澳大利亚新南威尔士州HSC 考试及其化学试题评析.doc

澳大利亚新南威尔士州HSC考试及其化学试题评析任华王后雄(华中师范大学化学教育研究所湖北武汉 430079)摘要：澳大利亚新南威尔士州高中毕业证书（HSC）考试相当于我国的高考，是学生取得高中毕业证书和进入大学的重要渠道。本文主要介绍了HSC考试化学试题的形式及特点，以期为我国推行高中学业水平考试评价及高考改革提供参考。关键词：HSC考试；化学试题；课程模块；选做题6澳大利亚是个联邦制国家，各州的考试制度略有不同。新南威尔士州（NSW），被称为“澳大利亚第一州”，其教育是澳大利亚最为出色的，尤其是它的高中毕业证书考试（Higher School Certificate Examination，HSC），由于较好地体现了科学性和公平性，得到社会的广泛认可。HSC考试相当于我国的高考，是由新南威尔士州教学委员会组织的对高中毕业生进行的一项水平考试。本文通过对HSC考试及其化学试题的相关介绍，分析比较了HSC考试化学试题相对于我国高考化学试题不同的特点，以期能为我国的化学高考改革提供一些有益的参考。一、澳大利亚新南威尔士州HSC考试简介HSC考试的课程主要包括：基础课程、扩展课程和职业技能课程。其中，基础课程是考试的必选科目。基础课程包括六个方面的内容：一是关于澳大利亚本国的历史、政治、经济、文化等方面的内容；二是自然科学，如数学、化学、生物等；三是社会科学，如世界史、社区与家庭研究等；四是英语，分为初、中、高三个等级；五是除英语以外的语言，如德语、法语、汉语、日语、阿拉伯语等；六是文艺，如舞蹈、戏剧等。HSC考试的分数主要分为两部分：50%来自考生十二年级（相当于我国的高三）的平时成绩，另外50%则是本次考试的成绩。平时成绩由三部分组成，模拟统考占20%，十二年级每学年的两次测验占15%，学科特色分（比如物理、化学等实验课的学分）占15%。1二、高中化学课程及其化学考试简介1、高中化学课程结构简介新南威尔士州高中化学课程包括初级课程（Preliminary Course）和HSC课程（HSC Course），初级课程和HSC课程都是由若干模块组成的。初级课程的内容是必修的，大约共计120个学时。HSC课程则是由必修内容和选修内容共同组成，学生可以在5个选修模块中根据自己的兴趣爱好选修一个，课程中各个模块及其所占的学时如表1所示。表1 新南威尔士州高中化学课程中的模块课程模块学时初级课程（必修）地球化学30金属 30水 30能源 30HSC课程（必修）材料的生产 30 酸性环境 30化工检测与管理30HSC课程（选修/任选一个）工业化学 30海难、金属的腐败与防护生物化学与运动健康艺术中的化学法医化学新南威尔士州高中化学课程特别注重实践能力的培养，无论是在基础课程还是HSC课程中都有实践经历（Practical Experiences）的要求。学生在基础课程和HSC课程的学习中必须开展80个学时的实践活动，其中HSC课程的实践活动不得少于35个学时，这样设置的目的主要是培养学生的化学技能，以更好地适应社会的发展。2、HSC化学考试的考查要求根据新南威尔士州高中化学大纲2中评估（Assessment）的相关要求，试卷主要是从知识与理解、技能两方面进行考察，各部分考察的知识点及分值比重如表2所示。表2 HSC化学考试考察的内容和比例维度 覆盖知识点 占总分比例 包括化学发展的历史、大自然、化学实践、化学 知识与理解 对社会和环境的应用与功效、当前的问题、研究、 40% 原子结构、元素周期表、能源、化学反应、有机化学、化学计量学技能 包括计划和安排第一手调查、交流信息和基于这一 30%调查的理解的技能 技能 包括科学思维、问题解决、沟通理解、下结论的技 30% 能 3、HSC化学考试的试卷结构HSC化学考试的试题分为两个部分：必做题（75分）和选作题（25分）。必做题又分为A、B两部分，A部分为选择题（共15个，每个1分，共15分），B部分为问答题（约为12个，共计60分）。选做题有5道，学生在HSC课程的学习中已经在5个可供选择的选修模块中根据自己的兴趣选学了相应的模块，考试只需在5道选做题中选做其中一题即可。三、HSC考试化学试题举例我们翻译了2009年部分HSC化学考试试题3，原文中的化学用语及化学计量符号按照我国相应的标准进行了适当的处理，以方便读者阅读。1、必做题A部分（30分钟）例一：钡离子在焰色反应中的颜色为?（A）红色 （B）蓝色 （C）绿色 （D）橙色例二：在发酵实验中，假设6.5g葡萄糖完全转化成乙醇和二氧化碳，产生的二氧化碳的质量为：（A）1.59g （B）3.18g （C）9.53g （D）13.0g2、必做题B部分（105分钟）例三：从分子结构这个角度来解释不同物质溶解行为的不同点和相似点，答案中需包含一个图表。例四：（a）要使210g水的温度升高65需要燃烧多少质量的乙醇？假设燃烧过程中一半的热量释放到外界环境中，乙醇的燃烧热为1367kJ/mol-1。（b）在对确定和对比不同液态醇的燃烧热这个主题做了第一手调查后，哪两种方法可以减少从容器中散发出去而损耗的热量？3、选做题（45分钟）例五：工业化学（25分）（a）硫酸是世界上最重要的工业原料之一，因为它有重要的用途。（i）指出硫酸的主要用途。（1分）（ii）列出从起始原料制造硫酸的工业过程。（3分）（iii）说明在硫酸的工业运输中有哪些安全预防措施。（2分）（b）在某一特定温度下，三氯化碘能分解成碘单质气体和氯气，方程式如下：2ICl3（g） I2（g）+3Cl2（g） H=240kJ1L容器中起始ICl3（g）为0.35mol，达到化学平衡后，Cl2（g）的浓度为0.45 mol/L。（i）写出这个反应平衡常数的表达式。（1分）（ii）计算这个温度下的K值。（3分）（iii）化学平衡时升高混合物的温度会有哪两种结果？（2分）（c）从性能方面说明某一种乳胶的一个用途（2分）（d）（i）从肥皂的分子结构角度解释它的清洗作用。（2分）（ii）肥皂是皂化反应的产物。写出其它的产物并画出它们的结构式。（2分）（e）该流程图概括了化工产选址必须考虑的基本标准。原料产品功用废弃物参考该流程图，解释在选择一个合适的地方生产碳酸钠这个过程中每一个参考标准的重要性。（7分）例六：海难、金属的腐蚀与防护（25分）（a）罐头可以用来盛装食物、饮料和一般的家庭化学品。（i）指出澳大利亚饮料罐头中用的是哪种钝化金属。（1分）（ii）比较如下所示的不同罐头中用于防腐的各种保护涂料的作用和功效。（3分）zool可乐 含醋婴儿甜菜 盐水金枪鱼（b）电镀用于水箱和栅栏材料的表面。解释电镀铁所起的保护作用。（2分）（c）某一仓库的屋顶排水管道材料完全生锈。（i）利用化学方程式解释生锈的原因。（2分）（ii）该屋主决定替换该管道材料。他们现在有螺丝钢、铝和铜材料，根据化学原理来确定屋主应该选择哪种材料。（4分）（d）（i）下图显示的是保护19世纪初的沉船中修复的铁制品的原电池。解释这一过程是如何保护铁制品的。（3分）（ii）根据该图的提示，描述在学校实验室中一个镍勺是如何成为可用的镀银设备的。（3分）（e）该流程图概括了对电子转移反应理解的历史发展。法拉第发展了电解法尔瓦尼提出动物电流沃尔特制得首个电池戴维分离了碱金属根据该流程图的提示，描述科学家们的工作如何引导了人们对于电子转移反应更好的理解。（7分）例七：生物化学与运动健康（25分）（a）（i）指出一个导致蛋白质分子变性的原因。（1分） （ii）从结构和键的角度来解释蛋白质的变性。（2分）（b）所有的酶都是蛋白质。多酚氧化酶（PPO）是一种催化水果和蔬菜褐变的酶。这种催化作用可以通过对实验室中苯酚氧化成苯醌实验的检测来研究，苯醌是一种红色的化合物。红色的强弱程度反映了该反应的限度。一个学生研究了PPO酶活性的一些相关的生物因素，将苯醌作为标准。下表概括了该实验中的一组结果，从酶反应的特征来说明这组实验结果。（3分）37时 pH3.04.05.06.07.08.0颜色无色浅红色中红深红色深红色无色（c）以下能量图反映的是在细胞呼吸作用中葡萄糖（kJ/mol）燃烧过程中的能量变化。（i）写出葡萄糖燃烧的化学方程式，包括每摩尔葡萄糖释放的能量。（2分）（ii）计算每克葡萄糖释放的能量。（2分）（iii）一个人骑自行车平均每骑行一千米消耗80kJ的能量，假设每能量棒的葡萄糖为36.7g，每能量棒可以骑多远的距离？（2分）（d）对甘油分子结构的分析有助于解释其许多性能。（i）解释甘油的粘性和在水中的溶解度。（3分）（ii）根据脂肪酸和甘油三酯的分子结构解释它们在水中的溶解度。（3分）（e）该流程图概括了一个与肌细胞呼吸有关的特殊的生物化学路径。参考该流程图，描述与肌细胞呼吸有关的生化知识是如何导致越来越多的培训项目的产生，在你的答案中需包含有关的化学方程式。肝糖产生ATP肌细胞收缩肌肉疲劳和抽筋例八：艺术中的化学（25分）（a）（i）写出一个单齿配体的名字。EDTA是一种单齿配体，有时用来治疗重金属中毒。（1分）（ii）根据该提示解释多齿配体是什么。（2分）（iii）用铜做离子、EDTA做配体，解释金属离子和配体之间是如何键合的。（2分）（b）（i）p轨道最多能容纳多少个电子？（1分）（ii）写出Ca原子在基态、激发态时的饱和电子构型以及Ca+的饱和电子构型。（2分）（c）下图显示的是一些元素的第一电离能，说明图中元素电子构型的变化趋势。（3分）（d）（i）古斯塔夫基尔霍夫制定了一个法则：高温气体能够产生光，且带有离散波长的光谱线。解释这个法则中的化学原理。（3分）（ii）描述在学校实验室中如何进行第一手调查并且利用焰色反应来确定水样品中是否含有某一种金属。（3分）（e）以下流程图概括了过去颜料的发展史。自然资源提纯的矿物合成的无机物合成的有机物历史上许多颜料中所含的元素的原子序数都是在22到30之间。根据该流程图的提示，描述含有这些元素的颜料的功用和该原子水平时最初的颜料的颜色。（7分）例九：法医化学（25分）（a）（i）该结构代表的是一个生物分子，命名标记的共价键。（1分）（ii）识别蛋白质的初级、二级和三级结构。（3分）（iii）在假冒食品调查中电泳是如何用来识别起始蛋白质的。（2分）（b）在一个航运港发生了石油泄漏。为了查明是哪一艘船泄漏，收集一组石油的样品利用气象色谱进行分析。从港口三艘船中同时采集船用油并利用气象色谱进行分析，样品的色谱图如下所示。（i）通过色谱图判断是哪艘船泄漏。（1分）（ii）解释色谱图中峰所代表的含义。（2分）（c）描述允许进行小样品分析的色谱仪器（GLC或HPLC）的特征。（7分）（d）（i）描述如何通过初步调查来分离和识别某混合食品染料中的成分。（3分）（ii）描述如何设计实验来识别烯烃、醇和羧酸。（3分）（e）以下流程图概括了法医调查中样本处理和结果呈现的步骤。样本采集初步检查和材料的分类工具分析解释结果假如你是一名法医，正在调查某一犯罪现场并收集样本。参考该流程图，描述你是如何处理样本并呈现结果的。用相关的测试和适当的分析来说明你的答案。四、HSC化学考试试题的特点2007年我国第一次实施高中新课程的高考，首次在高考试卷中出现了模块选做题，试题结构和题型都发生了一些变化。与我国高考化学试题4相比，HSC化学考试试题具有以下特点：（1）在考试内容上，试题的知识覆盖面广。HSC化学试题考查内容延伸到我国大学无机化学、有机化学基础内容，如路易斯结构式、配位化合物、价键理论、化学热力学、过渡金属等，着重于考察知识与生产、生活的联系，如工厂选址、海难与腐蚀、油船泄漏等，强调化学知识在STSE中的广泛应用。此外，由于试卷长度较大，考查知识覆盖面广，提高了考试的效度和信度。（2）在试卷结构上，分知识模块设置试题。HSC化学试卷分必做和选做题两部分，每部分在大纲中规定了指定知识模块，便于测察学生在每个知识模块中的学习状况，这一点相对于我国综合设卷优势更加明显。（3）在考试时间上，分时测试不同难度等级试卷的考试成绩。HSC化学考试由三卷构成：必做题A、必做题B和选做题，每卷的考试时间有严格的规定，必做题A测试时间为30分钟，必做题B测试时间105分钟，选做题测试时间45分钟，更便于考察学生在不同难度等级试卷中的表现。（4）在考试题型上，以选择题和问答题形式为主流题型。由于坚持稳定题型，指导语明确，有利于稳定学生考试心理，有利于考生在考试中充分发挥自己的潜能，突出了对核心知识的理解的考察，而不是要求学生过多地在审题、解题技巧等方面绕圈子、设障碍。（5）在选做题设计上，模块试题较好地凸显课程的多样性和选择性。HSC化学考试设置了丰富的选做题，一个选修模块出一道题目，部分必修的内容被合并到选做题中进行考察。本部分试题难度较大，综合考查学生的学科能力。化学选做题设计平稳，较好地体现测量等值的技术要求，5个选做题中的每个问题基本上都是以（a）（b）（c）（d）（e）、（i）（ii）（iii）这种分层次的形式出现，整个试题的结构非常完整，先后以说出（name）、解释（explain）、描述（describe）、讨论（discuss）或解释等设问题，题干中含有丰富的图表。HSC化学考试能力要求包括调查方案的设计、评价实验数据的可靠性和有效性、用实例进行评估、从图表中获取信息、以及正确地应用科学原则和思想连贯地表达自己的思想。这是值得我国命题工作者学习和研究的。由于国情的不同，对于HSC化学考试试题我们在借鉴其