氧化還原反應(yīng)的概念應(yīng)用到實(shí)際生活中或更復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)中，如電池的工作原理、金屬腐蝕與防護(hù)等，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性和趣味性?？偨Y(jié)反思：組織學(xué)生進(jìn)行課堂總結(jié)，鼓勵(lì)他們分享自己的學(xué)習(xí)心得和疑惑，同時(shí)我也會(huì)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予及時(shí)的反饋和評(píng)價(jià)，幫助他們明確自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，為后續(xù)的學(xué)習(xí)指明方向。通過這些措施的實(shí)施，我相信能夠進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)“氧化還原反應(yīng)”的理解，提升他們的化學(xué)素養(yǎng)和探究能力。五、教學(xué)設(shè)計(jì)題（本大題有1小題，共30分）題目：請(qǐng)針對(duì)高中化學(xué)必修一“物質(zhì)的量”這一核心概念，設(shè)計(jì)一堂教學(xué)方案。要求包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過程以及教學(xué)反思五個(gè)部分。答案及解析：一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：學(xué)生能夠理解“物質(zhì)的量”的概念及其單位摩爾（mol），掌握物質(zhì)的量與粒子數(shù)（N）、阿伏伽德羅常數(shù)（N?）、物質(zhì)的質(zhì)量（m）及摩爾質(zhì)量（M）之間的關(guān)系，并能運(yùn)用這些關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。過程與方法：通過實(shí)例分析、小組討論和計(jì)算練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力、抽象思維能力和問題解決能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)計(jì)量在科學(xué)研究及日常生活中的應(yīng)用的興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作學(xué)習(xí)的精神。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：理解“物質(zhì)的量”的概念及其與粒子數(shù)、質(zhì)量之間的關(guān)系，掌握相關(guān)計(jì)算公式。難點(diǎn)：理解“物質(zhì)的量”作為連接微觀粒子與宏觀可稱量物質(zhì)之間的橋梁作用，以及靈活運(yùn)用公式解決實(shí)際問題。三、教學(xué)方法情境導(dǎo)入法：通過生活實(shí)例（如藥品說明書中的劑量單位）引入“物質(zhì)的量”的概念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。講授法：系統(tǒng)講解“物質(zhì)的量”的定義、單位、計(jì)算公式及其與粒子數(shù)、質(zhì)量的關(guān)系。合作學(xué)習(xí)法：分組討論生活中的“物質(zhì)的量”應(yīng)用實(shí)例，加深理解。練習(xí)鞏固法：設(shè)計(jì)多層次練習(xí)題，包括基礎(chǔ)計(jì)算、應(yīng)用題和拓展題，以鞏固所學(xué)知識(shí)。四、教學(xué)過程導(dǎo)入新課（約5分鐘）：展示藥品說明書或食品包裝上的成分表，引導(dǎo)學(xué)生思考其中的“毫克”、“克”等單位與化學(xué)計(jì)量的關(guān)系，引出“物質(zhì)的量”的概念。新知講授（約20分鐘）：定義講解：明確“物質(zhì)的量”是描述微觀粒子集合體的一個(gè)物理量，其單位為摩爾（mol）。公式推導(dǎo)：介紹阿伏伽德羅常數(shù)，推導(dǎo)物質(zhì)的量與粒子數(shù)、質(zhì)量之間的關(guān)系公式。實(shí)例分析：通過具體例子說明如何應(yīng)用這些公式進(jìn)行計(jì)算。合作學(xué)習(xí)（約10分鐘）：分組討論：學(xué)生分組討論生活中還有哪些地方用到了“物質(zhì)的量”的概念，并嘗試用所學(xué)知識(shí)解釋。匯報(bào)交流：各組選派代表分享討論結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)補(bǔ)充。練習(xí)鞏固（約15分鐘）：基礎(chǔ)練習(xí)：完成課本上的基礎(chǔ)計(jì)算題，檢查學(xué)生對(duì)公式的掌握情況。應(yīng)用題：設(shè)計(jì)幾道與日常生活或科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的應(yīng)用題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。拓展題：針對(duì)學(xué)有