郭 騰 飛

(阜陽市臨泉縣第二中學(xué)，安徽 阜陽236400)

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化學(xué)教學(xué)中“化工流程專題”的突破策略

郭 騰 飛

(阜陽市臨泉縣第二中學(xué)，安徽 阜陽236400)

摘要：對(duì)近幾年安徽省高考化學(xué)工業(yè)流程題考查的內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)了工業(yè)流程題的特點(diǎn)，從總體把握和常考知識(shí)點(diǎn)找到解決問題的突破口。

關(guān)鍵詞：背景分析；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；問題類型歸納；分析思路

近年來高考命題的熱點(diǎn)和難點(diǎn)越來越多的關(guān)注到化學(xué)知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)和生活實(shí)際中的應(yīng)用，這充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的實(shí)用性。此類試題通常以流程圖的形式出現(xiàn)，以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，緊扣體現(xiàn)能力的命題指導(dǎo)思想，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)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問題的能力。它要求學(xué)生既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本原理，又要對(duì)流程圖中所給出的信息進(jìn)行提取、篩選、整合，對(duì)學(xué)生的學(xué)科能力要求較高。接下來我們就該類題型進(jìn)行研究。

1相關(guān)背景分析及題型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

化工流程題是以化工生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究為背景，以生產(chǎn)流程為載體，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的試題，通過所給出工業(yè)流程及信息來考查學(xué)生的分析歸納能力以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力，體現(xiàn)了化學(xué)的真實(shí)性。其常見結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般是簡(jiǎn)單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品)；題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及的化學(xué)知識(shí)設(shè)置成系列問題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。

其特點(diǎn)與作用有三：一是試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決化學(xué)實(shí)際問題作思路進(jìn)行設(shè)問，使問題情境真實(shí)，能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀；二是試題內(nèi)容豐富，涉及的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)方方面面，能考查學(xué)生化學(xué)雙基知識(shí)的掌握情況和應(yīng)用雙基知識(shí)解決化工生產(chǎn)中有關(guān)問題的遷移推理能力；三是試題新穎，一般較長(zhǎng)，閱讀量大，能考查學(xué)生的閱讀能力和資料的收集處理能力。

2常見問題類型歸納

化工流程題考查的知識(shí)點(diǎn)比較分散，范圍廣、難度要求高，基本以無機(jī)物性質(zhì)為主，但所考問題類型基本固定，如元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系、氧化還原反應(yīng)(離子方程式)書寫、化學(xué)基礎(chǔ)理論(速率與平衡轉(zhuǎn)化率)、實(shí)驗(yàn)操作技能和計(jì)算等。至于題目所涉及的問題，我們可以從最近幾年的安徽高考題中歸類總結(jié)如表1所示。

3突破策略

3.1　大致瀏覽、整體把握

化工流程題是以化工生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究為背景，以生產(chǎn)流程為載體，通過所給出工業(yè)流程及信息來考查學(xué)生的分析歸納能力以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。當(dāng)我們遇到該類題時(shí)，不妨從以下幾個(gè)方面分析：

表1　近幾年安徽省高考化工流程題總結(jié)

①明確最終產(chǎn)品及所需原料。

②分析原料與最終產(chǎn)品的關(guān)系：如化合價(jià)如何變化、雜質(zhì)是要棄除還是要轉(zhuǎn)化回收。

③大致瀏覽工藝流程：a.主線主產(chǎn)品；b.分支副產(chǎn)品； c.回頭為循環(huán)。

④所加物質(zhì)的作用： a.改變中心元素化合價(jià)； b.分離除雜； c.促使產(chǎn)物更好、更純的析出。

總之一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得更純凈的產(chǎn)品。

⑤瀏覽所考問題：有時(shí)候某些信息是在所考問題中給出的，流程中某步驟看不懂時(shí)，不防大致瀏覽下題目，或許會(huì)有提示。從所考問題中獲取信息，幫助解題。

例1(2011年安徽理綜)MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實(shí)驗(yàn)，其流程如圖1所示。

分析①明確原料與最終產(chǎn)品的關(guān)系：原料中粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2，得知該題要除雜提純。那么雜質(zhì)(MnO和MnCO3)是要棄除，還是要轉(zhuǎn)化回收呢？

②大致瀏覽工藝流程得知雜質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為了MnO2，即+2價(jià)Mn最終轉(zhuǎn)化為MnO2并回收。那么流程中所加物質(zhì)NaClO3的作用就起到升高M(jìn)n元素化合價(jià)提供氧化劑的作用。

3.2　?？紗栴}突破

3.2.1氧化還原方程式突破(缺項(xiàng)配平)

例2以草酸鉀和酸性高錳酸鉀反應(yīng)為例：

①找準(zhǔn)氧化劑、還原劑及對(duì)應(yīng)產(chǎn)物：

②得失電子守恒配平：

觀察左、右兩邊總電荷分別為-12和+4，結(jié)合反應(yīng)所處(酸性)環(huán)境，確定在左邊補(bǔ)充H+，而右邊補(bǔ)充H2O ，再根據(jù)電荷守恒得知：

注酸性環(huán)境不能生成OH-，堿性環(huán)境不能生成H+。

3.2.2基本實(shí)驗(yàn)及操作突破

1)常見實(shí)驗(yàn)及所需儀器

① 固體灼燒實(shí)驗(yàn)：

酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、攪拌棒、干燥器等。

②萃取分液：分液漏斗、燒杯等。

③一定濃度溶液的配制：天平(量筒)、燒杯、玻璃棒、容量瓶(注明規(guī)格)、膠頭滴管等(容量瓶的檢漏基本操作)。

④中和滴定：滴定管、錐形瓶等(滴定管的檢漏、潤(rùn)洗、排氣泡等基本操作)。

⑤蒸餾：蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)(水銀球所在位置)等。

⑥過濾：漏斗、燒杯、玻璃杯(如何洗滌沉淀、如何判斷沉淀洗滌干凈)。

2)其它考點(diǎn)及操作

①混合物的除雜(酸化、沉淀、氧化等)；

③溶液中獲得晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-洗滌-干燥 ；

④溶液pH的調(diào)節(jié)(pH測(cè)定)；

⑤物料循環(huán)(綠色化學(xué))；

注結(jié)晶，當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí)，①所得晶體不帶結(jié)晶水(如NaCl，KNO3)： 蒸發(fā)、結(jié)晶；②所得晶體帶結(jié)晶水(如CuSO4·5H2O)： 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時(shí)，①要得到溶解度受溫度影響大的： 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。②要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)：濃縮(結(jié)晶)，趁熱過濾 。

3.2.3對(duì)控制反應(yīng)條件的突破

為何選擇控制某個(gè)反應(yīng)條件可從以下幾個(gè)方面著手：對(duì)反應(yīng)速率、平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響(如原料成本是否廉價(jià)，來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)等方面考慮)。

3.2.4計(jì)算題的突破

4結(jié)束語

總之，化學(xué)科試題旨在測(cè)試學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握情況和所應(yīng)具有的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和自學(xué)能力，并能初步運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)觀察、分析生活、生產(chǎn)和社會(huì)的各類有關(guān)化學(xué)問題的能力。以工業(yè)流程為載體對(duì)化學(xué)知識(shí)的考查滿足了這個(gè)要求，它注重了源于教材而高于教材，充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)科主干知識(shí)及學(xué)科內(nèi)綜合能力的考查。掌握了這一題型的一般特點(diǎn)和解題策略，在高考中即使遇到情境陌生的流程圖題，也能夠駕馭自如，迎刃而解。

參考文獻(xiàn):

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中圖分類號(hào)：G633

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-4260(2015)01-0140-04

DOI：10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2015.01.040

作者簡(jiǎn)介：郭騰飛，男，安徽阜陽人，安徽省阜陽市臨泉縣第二中學(xué)一級(jí)教師，主要從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)與研究。

收稿日期：2014-03-28