摘要:化學(xué)流程題立意新,能力要求高,學(xué)生往往難以下手,通過(guò)分析近年江蘇省高考流程題的考查內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)等,歸納其知識(shí)體系,剖析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),介紹了化學(xué)流程題的解題策略和教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:江蘇省高考;化學(xué)流程題;解題策略
文章編號(hào):1005–6629(2012)7–0053–03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
化學(xué)流程題最早見(jiàn)于廣東和上海的高考卷中,江蘇高考對(duì)于化學(xué)流程題的考查始于2008年,現(xiàn)逐漸發(fā)展完善,成為熱點(diǎn)題型。這類題目能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景,體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想,能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用的能力,充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的實(shí)用性。解這類題,學(xué)生既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本原理,又要對(duì)流程題中所給出的信息進(jìn)行提取篩選。本文通過(guò)近年來(lái)對(duì)江蘇高考化學(xué)流程題的評(píng)析,介紹應(yīng)對(duì)之策略。
1 江蘇高考化學(xué)流程題考查的內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
從題量來(lái)看前3年呈現(xiàn)增加趨勢(shì),2011年有所回落,但細(xì)細(xì)分析2011年的試卷,可以發(fā)現(xiàn)第9題、18題也是具有流程特點(diǎn)的知識(shí)考查,總體保持穩(wěn)定增長(zhǎng);從流程所制備的物質(zhì)看關(guān)注的熱點(diǎn)是短周期中的典型金屬和非金屬元素以及第四周期中的金屬元素,堿土金屬尤其要關(guān)注;從考查的知識(shí)點(diǎn)看主要涉及元素化合物、實(shí)驗(yàn)操作、反應(yīng)原理及化學(xué)計(jì)算。
2 化學(xué)流程題考查的知識(shí)體系及考查熱點(diǎn)
從考查的知識(shí)體系看,流程題具有范圍廣、容量大的特點(diǎn),且加以整合提升,綜合性比較強(qiáng),這也是許多學(xué)生對(duì)解答流程題具有一定心理恐懼的原因;但從考查的熱點(diǎn)看其落腳點(diǎn)還是比較低的,若熟悉相關(guān)知識(shí),結(jié)合題意,可以把握其大概,所以重視相關(guān)知識(shí)體系的建立是解決流程題的重要基礎(chǔ),“工欲善其事,必先利其器”就是這個(gè)道理。
結(jié)合流程題的化工生產(chǎn)背景,要熟悉和理解流程中的一些關(guān)鍵詞的作用,這也是重要的知識(shí)準(zhǔn)備,常見(jiàn)的可歸納如下:①浸出:固體加水或酸溶解得到離子,②酸浸:在酸溶液中反應(yīng)使金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物過(guò)濾除去的溶解過(guò)程,③水洗:通常是為了除去水溶性的雜質(zhì)(有機(jī)物洗滌:減少晶體損失),④灼燒或煅燒:原料的預(yù)處理,不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì),
如海帶中提取碘,⑤加酸:溶解,去氧化膜,調(diào)節(jié)pH,⑥加堿:去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH,⑦氧化劑:氧化某物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易被除去的離子,⑧控制溶液的pH:部分離子水解沉淀,便于分離,⑨煮沸:促進(jìn)水解聚沉,除去溶解在溶液中的氧氣等,⑩趁熱過(guò)濾:減少結(jié)晶損失或提高純度。
3 化學(xué)流程題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及解題策略
3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
化學(xué)流程題的結(jié)構(gòu)一般分題頭、題干和題尾3部分,題頭一般簡(jiǎn)單介紹該生產(chǎn)工藝的原料和生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品),題干主要用流程圖的形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái),題尾則是將生產(chǎn)過(guò)程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)成系列問(wèn)題,從而構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。
3.2 解答步驟及方法
(1)初步快速讀題:將題目從頭到尾粗讀一遍,了解大意。
(2)仔細(xì)分析試題:題干部分是分析研究的重點(diǎn),抓住其主線和核心,對(duì)于問(wèn)題的解決有事半功倍的效果。
此過(guò)程需理清下列關(guān)系:①原料與產(chǎn)品:從原料到產(chǎn)品,需除去或引入的元素。②步驟與目的:結(jié)合提問(wèn)理解加入某種試劑,采取某種方法的目的。③感覺(jué)與結(jié)果:非核心步驟若不能讀懂,主要看這一步的結(jié)果,先“跟著感覺(jué)走”,最后結(jié)合全流程用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)“圓”這個(gè)結(jié)果。④信息與遷移:所給信息一定有用,且一定用到,有時(shí)還需分解、重組、遷移到本題中來(lái)。
(3)大膽回答:結(jié)合題意運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答,注意化工流程題的特點(diǎn),多考慮產(chǎn)物的純度、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等因素。
(4)細(xì)心檢查。
3.3 例題解析
截?cái)喾治龇ㄊ墙饣瘜W(xué)流程題的主流解題方法,化工生產(chǎn)為了降低成本,減少污染,增加效益,大都設(shè)計(jì)成綜合利用原材料,生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)線,以此為背景呈現(xiàn)的化學(xué)流程題具有較明顯的分段特點(diǎn),一般可以分為3段來(lái)分析理解:原料預(yù)處理、分離和提純、獲得產(chǎn)品。
具體解題,應(yīng)先對(duì)題干流程進(jìn)行分段,然后將問(wèn)題標(biāo)注到各個(gè)分段,先解決相對(duì)比較容易的原料預(yù)處理和獲得產(chǎn)品的問(wèn)題,最后再集中精力解決分離和提純的問(wèn)題,對(duì)于較復(fù)雜的流程此分段是難點(diǎn),分析時(shí)要特別注意結(jié)合全流程考慮離子的引入和除去,關(guān)注前面反應(yīng)的發(fā)生所引起的離子變化,這對(duì)解題很有幫助。
例 (2011江蘇高考化學(xué)第16題)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下:
Ⅰ 原料預(yù)處理 Ⅱ 分離和提純 Ⅲ 獲得產(chǎn)品
回答下列問(wèn)題:
(1)在一定條件下,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為2SO2+O2 2SO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
;過(guò)量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(2)酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量,其目的是 、 。
(3)通氯氣氧化時(shí),發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ;該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收,尾氣中污染空氣的氣體為 (寫(xiě)化學(xué)式)。
解析:Ⅰ段設(shè)計(jì)的問(wèn)題是(1)、(2),考查平衡常數(shù)表達(dá)式,方程式的書(shū)寫(xiě),酸溶和控制溶液pH,Ⅲ段未設(shè)計(jì)問(wèn)題,Ⅱ段設(shè)計(jì)的問(wèn)題是(3),考查離子方程式的書(shū)寫(xiě)和污染尾氣并吸收。
參考答案:
(1)K=c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2),SO2+NaOH=NaHSO3
(2)提高鐵元素的浸出率,抑制Fe3+水解
(3)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,Cl2、HCl
該題在2011年江蘇卷中屬容易題,但高考平均得分率也僅有0.53。若采用截?cái)喾ǚ侄谓馕觯鱾€(gè)擊破,相信得分會(huì)有很大提升。
4 教學(xué)建議
4.1 構(gòu)建基礎(chǔ)知識(shí)體系,加強(qiáng)應(yīng)對(duì)訓(xùn)練
從近兩年的高考命題走向看,更注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查,且范圍比較明確,若能依據(jù)前面的分析總結(jié)構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)體系,完全可以應(yīng)對(duì),不必一味拔高,此外平時(shí)要加強(qiáng)這類題型的自主訓(xùn)練,培養(yǎng)快速準(zhǔn)確理解的能力、快速分析推理的能力、獲取和加工信息的能力、
準(zhǔn)確規(guī)范表述的能力。
4.2 重視流程實(shí)驗(yàn)研究,培養(yǎng)流程思想
重視實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)展科學(xué)探究能力,是新課程的要求,也是化學(xué)流程題考查的立意,書(shū)本中的工業(yè)流程是很好的研究素材,如粗鹽的提純和從鋁土礦制備鋁等,都可以研究設(shè)計(jì)成合理的實(shí)驗(yàn)流程并展開(kāi)相關(guān)問(wèn)題的討論,真實(shí)的情景體驗(yàn)可以培養(yǎng)化學(xué)流程的思想,也讓流程的觀念滲透到平時(shí)的學(xué)習(xí)中,增強(qiáng)應(yīng)對(duì)該題型的自信。
4.3 密切關(guān)注命題動(dòng)向,強(qiáng)化熱點(diǎn)練習(xí)
研究分析近幾年各地高考卷中的流程題,可以更好的把握江蘇卷流程題命題的動(dòng)向,圖表閱讀及數(shù)據(jù)分析、結(jié)合流程轉(zhuǎn)化書(shū)寫(xiě)涉及氧化還原反應(yīng)的離子方程式將是考查的熱點(diǎn)也是難點(diǎn),應(yīng)加強(qiáng)練習(xí)。
對(duì)于江蘇高考化學(xué)流程題的評(píng)析,是一種解題方法的學(xué)習(xí),更是感受和體驗(yàn)其命題思想和立意的過(guò)程,高中化學(xué)教學(xué)將更強(qiáng)調(diào)生活化、生產(chǎn)實(shí)用性和綠色環(huán)保的理念。
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