高中化学教师资格考试学科知识与教学能力2024年下半年测试试卷与参考答案

2024年下半年教师资格考试高中化学学科知识与教学能力测试试卷与参考答案一、单项选择题（本大题有20小题，每小题3分，共60分）1、在化学变化中，下列说法正确的是()A.原子的种类、数目和质量一定不变B.分子的种类、数目和质量一定不变C.分子的种类一定改变，分子的数目可能改变D.原子的种类和数目一定不变，但质量可能改变答案：A；C解析：本题主要考查了质量守恒定律的微观解释。A选项，化学反应的实质是原子的重新组合，原子的种类、数目和质量在化学反应前后均不会发生改变，这是质量守恒定律的微观解释，所以A选项正确。B选项，在化学反应中，分子会破裂成原子，原子再重新组合成新的分子，因此分子的种类一定会发生改变，故B选项错误。C选项，如前所述，分子的种类在化学反应中一定会发生改变，而分子的数目可能会因为反应的具体情况（如反应物的量、反应条件等）而发生改变，也可能不变，所以C选项正确。D选项，原子的种类和数目在化学反应中均不会发生改变，同时，由于原子的质量主要由其内部的质子和中子决定，而这些粒子在化学反应中也不会发生改变，因此原子的质量也不会发生改变，所以D选项错误。综上所述，正确答案是A和C。2、下列关于催化剂的说法中正确的是()A.催化剂在化学反应里能加快反应速率B.二氧化锰在任何反应中都可以作催化剂C.使用催化剂能增加生成物的质量D.催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变答案：D解析：本题主要考查对催化剂概念的理解。A选项，催化剂在化学反应中不仅能加快反应速率，还能减慢反应速率，这取决于具体的化学反应和催化剂的种类，因此A选项错误。B选项，二氧化锰在某些特定的化学反应中可以作为催化剂，但并不是在所有反应中都能作为催化剂，催化剂的选择与反应物和反应条件都有关，所以B选项错误。C选项，催化剂只能改变化学反应的速率，对反应物和生成物的质量没有影响，不能增加生成物的质量，因此C选项错误。D选项，这是催化剂的基本性质之一，催化剂在化学反应前后其质量和化学性质都不会发生改变，所以D选项正确。综上所述，正确答案是D。3、下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是()A.木炭B.红磷C.硫粉D.铁丝答案：D解析：本题主要考查物质在氧气中燃烧的现象。A选项，木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，即二氧化碳，并没有火星四射和生成黑色固体的现象，故A错误。B选项，红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，即五氧化二磷固体小颗粒，同时放出大量的热，但并没有火星四射和生成黑色固体的现象，故B错误。C选项，硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，产生一种具有刺激性气味的气体，即二氧化硫，同样没有火星四射和生成黑色固体的现象，故C错误。D选项，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，即四氧化三铁，这与题目描述的现象完全吻合，故D正确。综上所述，正确答案是D。4、下列有关氧气化学性质实验现象的描述，正确的是()A.木炭在氧气中燃烧发出白光，生成二氧化碳B.红磷在氧气中燃烧产生大量白雾C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D.硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰答案：C解析：本题主要考查对氧气化学性质实验现象的描述。A选项，木炭在氧气中燃烧确实会发出白光，并放出大量的热，但“生成二氧化碳”是实验结论，而不是实验现象，因为我们在实验中是通过观察来得到现象的，而二氧化碳的生成是通过后续的检验或推理得出的，所以A选项错误。B选项，红磷在氧气中燃烧会产生大量的白烟，这是红磷燃烧生成的五氧化二磷固体小颗粒在空气中形成的，但白烟和白雾是不同的，白雾是指小液滴在空气中形成的，所以B选项错误。C选项，铁丝在氧气中燃烧确实会剧烈燃烧，火星四射，并放出大量的热，同时生成一种黑色固体，这是四氧化三铁，所以C选项的描述是正确的。D选项，硫在氧气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰，并放出大量的热，同时产生一种具有刺激性气味的气体，这是二氧化硫，而不是微弱的淡蓝色火焰，淡蓝色火焰是硫在空气中燃烧的现象，所以D选项错误。综上所述，正确答案是C。二、简答题（本大题有2小题，每小题12分，共24分）第1题：题目：请简述在高中化学教学中，如何有效培养学生的科学探究能力？答案：在高中化学教学中，有效培养学生的科学探究能力是一个综合性的过程，它涉及到教学理念、教学方法、学习环境以及学生主体性的发挥等多个方面。以下是一些关键策略：树立探究式教学理念：教师应首先认识到科学探究对于培养学生创新思维、实践能力和科学素养的重要性，将探究式教学作为化学教学的重要理念贯穿于整个教学过程中。设计探究式学习任务：根据课程标准和学生实际情况，设计具有启发性、挑战性和开放性的探究式学习任务。这些任务应能够激发学生的好奇心和求知欲，引导他们主动提出问题、设计方案、进行实验、收集证据、分析数据并得出结论。创设探究式学习环境：营造一个鼓励质疑、勇于探索、尊重事实的学习氛围。通过小组合作、实验探究、讨论交流等形式，让学生在互动中学习，在合作中成长。强化实验教学：实验是化学学科的基础，也是科学探究的重要途径。教师应充分利用实验资源，让学生亲自动手操作，观察实验现象，记录实验数据，分析实验结果，从而培养他们的实验技能和探究能力。引导学生学会反思与评价：在探究过程中，教师应引导学生对自己的探究过程进行反思，包括问题的提出、假设的形成、方案的制定、实验的实施以及结论的得出等方面。同时，鼓励学生之间相互评价，促进他们之间的相互学习和共同进步。注重科学素养的培养：科学探究不仅仅是实验技能的训练，更重要的是科学素养的培养。教师应注重培养学生的科学态度、科学精神、科学方法和科学价值观，使他们具备终身学习和持续发展的能力。解析：本题考查的是在高中化学教学中如何有效培养学生的科学探究能力。科学探究能力是现代公民必备的基本素养之一，也是高中化学课程目标的重要组成部分。通过树立探究式教学理念、设计探究式学习任务、创设探究式学习环境、强化实验教学、引导学生学会反思与评价以及注重科学素养的培养等策略，可以有效地培养学生的科学探究能力，提高他们的科学素养和综合素质。三、诊断题（本大题有1小题，共16分）题目：在教授初中化学“溶液”这一概念时，教师设计了一个实验，将少量高锰酸钾固体加入水中，观察其溶解过程，并引导学生总结溶液的特征。实验结束后，教师要求学生回答：“溶液一定是无色的吗？”以下是学生可能的回答及教师的处理方式，请判断哪种方式最能促进学生对溶液概念的理解，并说明理由。A.学生回答：“是的，溶液都是无色的。”教师直接纠正：“不对，溶液可以有颜色，比如高锰酸钾溶液就是紫红色的。”B.学生回答：“是的，溶液都是无色的。”教师反问：“真的吗？那我们刚才做的实验，高锰酸钾溶液是什么颜色的呢？”引导学生自己观察并得出结论。答案：B解析：A选项中的教师直接给出了答案，虽然准确但缺乏引导学生主动思考和探索的过程。这种方式可能会让学生被动接受知识，而不利于培养其批判性思维和问题解决能力。B选项中的教师则采用了启发式教学的方法，通过反问引导学生回顾实验现象，自己观察并得出结论。这种方式不仅能让学生更深刻地理解溶液可以有颜色的概念，还能激发其好奇心和探究欲，培养其自主学习的能力。同时，也体现了“以学生为主体，教师为主导”的教学理念，促进了学生的全面发展。因此，B选项的方式更能促进学生对溶液概念的理解。四、案例分析题（本大题有1小题，共20分）题目描述：在某初中化学课堂上，教师李老师正在讲授“金属与酸的反应”这一章节。为了增强学生的实验操作能力，李老师设计了一个小组实验活动，要求学生分组进行“锌与稀硫酸反应”的实验，并观察记录实验现象。实验过程中，有一个小组发现他们的反应速率明显比其他小组慢，且产生的氢气量也较少。问题：分析可能导致该小组实验反应速率慢、氢气产生量少的原因有哪些？针对上述情况，李老师应该如何引导学生进行问题探究和解决？答案与解析：分析原因：该小组实验反应速率慢、氢气产生量少的原因可能有多方面：锌的纯度：使用的锌粒可能含有杂质，导致有效反应面积减小，从而影响反应速率。稀硫酸的浓度：如果稀硫酸的浓度过低，氢离子浓度不足，也会使反应速率变慢。温度条件：实验时的温度较低，也会降低反应速率。接触面积：锌粒的颗粒过大，与稀硫酸的接触面积小，不利于反应的快速进行。实验装置的气密性：如果实验装置的气密性不佳，生成的氢气可能部分逸出，导致观察到的氢气量减少。引导学生探究和解决：针对上述问题，李老师可以采取以下措施引导学生进行问题探究和解决：提出问题：首先，引导学生思考实验条件与反应速率、产气量的关系，提出可能的原因。假设验证：鼓励学生根据提出的假设设计实验方案进行验证。例如，可以尝试更换更纯的锌粒、调整稀硫酸的浓度、加热反应体系、将锌粒研碎以增加接触面积、检查并改进实验装置的气密性等。数据记录与分析：在实验过程中，要求学生详细记录实验条件和观察到的现象，包括反应时间、气体体积等。实验后，组织学生分析数据，比较不同条件下的实验结果，验证假设的正确性。总结与反思：最后，引导学生总结实验成功的经验和失败的教训，反思实验过程中的不足之处，并提出改进建议。同时，强调科学探究的严谨性和系统性，培养学生的科学思维和实验能力。五、教学设计题（本大题有1小题，共30分）题目：答案与解析：一、教学目标知识与技能：学生能理解质量守恒定律的内容，并能准确表述。学生能运用质量守恒定律解释日常生活中的化学现象。过程与方法：通过观察、实验、讨论等活动，培养学生科学探究的能力。学会运用比较、归纳等方法进行化学学习。情感态度与价值观：激发学生对化学学习的兴趣，培养严谨的科学态度。增强学生的团队合作意识和交流能力。二、教学重点与难点教学重点：质量守恒定律的理解和应用。教学难点：理解质量守恒定律的微观本质，即化学反应前后原子种类、数目、质量均不变。三、教学过程引入新课：教师可以展示一些化学反应的实例（如镁条燃烧、铁钉生锈等），提问学生：“这些反应过程中，物质的质量是增加了、减少了还是保持不变？”引发学生思考，激发学习兴趣。新知讲授：简要介绍质量守恒定律的历史背景，如拉瓦锡的燃烧实验。阐述质量守恒定律的基本内容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。实验探究：分组实验：让学生分组进行“白磷燃烧前后质量的测定”实验，观察并记录实验现象，测量反应前后物质的质量，验证质量守恒定律。讨论分析：实验结束后，组织学生进行小组讨论，分析实验数据，探讨为什么化学反应前后物质的质量会保持不变。总结归纳：教师引导学生从微观角度理解质量守恒定律，即化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后原子的种类、数目、质量均不变，因此物质的总质量保持不变。强调质量守恒定律是自然界的基本定律之一，对理解化学反应的本质具有重要意义。板书设计：质量守恒定律

一、定义：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。

二、微观解释：原子的种类、数目、质量在化学反应前后均不变。

三、实验验证：白磷燃烧前后质量的测定

1.实验步骤