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我國(guó)化學(xué)學(xué)科命題理論與實(shí)踐

2019年高考化學(xué)試題包括教育部考試中心命制的全國(guó)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷理科綜合卷和全國(guó)Ⅳ化學(xué)試卷,北京教育考試院命制的北京理科綜合卷、天津教育考試院命制的天津理科綜合卷。[1]這幾套化學(xué)試卷均積極貫徹落實(shí)全國(guó)教育大會(huì)精神,以高考評(píng)價(jià)體系為指導(dǎo),從考試內(nèi)容和課程兩個(gè)方面把握改革方向,落實(shí)新時(shí)代的育人要求,助力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人。一是積極對(duì)接新普通高中課程方案和普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),鏈接化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),落實(shí)高中育人方式改革理念,選取典型的情境案例,在真情實(shí)境中突出對(duì)應(yīng)用實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的考查,發(fā)揮高考積極的育人選人功能。二是持續(xù)深化高考考試內(nèi)容改革,全面落實(shí)“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系的命題要求,突出價(jià)值引領(lǐng)和素養(yǎng)導(dǎo)向,加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵能力的考查,選取古代化工方面的優(yōu)秀成果,增強(qiáng)民族自豪感;選取我國(guó)化學(xué)工作者在化學(xué)領(lǐng)域的科研成就,弘揚(yáng)愛國(guó)主義情懷和奮斗拼搏精神,實(shí)現(xiàn)良好的選拔功能和積極的育人效果。一高考化學(xué)命題的基本情況2019年各高考試卷的化學(xué)考試內(nèi)容均包括必修1、必修2和選修4,全國(guó)卷將選修3和選修5作為選考模塊(考查內(nèi)容見表1)。北京和天津的試卷將選修5作為必考內(nèi)容,全卷沒有設(shè)置選考模塊(考查內(nèi)容見表2)。全國(guó)理科綜合卷和北京理科綜合卷均為合卷的模式;而天津理科綜合卷采用物理、化學(xué)、生物同場(chǎng)分卷的形式,完全把各個(gè)學(xué)科試題分開,這是對(duì)理科綜合試卷中各科試題順序安排的創(chuàng)新。對(duì)比考試說(shuō)明解讀中給出了特別的解釋,明確指出“學(xué)科考試內(nèi)容更加集中,試題更加突出學(xué)科特色,學(xué)科內(nèi)綜合更強(qiáng),可減少作答過(guò)程中思維在不同學(xué)科間的跳躍,使學(xué)生注意力更加集中,方便作答”。表12019年高考全國(guó)理綜化學(xué)試卷結(jié)構(gòu)及考查內(nèi)容題號(hào)考查內(nèi)容Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷7陶瓷的性質(zhì)古詩(shī)中的化學(xué)知識(shí)化學(xué)與生活82-苯基丙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)阿伏加德羅常數(shù)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)9溴苯制備實(shí)驗(yàn)元素周期律元素周期律10HCl氣體分子冰表面吸附和溶解分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作離子交換法凈化水過(guò)程11NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀過(guò)程分析判斷化學(xué)方程式的書寫阿伏加德羅常數(shù)12室溫下合成氨的生物燃料電池原理分析硫化鎘在水中的沉淀溶解平衡實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?3新物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析同分異構(gòu)體三維多孔海綿狀Zn電池原理分析26硼鎂礦的利用立德粉的合成高純硫酸錳的制備27硫酸鐵銨的合成實(shí)驗(yàn)二茂鐵的反應(yīng)原理乙酰水楊酸的合成實(shí)驗(yàn)28水煤氣合成的反應(yīng)原理咖啡因的提取氯化氫轉(zhuǎn)化氯氣的反應(yīng)原理選考題35鎂、銅及相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)鐵系超導(dǎo)材料及相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)磷酸亞鐵鋰及相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)36藥物中間體的合成新型環(huán)氧樹脂的合成Heck反應(yīng)合成氧化白藜蘆醇|Excel下載表12019年高考全國(guó)理綜化學(xué)試卷結(jié)構(gòu)及考查內(nèi)容表22019年高考北京和天津理綜化學(xué)試卷結(jié)構(gòu)及考查內(nèi)容題號(hào)北京卷考查內(nèi)容題號(hào)天津卷考查內(nèi)容6合成材料的成分分析1化學(xué)與社會(huì)發(fā)展7化學(xué)用語(yǔ)2離子方程式8元素周期律3金屬及其化合物的應(yīng)用9高分子4實(shí)驗(yàn)或操作10物質(zhì)除雜實(shí)驗(yàn)5弱酸電離平衡11草酸性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)班6鋅——碘溴液流電池12電解質(zhì)的電離7物質(zhì)結(jié)構(gòu)與周期律25抗癌藥托瑞米芬前體的合成8中草藥活性成分茅蒼術(shù)醇的26廢水中苯酚的含量測(cè)定9環(huán)己烯的實(shí)驗(yàn)室合成27氫制取的反應(yīng)原理10粗硅提純中的反應(yīng)原理28二氧化硫與硝酸銀溶液的反應(yīng)探究|Excel下載表22019年高考北京和天津理綜化學(xué)試卷結(jié)構(gòu)及考查內(nèi)容二高考化學(xué)考查特點(diǎn)分析(一)挖掘愛國(guó)情境素材,體現(xiàn)社會(huì)主義核心價(jià)值觀,弘揚(yáng)愛國(guó)主義情懷高考化學(xué)試題中的愛國(guó)情境素材主要包括兩個(gè)方面:一是挖掘我國(guó)古代文化和科技典籍中化學(xué)化工的獨(dú)特成果;二是選取近現(xiàn)代我國(guó)化學(xué)工作者發(fā)表的具有重大影響力的文章。1.高考化學(xué)試題自覺傳承科學(xué)文化注重挖掘中華民族優(yōu)秀文化中的工匠精神和技術(shù)創(chuàng)新思想,選取我國(guó)古代的陶瓷制造、物質(zhì)鑒別等化學(xué)技術(shù)方面的成果設(shè)置情境,展示中華優(yōu)秀科技成果對(duì)人類發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn),厚植愛國(guó)主義情懷,激發(fā)學(xué)生為中華民族偉大復(fù)興而奮斗的責(zé)任感和使命感。高考化學(xué)試題從2015年就開始選取古代文獻(xiàn)和科技典籍中的工藝或技術(shù)成果,這些成果主要包括我們的祖先在創(chuàng)造新物質(zhì)或加工天然物質(zhì)和認(rèn)識(shí)自然界方面取得的巨大成就,例如陶瓷、青銅、硝、礬等。這些新材料、新發(fā)現(xiàn)或者新產(chǎn)品都極大改善了當(dāng)時(shí)人類的生產(chǎn)、生活條件,有力推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。例如,教育部考試中心命制的2019年全國(guó)Ⅰ卷第7題和2019年全國(guó)Ⅱ卷第12題,以陶瓷及無(wú)機(jī)顏料性質(zhì)為載體,考查不同材質(zhì)硅酸鹽及化學(xué)顏料的物理、化學(xué)性質(zhì)。尤其題目中對(duì)“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色的考查,既考查考生對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中化學(xué)知識(shí)的了解,又考查考生對(duì)常見化合物性質(zhì)的掌握情況。全國(guó)Ⅳ卷第2題以古代典籍中記載的石膽鑒別方法為素材,考查鹽的物理化學(xué)性質(zhì)。CuSO4·5H2O俗稱膽礬,唐代以前稱為“石膽”。由于其顏色與綠礬FeSO4·7H2O相似,易與其相混淆。唐代方士提出“石膽……淺碧色,燒之變白色者真”的鑒定方法。該方法利用了結(jié)晶水合物受熱易脫水的性質(zhì),藍(lán)色的五水硫酸銅變成無(wú)水白色固體硫酸銅。這種利用化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的顏色變化鑒定物質(zhì)的方法,非常接近現(xiàn)代化學(xué)中的定性分析方法,體現(xiàn)了古代中國(guó)勞動(dòng)人民的聰明智慧。2.選擇我國(guó)科學(xué)家取得的世界領(lǐng)先科技成果為情境,增強(qiáng)民族自豪感新中國(guó)成立以來(lái),特別是改革開放以來(lái),經(jīng)過(guò)我國(guó)科技工作者的不懈努力,我國(guó)科技發(fā)展取得舉世矚目的偉大成就。我國(guó)化學(xué)和材料科學(xué)工作者在相關(guān)領(lǐng)域同樣取得了舉世矚目的成果。2019年高考化學(xué)試題精選我國(guó)科學(xué)家的最新研究成果為素材,借以增強(qiáng)考生的科技成就感和民族自豪感。自21世紀(jì)初以來(lái),我國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)致力于發(fā)展高臨界溫度鐵基超導(dǎo)體,并取得了舉世矚目的成果。2008年國(guó)際頂級(jí)科學(xué)刊物Nature刊載的一種Fe-Sm-As-F-O鐵基化合物的超導(dǎo)體,就是我國(guó)科學(xué)家在鐵基超導(dǎo)材料領(lǐng)域所取得的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。全國(guó)Ⅱ卷第35題以這一鐵基超導(dǎo)化合物的晶體及相關(guān)化合物為載體,考查原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、分子間力和氫鍵以及晶體結(jié)構(gòu)等核心知識(shí)點(diǎn),考查凸顯了考生綜合分析問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)能力。在普通鋁材中加入少量Cu和Mg后,形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒,其均勻分散在鋁材中可使鋁材的硬度明顯增加,形成“堅(jiān)鋁”。這種堅(jiān)鋁是制造飛機(jī)和高鐵車廂的主要材料。全國(guó)Ⅰ卷第35題以我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際頂級(jí)科學(xué)刊物Nature發(fā)表的“雙相納米高強(qiáng)度鎂合金的形成方法”為情境,以拉維斯相的MgCu2晶體結(jié)構(gòu)為主線,考查原子核外電子排布和能級(jí)、化合物中成鍵原子的軌道雜化形式、分子構(gòu)型、晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)等。單原子催化方法是我國(guó)科學(xué)家提出的一種高效的催化技術(shù)。傳統(tǒng)的水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度高、耗能大。全國(guó)Ⅰ卷第28題第(3)小題取材于我國(guó)化學(xué)工作者發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)科學(xué)刊物Science中的論文《沉積在α-MoC上單層金原子對(duì)水煤氣的低溫催化反應(yīng)》。該催化方法使得水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)在303K的溫度下就可以進(jìn)行,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他已有催化方法中的溫度。試題以單原子催化能量變化的理論計(jì)算模型為情境,讓考生認(rèn)識(shí)、分析催化吸附機(jī)理及反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,同時(shí)感受到現(xiàn)代信息計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在化學(xué)研究中的應(yīng)用。北京卷第6題,以我國(guó)工程技術(shù)領(lǐng)域中與化學(xué)化工材料相關(guān)的重大科研成果為情境,考查考生對(duì)科研成果中物質(zhì)組成和元素的關(guān)系的理解和認(rèn)識(shí),引導(dǎo)考生以化學(xué)的視角關(guān)注身邊的事物,關(guān)注我國(guó)化學(xué)化工及材料能源領(lǐng)域的發(fā)展,體現(xiàn)科研創(chuàng)新可促進(jìn)科技進(jìn)步,材料的進(jìn)步給人類帶來(lái)福祉的理念。第8題以我國(guó)科學(xué)家北京大學(xué)教授張青蓮院士在元素及同位素的原子質(zhì)量研究中所做出的重要貢獻(xiàn)為背景,有助于增強(qiáng)民族自豪感,弘揚(yáng)愛國(guó)主義情懷。液流電池作為一種新型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),是清潔能源大規(guī)模儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一。鋅碘液流電池是其中的一種,傳統(tǒng)電池的鋅負(fù)極在不斷地充放電過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的鋅枝晶,這種“樹狀結(jié)構(gòu)”的枝晶會(huì)在循環(huán)過(guò)程中不斷生長(zhǎng),最終刺穿電池的膜,造成電池的短路,嚴(yán)重影響電池循環(huán)使用壽命。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理所利用了廉價(jià)的聚烯烴多孔膜來(lái)替代昂貴的全氟磺酸離子交換膜,研發(fā)出新型的壽命長(zhǎng)、可自我恢復(fù)的鋅碘液流電池,有效解決了目前儲(chǔ)能電池存在的循環(huán)壽命短、功率密度低,以及風(fēng)能、太陽(yáng)能等發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控等難題,實(shí)現(xiàn)了清潔能源高效利用。天津高考理綜化學(xué)卷第6題以這種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池為情境素材,讓考生認(rèn)識(shí)、分析復(fù)雜電池的電化學(xué)原理的過(guò)程,并感受我國(guó)研發(fā)新型大高能量密度清潔能源電池的巨大成就,激發(fā)考生的愛國(guó)情懷。(二)選取工業(yè)生產(chǎn)和化學(xué)基礎(chǔ)研究最新成果,在考查綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)上,增長(zhǎng)學(xué)生的知識(shí)見識(shí)化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律的一門科學(xué),其根本特征是合成新分子和創(chuàng)造新物質(zhì),是與能源科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及生命科學(xué)等密切交叉和相互滲透的核心科學(xué)。2019年的高考化學(xué)試題,通過(guò)巧選載體,多維呈現(xiàn)化學(xué)研究的新物質(zhì)、新功能和新技術(shù),讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)是人類了解世界的工具,讓考生深刻了解化學(xué)的發(fā)展對(duì)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類生存條件的改善以及社會(huì)的進(jìn)步做出的巨大貢獻(xiàn)。除了考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念的少量試題外,大部分試題來(lái)自學(xué)術(shù)專著、科技期刊、會(huì)議論文、技術(shù)專利等資料。這些資料素材反映了化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),其中頂級(jí)刊物中的文獻(xiàn)展現(xiàn)了化學(xué)對(duì)物質(zhì)世界客觀規(guī)律的最新研究成果。以這些文獻(xiàn)為基礎(chǔ)命制的試題,有利于開闊考生的科學(xué)視野,讓考生通過(guò)試題情境認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科價(jià)值,了解化學(xué)工作者不懈奮斗的意志品質(zhì)以及不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神,從而增長(zhǎng)知識(shí)見識(shí),進(jìn)而不斷探索、勇于創(chuàng)新、敢于質(zhì)疑、勤于實(shí)踐,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)理論和技術(shù)的動(dòng)力,為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。1.方式獨(dú)特,以新穎物質(zhì)和模型結(jié)構(gòu)圖考查原理,效果良好課程標(biāo)準(zhǔn)中的宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)是指能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性,并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念;能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。2018年Science雜志報(bào)道了一種新化合物——雙(三氯甲基)磷陰離子,該陰離子可作為制備高附加值有機(jī)磷化物的良好中間體。全國(guó)Ⅰ卷第13題以新型反應(yīng)中間體為載體,考查新型反應(yīng)中間體中相關(guān)元素及化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。多相化學(xué)是廣泛應(yīng)用于環(huán)境、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域的重要研究課題。大氣化學(xué)研究發(fā)現(xiàn),平流層臭氧空洞的形成以及對(duì)流層臭氧的消耗,均與氫鹵酸在大氣中冷凍冰界面上的解離有關(guān)。全國(guó)Ⅰ卷第10題以少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過(guò)程的多層結(jié)構(gòu)模型為情境,考查考生對(duì)酸的解離、質(zhì)子傳遞、氫鍵的形成等化學(xué)基本問(wèn)題的理解以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2.呈現(xiàn)與生活密切相關(guān)的新功能物質(zhì),展示化學(xué)在生活中的巨大價(jià)值化學(xué)是一門創(chuàng)造新物質(zhì)的學(xué)科,其魅力在于能夠不斷合成新分子、創(chuàng)造新物質(zhì),又與人類的衣、食、住、行密切相關(guān)?;瘜W(xué)試題以物質(zhì)的新功能為載體,考查考生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,充分認(rèn)識(shí)化學(xué)與生活、生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。如全國(guó)Ⅱ卷第36題,以新型環(huán)氧樹脂的合成為情境,考查有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。既讓考生深刻理解聚合物的性質(zhì)與聚合度的密切關(guān)系,又讓他們感受到精湛的合成技術(shù)對(duì)于特殊功能化合物的重要性。氧化白藜蘆醇(又稱氧化芪三酚)是反式二苯乙烯的多羥基衍生物。有研究表明,氧化白藜蘆醇低毒,具有較高的水溶性,能預(yù)防皰疹、抗病毒、減緩氧化等作用。在自然界中,氧化白藜蘆醇主要存在于珍稀植物中,但含量較低,提取困難,限制了其在醫(yī)藥保健領(lǐng)域中的應(yīng)用。全國(guó)Ⅲ卷第36題以獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的Heck反應(yīng)合成氧化白藜蘆醇為載體,進(jìn)行有機(jī)化學(xué)知識(shí)考查。該研究成果具有合成步驟少、產(chǎn)率高和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),再次折射出科學(xué)研究是生產(chǎn)力的真理。北京卷第25題,以抗癌藥托瑞米芬的合成路線為情境,呈現(xiàn)了該藥物前體的合成過(guò)程并進(jìn)一步給出合成該藥物的合成方法,全面地考查了有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、核心能力及學(xué)科思想方法,體現(xiàn)了有機(jī)化學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。試題將物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)等信息融合在設(shè)問(wèn)中,引導(dǎo)考生從有機(jī)物的組成、官能團(tuán)和碳骨架變化的角度深入分析和理解有機(jī)反應(yīng)及化學(xué)試劑的作用,以正向與逆向思維相結(jié)合的方式進(jìn)行邏輯推理與合成分析。晶體硅是現(xiàn)代信息與通信技術(shù)中應(yīng)用最廣泛、最重要的基礎(chǔ)材料。天津卷第10題以硅提純和晶體硅的制備綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理。該題著重考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)方向的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)及化學(xué)平衡常數(shù)、可循環(huán)利用的物質(zhì)等。3.以前沿的新技術(shù)新方法為考查載體,考查創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)在教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力合成氨是目前最有效的大規(guī)模固氮方法,解決了數(shù)十億人口的糧食問(wèn)題,是化學(xué)化工技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)之一。合成氨的理論和技術(shù)雖曾先后獲得三次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),但是全球科學(xué)家對(duì)合成氨的研究一直沒有停止。究其原因,目前合成氨工業(yè)能耗特別高,二氧化碳排量特別大。在節(jié)能減排的背景下,降低能耗、提高轉(zhuǎn)化率一直是化學(xué)工作者的追求和研究方向。全國(guó)Ⅰ卷第12題選擇2017年化學(xué)期刊上發(fā)表的新型合成氨以生物燃料電池為載體,考查電池相關(guān)知識(shí)與原理,向考生呈現(xiàn)合成氨反應(yīng)的電化學(xué)新途徑。傳統(tǒng)石化能源面臨枯竭,能量的高效轉(zhuǎn)化和利用亦是目前化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),新型電池就是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向之一。在新型電池研發(fā)中,采用納米材料制作的電極,可以大大提高電池的工作性能和效率。全國(guó)Ⅲ卷第13題就將科學(xué)研究熱點(diǎn)引入考題,以2017年Science報(bào)道的具有高穩(wěn)定性和高循環(huán)效率的Zn-NiOOH二次電池為載體,考查考生對(duì)新型電池結(jié)構(gòu)、充放電工作原理、電極反應(yīng)等內(nèi)容的理解和應(yīng)用。北京卷第27題,以高純氫制備方法的真實(shí)情境為背景素材,呈現(xiàn)傳統(tǒng)工藝和最新研究?jī)煞N工藝方法。一是呈現(xiàn)傳統(tǒng)工藝中高純氫的制備是化石能源的催化重整;二是利用最新研究的太陽(yáng)能光伏電池電解水制備高純氫,拓展考生科學(xué)視野。將蓋斯定律、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、電化學(xué)原理及定量分析等進(jìn)行綜合考查。Ficsher和Wilkinson因?qū)ΧF的研究做出的卓越貢獻(xiàn)而獲得1973年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。二茂鐵具有特殊的結(jié)構(gòu)和高穩(wěn)定性,其合成技術(shù)一直在發(fā)展,從最早的化學(xué)方法合成發(fā)展到當(dāng)前的電解合成。全國(guó)Ⅱ卷第27題以電解合成二茂鐵為情境,考查非水溶液中的新合成方法的電化學(xué)原理,讓考生了解非水溶液電化學(xué)過(guò)程的特點(diǎn)。變化觀念和平衡思想指能認(rèn)識(shí)物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)和變化的,知道化學(xué)變化需要一定的條件,并遵循一定規(guī)律;認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,并伴有能量轉(zhuǎn)化;認(rèn)識(shí)化學(xué)變化有一定限度和速率,是可以調(diào)控的;能從多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)變化,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)際問(wèn)題。全國(guó)Ⅰ卷第28題突出考查平衡轉(zhuǎn)化觀念的素養(yǎng),該題以重要的化工過(guò)程——水煤氣變換為研究對(duì)象,主要從Shibaba的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、我國(guó)學(xué)者研究的水煤氣變換的反應(yīng)歷程圖、Shoichi在467℃和489℃時(shí)的研究圖表等多個(gè)角度考查考生對(duì)蓋斯定律、有效碰撞原理、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算、勒夏特列原理等知識(shí)的掌握情況。從能力層次上來(lái)看,對(duì)考生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力和分析、解決化學(xué)問(wèn)題的能力以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力都有要求,設(shè)問(wèn)層層遞進(jìn),能力層層篩選。(三)設(shè)問(wèn)角度獨(dú)特,落實(shí)高考評(píng)價(jià)體系理念,引領(lǐng)學(xué)生全面發(fā)展依據(jù)教育部考試中心研制的高考評(píng)價(jià)體系,設(shè)計(jì)高考化學(xué)試題的考查理念,在考查化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的同時(shí),測(cè)評(píng)學(xué)科關(guān)鍵能力,評(píng)價(jià)科學(xué)態(tài)度和價(jià)值理念等學(xué)科素養(yǎng),對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)價(jià),促進(jìn)學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)和思想道德素質(zhì)的全面提升和發(fā)展。1.考查作為發(fā)展根基的必備知識(shí),夯實(shí)全面發(fā)展基礎(chǔ)必備知識(shí)是實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的根基,是培養(yǎng)能力、發(fā)展素養(yǎng)的支柱。具有扎實(shí)和完整的知識(shí)儲(chǔ)備,才有可能實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。化學(xué)是研究物質(zhì)的科學(xué),其必備知識(shí)是有關(guān)物質(zhì)及反應(yīng)的基本事實(shí)、基本概念、基本方法與基本原理組成的基本知識(shí)體系。高考化學(xué)試題在內(nèi)容上考查學(xué)生今后在化學(xué)專業(yè)發(fā)展需要的必備化學(xué)知識(shí),包括化學(xué)語(yǔ)言與概念、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應(yīng)原理與規(guī)律、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)原理與方法等方面。對(duì)這些必備知識(shí)的考查有利于學(xué)生打牢地基,鞏固發(fā)展的基礎(chǔ)。以教材中的知識(shí)為藍(lán)本進(jìn)行改造,既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,又可以引導(dǎo)回歸教材,減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的針對(duì)性和有效性。例如,北京卷第7題的圖示源于教材,用符號(hào)模型的形式表達(dá)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的微觀過(guò)程;全國(guó)Ⅰ卷第7題和全國(guó)Ⅲ卷第7題的試題素材均來(lái)自教材,考查考生基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)。2.以考查關(guān)鍵能力為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)能力驅(qū)動(dòng)發(fā)展的策略根據(jù)高考評(píng)價(jià)體系,關(guān)鍵能力是自主發(fā)展和全面發(fā)展的推動(dòng)力和引擎,其含義為“學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的過(guò)程中,培養(yǎng)起來(lái)的支撐學(xué)生終身發(fā)展、適應(yīng)時(shí)代要求的能力”。通過(guò)梳理不同專家學(xué)者對(duì)化學(xué)關(guān)鍵能力的表述,化學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力包括:理解與辨析能力、分析與推測(cè)能力、歸納與論證能力、探究與創(chuàng)新能力等。這些關(guān)鍵能力要求的內(nèi)涵與新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求基本一致。2019年高考化學(xué)試題對(duì)這些關(guān)鍵能力進(jìn)行了重點(diǎn)考查。理解與辨析能力的基本內(nèi)涵通過(guò)辨析化學(xué)基本概念及判斷常見物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。全國(guó)Ⅰ卷第7題辨析陶瓷及相關(guān)元素的物理、化學(xué)性質(zhì);全國(guó)Ⅲ卷第7題辨析碘酒、鋁合金、活性炭及高純硅在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。對(duì)于“辨識(shí)模型、圖表等各種類型信息,從中提取關(guān)鍵內(nèi)容與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合”也屬于理解與辨析能力。全國(guó)Ⅰ卷第36題提供手性碳定義,要求考生辨析并標(biāo)注陌生有機(jī)物中的手性碳;再如全國(guó)Ⅱ卷第35題給出原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的定義,要求考生根據(jù)定義和提供的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)樣例,寫出其他位置的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。分析與推測(cè)能力是指基于對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí),能運(yùn)用比較和分類等方法,預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)或可能發(fā)生的反應(yīng)及產(chǎn)物;根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)或反應(yīng)現(xiàn)象等,判斷物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征;結(jié)合化學(xué)原理,推測(cè)簡(jiǎn)單反應(yīng)的過(guò)程和機(jī)理。全國(guó)Ⅰ卷第28題以水煤氣變換為載體,要求考生在掌握化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系圖表、運(yùn)用化學(xué)基本原理來(lái)正確分析反應(yīng)過(guò)程的能量變化、判斷反應(yīng)歷程和機(jī)理、推測(cè)溫度等因素對(duì)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡變化的影響。北京卷第12題,用圖示的方式展現(xiàn)醋酸鈉溶液、硫酸銅溶液和水的pH值隨溫度升高而變化的情況,考查考生運(yùn)用電離理論推測(cè)水的電離變化和pH值變化的邏輯關(guān)系,以及兩種鹽溶液pH值變化與酸堿性變化的關(guān)系。歸納與論證能力是指對(duì)于不同呈現(xiàn)方式的數(shù)據(jù)和信息,歸納總結(jié)出變化特征和規(guī)律;比較不同方式得到的結(jié)果,論證并得出科學(xué)合理的結(jié)論。全國(guó)Ⅲ卷第36題要求對(duì)比分析不同堿、不同溶劑對(duì)合成反應(yīng)的影響,進(jìn)而論證不同條件對(duì)Heck反應(yīng)的影響,歸納出條件溫和、試劑簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化率高的合成反應(yīng)條件。探究與創(chuàng)新能力包括實(shí)驗(yàn)基本操作方法、實(shí)驗(yàn)及方案設(shè)計(jì)等能力。該能力是化學(xué)試題堅(jiān)持考查的重點(diǎn),每套試卷均設(shè)置一道選擇題和非選擇題專項(xiàng)考查基本實(shí)驗(yàn)探究能力。而對(duì)于創(chuàng)新能力的考查是通過(guò)新情境來(lái)實(shí)現(xiàn)的。全國(guó)Ⅰ卷和全國(guó)Ⅲ卷第36題,要求考生利用題目給出的合成方法,獨(dú)立思考,設(shè)計(jì)有機(jī)物的合成路線,體現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新思維的考查。全國(guó)Ⅱ卷第36題中的聚合物結(jié)構(gòu)新穎,既不同于常見的加成聚合物,也不同于一般的縮合聚合物,所以,對(duì)該聚合物的聚合度的判斷也體現(xiàn)了創(chuàng)新能力的考查。北京卷第28題,探究二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制備和二氧化硫與硝酸銀溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,在物質(zhì)制備的基礎(chǔ)上進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)探究。以實(shí)驗(yàn)探究的方式展現(xiàn)考生在解決問(wèn)題過(guò)程中應(yīng)具備的基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的證據(jù)推理意識(shí),考查考生在面對(duì)具體情境及與化學(xué)相關(guān)事實(shí)時(shí),能夠在觀察與辨識(shí)的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題、開展探究并得出結(jié)論;能夠根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)預(yù)測(cè)其可能的變化,應(yīng)用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀念、分析化學(xué)反應(yīng),運(yùn)用多種方法對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行分類并揭示其本質(zhì)屬性。3.以考查化學(xué)方法為依托,促進(jìn)“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)2019年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律和發(fā)表元素周期表150周年。為此,聯(lián)合國(guó)將2019年確定為國(guó)際化學(xué)元素周期律年。元素周期律精辟闡明了元素性質(zhì)的周期性地遞變規(guī)律,反映了量變到質(zhì)變以及共性和個(gè)性關(guān)系的科學(xué)思想,是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的有力工具。2019年的高考化學(xué)試題有意識(shí)凸顯元素周期律和元素周期表在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用,多卷多題目設(shè)置情境,讓學(xué)生通過(guò)類比、對(duì)比的方法,溫故而知新,預(yù)測(cè)和自主學(xué)習(xí)新(不熟悉)物質(zhì)、新結(jié)構(gòu)和新性質(zhì)。全國(guó)Ⅰ卷第35題考查分類比較的方法,分析Li2O、MgO、P4O6、SO2熔點(diǎn)的差異。全國(guó)Ⅲ卷第35題考查分類比較的方法,分析苯胺和甲苯的結(jié)構(gòu)及分子間差異,闡釋熔沸點(diǎn)差異的原因。全國(guó)Ⅱ卷第9題設(shè)置周期表情境,考查元素及其化合物的性質(zhì)對(duì)比;全國(guó)Ⅱ卷第35題通過(guò)考生熟悉的氮元素類比預(yù)測(cè)與氮同族元素砷的化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等。三高考化學(xué)答題情況分析及思考和建議(一)全國(guó)Ⅰ卷考生答題情況分析(湖南)第26題第(2)小題第一空,濾渣1的主要成分應(yīng)填“SiO2、Fe2O3、Al2O3”,較多考生答出“Fe(OH)3”“Al(OH)3”。錯(cuò)答“Fe(OH)3”“Al(OH)3”的考生可能是根據(jù)平時(shí)考試中做過(guò)的工藝流程題經(jīng)常出現(xiàn)“調(diào)pH到3~4使Fe3+沉淀”,故在此處直接套用此思路,而罔顧題目流程示意圖提供的信息。第27題第(3)小題第一空,應(yīng)填“將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì)”,很多考生沒有注意到題干中“選用足量的H2O2”中的“選用”和“足量”2個(gè)關(guān)鍵詞,在答題時(shí)沒有答出“全部”的意思,也沒有答出使用H2O2“不引入雜質(zhì)”這一優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)無(wú)論是“選用”還是“足量”,都是為了獲得高純度的硫酸鐵:“足量”是確保無(wú)Fe2+殘余;“選用H2O2”是不引入新的雜質(zhì)。制備實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)品的純度是重要標(biāo)準(zhǔn)之一。答題時(shí)未按題目要求答題。如第28題第(1)小題、第(3)小題要求填“大于”“小于”,但是有些考生回答“>”“<”等答案。35題第(2)小題要求填“Cu2+”或“Mg2+”,有考生寫的是“Cu”。還有第35題第(4)小題計(jì)算晶體密度時(shí),題干中給的晶胞參數(shù)是“apm”,而問(wèn)題問(wèn)的是“密度是____g·cm-3”。部分考生答題的位置出現(xiàn)錯(cuò)誤,導(dǎo)致閱卷老師無(wú)法判斷是哪一空的答案。高考試卷的必做題有畫線的格子,若有考生某題前面有些空未做,后面的空在答題時(shí)就容易出現(xiàn)錯(cuò)位。如果考生答題順序很亂,就容易造成失分現(xiàn)象。(二)全國(guó)Ⅱ卷學(xué)生答題情況分析(重慶)第27題中答題主要情況及存在的主要問(wèn)題如下:(1)a.精確度不夠,b.書寫不規(guī)范;(2)a.未帶百分號(hào),b.表達(dá)不規(guī)范;(3)a.錯(cuò)選BCD,b.漏選;(4)漏選。第28題中答題主要情況及存在的主要問(wèn)題如下:(1)①“易揮發(fā)”錯(cuò)答為“沸點(diǎn)低、燃點(diǎn)低”,“易燃”錯(cuò)答為“自燃”“易爆炸”;②a.少答,b.籠統(tǒng)地答,如“環(huán)?!薄安僮骱?jiǎn)便”“節(jié)約原料”。(2)學(xué)生審題不清,錯(cuò)寫“乙醇的沸點(diǎn)比咖啡因的升華溫度低”,“沸點(diǎn)低”錯(cuò)答為“易揮發(fā)、易氣化、易干燥、易沸騰、沸點(diǎn)高”“可以降低沸點(diǎn)使產(chǎn)品產(chǎn)率提高”,“易濃縮”錯(cuò)答為“易蒸餾”。(3)錯(cuò)選B.球形冷凝管。(4)a.籠統(tǒng)答“中和酸、中和有機(jī)酸”,b.錯(cuò)答為“吸收色素、吸收纖維素”。(5)錯(cuò)答為“蒸發(fā)結(jié)晶、滲析、重結(jié)晶、過(guò)濾、蒸餾、鹽析”“升化”“升華提純法”。第35題中答題主要情況及存在的主要問(wèn)題如下:(1)a.化學(xué)用語(yǔ)不規(guī)范,“三角推、維”,b.錯(cuò)答為“氨氣沸點(diǎn)低”,c.錯(cuò)答為“H鍵”“NH3分子中/內(nèi)存在氫鍵”“N-H存在氫鍵”;(2)a.只寫“s”,b.價(jià)層電子排布式,畫的排布圖;(3)不能比較離子半徑;(4)不能用均攤法計(jì)算化合物的化學(xué)式。36題中答題主要情況及存在的主要問(wèn)題:(1)a.錯(cuò)寫為“鹵素原子、氯基”;(2)a.只寫“加成”,b.錯(cuò)寫為“加層反應(yīng)”;(3)a.沒寫產(chǎn)物“H2O”,b.反應(yīng)物不是與NaOH反應(yīng),c.結(jié)構(gòu)不規(guī)范,如“CH”“CH2”多寫或者少寫“H”;(4)和(5)a.未推正確,b.醛基結(jié)構(gòu)書寫不規(guī)范,c.苯環(huán)取代基不連線;等等。(三)進(jìn)一步思考及針對(duì)答題情況的教學(xué)建議在教學(xué)方面,第一,訓(xùn)練學(xué)生的書寫基本功,減少非化學(xué)因素失分。以評(píng)卷現(xiàn)場(chǎng)考生的答題情況看,考生在元素符號(hào)、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、化學(xué)用語(yǔ)的書寫時(shí)存在不規(guī)范、不清晰或者不準(zhǔn)確的事實(shí),從答題的基本情況看這些考生基本上達(dá)到了要求,但是在答題中卻因書寫不規(guī)范等非智力因素而失分。因此,今后要加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科基本功的訓(xùn)練,確保學(xué)生能正確、清晰、規(guī)范表達(dá)其對(duì)試題的解答,提高學(xué)生的得分。第二,減少答題套路,要培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行具體分析的習(xí)慣和能力。從2019年全國(guó)Ⅰ卷的第13題答題情況看,試題難度超過(guò)預(yù)期。分析其原因是該題調(diào)整了考查結(jié)構(gòu)及周期律的考查思路,要求考生通過(guò)元素的成鍵性質(zhì)去分析判斷元素,這種考查思路對(duì)考生的慣性思維提出了挑戰(zhàn)。因此,今后在教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)思維方法的培養(yǎng),提高學(xué)生具體問(wèn)題具體分析的能力。四高考化學(xué)內(nèi)容改革對(duì)教育教學(xué)的啟示(一)貫徹黨的教育方針,全面落實(shí)課程改革理念和課程標(biāo)準(zhǔn)要求1.基于模塊化的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律的一門科學(xué),中學(xué)化學(xué)教學(xué)是以具體物質(zhì)為載體介紹結(jié)構(gòu)理論和反應(yīng)原理,并介紹研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和轉(zhuǎn)化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方法,這些內(nèi)容和化學(xué)學(xué)科的基本概念構(gòu)成了中學(xué)化學(xué)知識(shí)體系。在教學(xué)過(guò)程中,課程內(nèi)容的設(shè)置是按照章節(jié)有層次地螺旋式進(jìn)行的,部分章節(jié)內(nèi)容存在交叉,例如對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué),需要借助物質(zhì)的性質(zhì)或者反應(yīng)原理的內(nèi)容才能系統(tǒng)全面地進(jìn)行。因此在教學(xué)和復(fù)習(xí)時(shí)不能單一地、孤立地、靜態(tài)地講學(xué),而是要根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)適時(shí)補(bǔ)充知識(shí)并回顧其他內(nèi)容,從而綜合地、動(dòng)態(tài)地和全面地進(jìn)行教學(xué),注重處理物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系,分析其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用并利用對(duì)應(yīng)的物質(zhì)性質(zhì)或者原理,辨識(shí)實(shí)驗(yàn)操作與物質(zhì)性質(zhì)、理論的聯(lián)系,系統(tǒng)構(gòu)建化學(xué)語(yǔ)言與概念、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應(yīng)變化與規(guī)律、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)原理與方法的化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系。2.基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科能力課程標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體系包括化學(xué)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與解決問(wèn)題能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的形成等方面,與高考評(píng)價(jià)體系、學(xué)科命題指導(dǎo)思想及學(xué)科素養(yǎng)中的化學(xué)觀念、思維方法、實(shí)踐創(chuàng)新、態(tài)度責(zé)任等完全對(duì)應(yīng)。這些內(nèi)容是今后實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)下的教學(xué)目標(biāo)、實(shí)施學(xué)業(yè)水平考試的重要指南,也是目前高考考查內(nèi)容的重要方面。化學(xué)觀念是學(xué)科能力的基礎(chǔ),思維方法和實(shí)踐創(chuàng)新是培養(yǎng)能力的手段和途徑,態(tài)度責(zé)任是培養(yǎng)能力的驅(qū)動(dòng)力,學(xué)業(yè)要求和質(zhì)量水平是檢測(cè)能力的依據(jù)。在單元教學(xué)中要緊緊圍繞學(xué)業(yè)要求進(jìn)行能力的培養(yǎng),同時(shí)基于學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和考試的能力要求進(jìn)行能力的提升。因?yàn)閷W(xué)科核心素養(yǎng)是關(guān)鍵能力的綜合性的抽象化要求,學(xué)業(yè)要求是針對(duì)學(xué)科內(nèi)容的具體化能力要求,學(xué)業(yè)質(zhì)量水平是宏觀的標(biāo)準(zhǔn)化的能力要求,而考試中的能力要求則融合了學(xué)科核心素養(yǎng)、學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平重要的可測(cè)評(píng)的能力要求。高考評(píng)價(jià)體系的命題指南將化學(xué)的關(guān)鍵能力歸結(jié)為理解與辨析能力、分析與推測(cè)能力、歸納與論證能力及探究與創(chuàng)新能力。而《考試大綱》中的能力表述為接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力,分析問(wèn)題和解決(解答)化學(xué)問(wèn)題的能力,化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力。雖然部分省份還沒進(jìn)入新課程改革,考試或者課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)科能力要求的表述有些差異,但是核心要求是一致的,所以在教學(xué)中要基于學(xué)科素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科能力,提升學(xué)生的學(xué)科水平和解決學(xué)科問(wèn)題的能力。3.基于真實(shí)情境素材促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展從2019年的高考化學(xué)試題看,不同考查內(nèi)容采用不同的情境呈現(xiàn)策略,積極探索不同知識(shí)內(nèi)容的情境呈現(xiàn)方式,聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及生活實(shí)際,以真實(shí)問(wèn)題考查學(xué)生的學(xué)科能力。對(duì)于電化學(xué)原理內(nèi)容,選取新型化學(xué)電源研發(fā)中的高性能電池、實(shí)際中的電化學(xué)裝置作為試題素材,考查電化學(xué)反應(yīng)、導(dǎo)電微粒遷

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