白洋



[摘? ?要]“說題”是一項有效而創新的教研活動,其在說清解題思路和方法的基礎上,揭示題目與知識的內在聯系,探索解題規律和技巧,可有效提高解題的速度與正確率。化學工藝流程題在近幾年高考化學試題中較常見,而這類試題的構成要素、問題設計角度與當前教材中的習題存在一定程度的差異,很多學生對此類試題望而生畏。通過師生共同進行有效說題,學生能較好地解答此類試題。
[關鍵詞]說題;工藝流程題;有效應用
[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058(2019)14-0072-02
當前,中學教研活動的內容和方式不斷發生變化,由“說整節課”到“說片段教學”,再到現在興起的“說題”,這一系列變化的顯著特點就是“說”的內容范圍逐漸壓縮變小,體現了以小見大、去虛務實的教學理念。“說題”可以說是一項有效而創新的教研活動,說題技能正逐步成為教師必備的一項教學技能和學生學習的得力助手,說題活動正煥發出蓬勃的生機。
一、說題的含義
教師說題是類似于說課的一種教育教研展示和討論活動,是說課的延續和創新,是一種深層次備課后的展示。學生說題,能培養學生解題的思維習慣和思維品質,提高學生解決問題的能力,讓學生養成“說題、想題、做題、反思”的學習習慣,提高學生的綜合能力。不論是教師說題還是學生說題,說題時要特別關注說題的對象,所說的解題思路和過程要符合學生的認知規律,同時要考慮不同層次學生的理解能力,在說清解題思路和方法的基礎上,揭示題目與知識的內在聯系,探索解題規律,改進解題技巧,進而提高解題的速度與正確率。
二、化學工藝流程題的具體說題內容
根據化學學科的特點和學生的能力特征,筆者在高三化學教學中對高考化學工藝流程題如何進行有效說題做了一些研究和嘗試,認為一般的化學工藝流程題的說題內容包括以下幾個方面:
1.讀懂工藝流程圖,說清操作過程和化工生產術語
化學工藝流程題在流程上一般分為三個階段:原料處理、分離提純和獲得產品,通常會以框圖的形式(如下圖)表示出來。
工藝流程圖中既可能出現過濾、結晶、蒸餾、萃取等非常熟悉的實驗基本操作名稱,也可能出現陌生的化工生產術語,如酸浸、堿浸、反應萃取、熔煉、銀熔體等。說題時,首先通過閱讀題目,了解流程圖以外的文字描述,然后根據題目所給的相關文字信息、表格信息、后續設問中的提示性信息,說清生產目的——制備什么物質,找到制備物質時所需的原料及所含雜質。其次,在分析流程的過程中,說清各步驟的作用,主要包括:對比分析工藝流程圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產品,找出原料與產品之間的關系,弄清生產流程中原料轉化為產品的過程中依次進行了什么反應,每一步除目標物質外還產生了什么雜質或副產物,雜質是否要除去,采用什么操作方法除去,要說清流程圖中涉及的實驗操作名稱和專業術語。經過初步說題,學生在填寫實驗操作名稱和操作步驟時就能正確作答。
2.理解基本步驟,說清題目涉及的化學知識
化學工藝流程題中多涉及物質的變化,會用到高中階段學習的元素和化合物知識,其核心就是要求學生熟悉常見無機物(Na、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等元素的單質及其化合物)及其應用、反應原理、化學計算等基礎知識。充分利用題目提供的信息,說清工藝流程題中考查到的化學知識是突破工藝流程題的基礎。說題時應注意:(1)在化學工藝流程題中,由原料到產品,常涉及一系列物質間的化學變化,這些變化中涉及的化學方程式、離子方程式、電極反應式等,往往是解答化學工藝流程題的關鍵因素。組織說題時要求說題者說清快速正確地書寫這些方程式的方法和技巧,切實提高流程題的解題效率。(2)以化工生產過程為主線是化學工藝流程題的特點,主要考查化學實驗基礎知識,如物質的分離與提純等。說題時要說清操作的基本步驟、注意事項,從而避免會而不對、對而不全的狀況。(3)化學工藝流程題往往會通過對化工生產條件的選擇,考查學生運用化學反應速率、化學平衡、沉淀溶解平衡、電化學等理論解決實際問題的能力。只有說清這些化學理論中涉及的解題格式、計算公式以及公式變化形式,才能保證在規定時間內有效答題。
3.規范答題要求,說清答題關鍵用語
歷年高考評卷分析都指出學生的簡述能力比較差,特別是化學用語的表述存在很大的偏差。因此,說題時,一是要說清題目要求,按要求答題,注意語言描述的規范性和準確性,從化學原理的角度、用化學語言作答。二是要說清主要問題,針對具體問題作具體分析,準確規范作答,這一步很關鍵,不能答非所問,要注意語言表達的科學性,如不能將離子方程式寫成化學方程式,方程式要配平,分清實驗操作名稱還是具體操作步驟,等等。三是評價或比較實驗方案要全面,如反應物種類的多少,是否易得,是否對環境有污染,對目標產物的分離和提純是否有影響,反應條件是否苛刻,等等,防止出現因敘述不嚴謹導致失分。
三、說題示例
今年8月本校高三年級組織部分師生對2018年高考化學全國Ⅰ卷第27題(化學工藝流程題)進行說題。說題后學生對此類題目有了清晰認識,解答化學工藝流程題時得分率也提高很多。
題目:焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛。回答下列問題:
(1)生產Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式:? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。
(2)利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝為:
(3)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術,裝置如下圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。電解后,? ? ? ? ? ? ?室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.01000 mol·L?1的碘標準液滴定至終點,消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,該樣品中Na2S2O5的殘留量為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?g·L?1(以SO2計)。
1.通過流程圖說過程
題(1)中明確NaHSO3過飽和溶液脫水生成Na2S2O5,學生雖然不認識焦亞硫酸鈉這種物質,但讀清楚題目后,可根據原子守恒寫出反應的方程式:2NaHSO3=Na2S2O5+H2O,完成題(1)。從題(2)的流程圖得知碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性,說明生成物是酸式鹽,即Ⅰ中為NaHSO3溶液;要制備Na2S2O5,需要制備亞NaHSO3過飽和溶液,因此工藝中加入Na2CO3固體并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3過飽和溶液。說清操作過程后學生便可順利答出題(2)中的①②兩個問題。
2.說清運用有關化學知識處理問題的具體方法
題(3)涉及電化學知識,可根據陽極氫氧根放電,陰極氫離子放電,再結合陽離子交換膜的作用來解答;題(4)涉及氧化還原反應,化學方程式書寫,可根據方程式計算等有關化學知識來解答。說題時,首先說清陽極發生失去電子的氧化反應,陽極區是稀硫酸,氫氧根放電,則電極反應式為2H2O-4e- = 4H+ + O2↑;陽極區氫離子濃度增大,通過陽離子交換膜進入a室與Na2SO3結合生成NaHSO3。陰極是氫離子放電,氫氧根濃度增大,它與NaHSO3反應生成Na2SO3,所以電解后a室中NaHSO3的濃度增大。其次說清單質碘具有氧化性,能把Na2S2O5氧化為Na2SO4,反應的方程式為S2O52-+2I2+3H2O=2SO42- +4I- + 6H+;消耗碘的物質的量是0.0001 mol,因此Na2S2O5的殘留量(以SO2計)是[0.0001 mol×64 g/mol0.05 L=0.128 g/L]。
3.說清答題用語,規范答題
此題的得分重點應該在前六個問的作答上,其中書寫化學方程式兩個,書寫電極反應方程式一個,這三個方程式的書寫是學生的易錯點,主要是細節容易出錯。說題時要說清如何正確書寫反應物、產物的分子式;如何利用原子守恒、電子守恒、電荷守恒配平化學方程式。只有從原理上真正弄清楚書寫方法,才能在書寫方程式時不出錯,當然對沉淀、氣態、固態等符號的標注也要明確要求。
本題以焦亞硫酸鈉的制備、應用為載體考查學生對工藝流程的分析、電解原理的應用以及定量分析等的掌握情況,題目難度適中。難點是電解池的分析與判斷,注意結合電解原理、交換膜的作用、離子的移動方向分析電極反應、NaHSO3濃度的變化。最后一問也是易錯點,注意計算殘留量時應該以二氧化硫計,而不是以焦亞硫酸鈉計。
組織工藝流程題專項說題活動以來,大家總結出2018年高考理綜化學卷化學工藝流程題有兩大共同特點,即三套卷均考查到電解原理,都要求書寫電極反應,而且都用到離子交換膜;都涉及氧化還原反應原理的應用。有效說題活動可促進師生對教材例題、習題和高考試題的研究,從而更有效地把握教材和高考命題的方向,提高課堂教學的針對性和有效性,促進教師專業水平的提升。
[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]
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(責任編輯 羅? ?艷)