探索新高考下高中化學化工流程題的命題特點與解題策略

陳巧勤

摘 要：2014年，我國新高考改革啟動。在新高考的背景下，高考化學試題更加注重對學生知識綜合應用能力與問題分析能力的考察，更加強調生活化，其主要表現為以生活化工生產為背景的具有綜合性的化工流程題成為高考化學的新寵。本文主要探索新高考下化工流程題的命題特點與解題策略，希望對教師實施化工流程題教學提供理論幫助。

關鍵詞：高中化學 化工流程題 命題特點 解題策略

一、新高考下高中化學化工流程題的命題特點

縱觀2014年到2018年高考化學題大數據，我們可以發現，大多化工流程題考察化學方程式與離子方程式的書寫、實驗條件控制、氧化還原反應、電化學知識以及有關計算與相關實驗操作，如2014年全國I、II卷的磷灰石制單質磷、海水提鎂，2018年全國I、II卷焦亞硫酸鈉在工業上的制備、閃鋅礦制備金屬鋅，都考察了化學方程式的書寫，2017年全國III卷以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀、2018年全國III卷碘酸鉀制備工藝均考察了氧化還原反應與實驗條件控制。其中，浸出或除雜過程中化學（離子）方程式的書寫、分離與提純操作、物質成分判斷、分析流程某一操作目的、含量測定、Ksp除雜或判斷沉淀是否生成等為高頻考點。從具體內容來看，自然資源開發利用、廢棄資源回收利用、物質制備與凈化為高頻素材，這些素材看似沒有規律，但從它們組成元素來看，多涉及變價元素、兩性元素以及陌生元素的單質與化合物。命題上，主要遵循元素守恒、物料轉化、綠色環保、教材聯系生活的思想，以及“知識源于教材，立意高于教材，原理在教材內，試題在教材外”的命題理念。因此，在實際教學中，教師還應注重引導學生回歸教材。總的來看，化工流程題以化學與社會生產生活的聯系為切入點，題頭一般介紹生產工藝的原材料、目的及原理，以框圖為主要方式展現題干內容，為學生構建了一個陌生又熟悉的情景，讓學生在此情景中書寫方程式，解決基本化學問題，充分體現了化學的學科價值。

二、新高考下高中化學化工流程題的解題策略

無論解決何種類型、何種內容的化工流程題，對流程圖的分析以及對圖表有效信息的挖掘都是首要任務。在實際教學中教師引導學生解決這一類題目，首先就要完成這一任務。流程圖的考察核心為元素、化合物基礎知識，其分析重點在于工藝流程的前后關系，理清每步反應的主要產物與副產物。而挖掘圖表有效信息，就是將原料、對原料的處理方式、核心反應、反應控制條件等信息找出來，進行閱讀、分析與整理，為問題的正確解答創造良好條件。其次，遵循“主線主產品，分支副產品，回頭為循環”的規律，引導學生找出工業生產主線，建立學生對工藝流程的初步認知。再次，引導學生工藝手段、操作名稱與目的等進行分析，如溶解、灼燒、煅燒、富集、去油污等為原料處理，對pH值、化學反應氛圍、溫度等的控制、趁熱過濾、洗滌等均為反應條件控制。接著，引導學生了解題目的設問特點。高考化工流程題的問題具有相對獨立性，一般沒有什么連帶關系，而超綱知識不是有信息提示，就是和問題的解答無關，基本每一題都可結合基礎知識完成。最后，引導學生形成基本答題模式，教會學生使用規范語言答題。如對平衡移動相關問題的解答，通常采用如下模式：“闡述核心平衡——闡述什么樣的條件、采用什么樣的措施改變了平衡——闡述平衡怎樣移動、產生什么樣的后果。”

另外，教師還要著重強調以下問題，以保證題目解答的規范性：一，化學（離子）方程式要配平，等號或可逆符號不可少，正確標明氣體、沉淀、溶液濃稀程度的符號;二，全面評價或比較實驗方案，充分考慮反應物種類的多少、是否易得、是否對環境有污染，反應條件是否苛刻，對儀器、設備是否有特殊要求，實驗步驟有哪些;三，主要從化學原理角度用化學語言作答。

以2019年新課標全國I卷高考化學化工流程題為例，這一題涉及硼鎂礦生產硼酸與輕質氧化鎂（具體題目可見2019新課標全國I卷高考題）。根據以上解題策略，第一步分析流程圖前后關系，挖掘有效信息。從流程圖上我們可以看到，向硼鎂礦粉中加入硫酸銨（默認過量），溶浸、二次過濾、調節pH酸堿值后生成硼酸，向溶浸過程中產生的氣體中加入碳酸氫銨，以吸收氣體，將第二次過濾后產生的濾液進行pH調節，促進沉鎂過程，獲得母液與堿式碳酸鎂，對其進行化學處理后獲得輕質氧化鎂。原料為硼鎂礦粉，對原料的處理方式為溶浸、吸收、調節pH，核心過程為溶浸、二次過濾與沉鎂過程，而從問題中我們也可以看出重點考的也是核心過程。第二步，了解題目設問特點。第一問、第四問考察化學方程式與離子方程式書寫，根據以上強調的問題，方程式要配平，實驗條件、沉淀、氣體溶液符號不可少。第四問沉鎂過程中碳酸銨與二價鎂離子反應生成堿式碳酸鎂，具體方程式為。第二問主要考察成分分析與三價鐵離子驗證，硼鎂礦粉加硫酸銨

溶浸，其中三氧化二鐵、氧化鋁、氧化硅并不與硫酸銨反應，所以濾渣中成分應為這些。三價鐵離子會與KSCN溶液發生如下反應：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，反應后生成的硫氰酸鐵為血紅色。那么就可以用KSCN溶液檢測三價鐵離子。第三問給出硼酸解離反應考察其化學特性以及二次過濾調節pH酸堿值的目的。根據硼酸解離反應，三價硼原子只能形成一個配位鍵，這也就意味著它不能被完全解離，所以硼酸為一元弱酸，調pH的目的主要在于析出硼酸。其余問題此處不再詳細贅述。第三步，形成基本答題模式，規范用語，將第二步分析結果填至題目上即可。

結語

綜上所述，新高考下高中化學化工流程題可以說是“換湯不換藥”的，無論題目形式與內容如何變化，考察的還是學生的基本知識。在實際引導學生解題時，先分析流程前后關系，挖掘有效信息，再找出工藝流程主線，了解題目設問特點，最后形成基本答題模式，規范用語。

參考文獻

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