黃漸芬

(廣東省廣州市番禺區(qū)市橋沙頭中學(xué) 511490)

一、研究的背景和意義

2016年9月13日,《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果正式發(fā)布.學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)主要指學(xué)生應(yīng)具備的,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力.著名科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主馮.勞厄曾說(shuō)過(guò)：“教育給予人們的無(wú)非是當(dāng)一切已學(xué)過(guò)的東西都忘記后所剩下的是什么？”化學(xué)研究的事實(shí)和結(jié)論可能被學(xué)生遺忘，但化學(xué)研究的思想方法、研究態(tài)度一定能夠長(zhǎng)久地支持學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活和工作，是不會(huì)還給化學(xué)老師的.這些被學(xué)生終身保持的，成為他們行為習(xí)慣的就是一個(gè)人的基本素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力才是中學(xué)化學(xué)課程的價(jià)值所在.

二、研究的過(guò)程

化學(xué)工藝流程圖題目是中考化學(xué)試題中十分重要的題型，這類題目的綜合性比較強(qiáng)，涵蓋的知識(shí)面廣，物質(zhì)間關(guān)系復(fù)雜，條件隱蔽，在中考所占的比重大.近年來(lái)全國(guó)各地的中考試題中，這類題目的命題越趨新穎靈活，對(duì)審題尋找突破口要求越來(lái)越高，具有很強(qiáng)的選拔功能.工藝流程圖題的難點(diǎn)在于如何根據(jù)題目所給信息捕捉題目中解題突破口.本文以中考化學(xué)試題為例，淺談根據(jù)信息捕捉工藝流程圖解題突破口，提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

1.以酸的化學(xué)性質(zhì)為突破口

例1 某工廠產(chǎn)生的燒渣(主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有一定量的SiO2)可用于制備七水合硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其工藝流程如圖1所示.

圖1

查閱資料：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng).

(1)“浸取”步驟中，F(xiàn)eO、Fe2O3和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為

(2)為提高“浸取”步驟的反應(yīng)速率，可采取的具體措施有____(寫2條，不考慮“攪拌”和 “使用催化劑”).

(3)“還原”步驟的目的是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，試劑X可用SO2或Fe.

解析本題是一道以酸的化學(xué)性質(zhì)為突破口的工藝流程圖，要求學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中對(duì)酸的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)整理歸類，并且具備在新情境中對(duì)知識(shí)遷移運(yùn)用的能力，其中以硫酸亞鐵晶體的制備工藝流程為例展開(kāi)探究.解答時(shí)要抓住題目中的關(guān)鍵信息，捕捉解題的突破口，本題的解題突破口就是要分析在燒渣中加入過(guò)量的稀硫酸進(jìn)行浸取，F(xiàn)eO和Fe2O3能與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和Fe2(SO4)3，同時(shí)稀硫酸還是有剩余的，而燒渣中的SiO2在這一步并沒(méi)有參加反應(yīng).捕捉到突破口，逐步分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，把已學(xué)的知識(shí)歸類、并遷移應(yīng)用在解題上，那么完成這道題目就勢(shì)如破竹了.這是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方法，也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的一種重要手段，充分體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí).

(2)增大硫酸的濃度 升高溫度 將燒渣粉碎(3點(diǎn)中任意2點(diǎn))

(3)①H2O ②鐵消耗過(guò)量的硫酸，溶液酸性減弱

2.以氧化物的化學(xué)性質(zhì)為突破口

例2 硅酸鈉(Na2SiO3)是我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的精細(xì)化學(xué)品，用某種石英砂礦石(主要成分是SiO2，還含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制備硅酸鈉(Na2SiO3)的流程如圖2所示.

圖2

資料：SiO2既不溶于水，也不與鹽酸反應(yīng).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)“研磨”的目的是____.

(2)檢驗(yàn)“洗滌a”已洗凈的方法是____.

(3)“酸浸”的化學(xué)方程式為_(kāi)___.

(4)“堿浸”的化學(xué)方程式為_(kāi)___.

(5)“操作a”包含蒸發(fā)濃縮、____、過(guò)濾、洗滌、干燥等一系列操作．

解析本題是一道以氧化物的化學(xué)性質(zhì)為突破口的工藝流程圖，要求學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中對(duì)氧化物的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)整理歸類，并且具備在新情境中對(duì)知識(shí)遷移運(yùn)用的能力，同時(shí)這道題充分體現(xiàn)學(xué)生的證據(jù)推理能力、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)，落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，其中以硅酸鈉的制備工藝流程為例展開(kāi)探究.本題的突破口就是“酸浸”、“堿浸”，要求學(xué)生分析清楚“酸浸”能與哪些物質(zhì)反應(yīng)，“堿浸”能與哪些物質(zhì)反應(yīng).經(jīng)分析可知鹽酸能與氧化銅反應(yīng)，氫氧化鈉能與二氧化硅反應(yīng)，那解這道題目的所有問(wèn)題答案便水到渠成了.

答案:(1)使溶解或者反應(yīng)更快更充分

(2)取過(guò)濾得到的清液滴入氯化鋇溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象

(5)降溫結(jié)晶

3.以鹽的化學(xué)性質(zhì)為突破口

例3 氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于冶金、電鍍、醫(yī)藥等行業(yè).已知CuCl難溶于水和乙醇，在潮濕空氣中易變質(zhì).CuCl的制備流程如圖3所示.

圖3

(3)“操作a”的名稱是____.本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)(水除外)是____.(寫化學(xué)式)

(4)可用“水洗”的原因是____，“醇洗”的目的是____.

(5)160g CuSO4與足量NaCl經(jīng)上述制備流程，可生成的CuCl最多是____g.

解析本題是一道以鹽的化學(xué)性質(zhì)為突破口的工藝流程圖，要求學(xué)生理解題目中給予的信息在流程圖中的應(yīng)用，對(duì)已有基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，重新解讀，做到舉一反三、觸類旁通.題目中運(yùn)用了“變化觀念、推理論證、實(shí)驗(yàn)探究”等 ，充分滲透化學(xué)核心素養(yǎng)，其中以氯化亞銅的制備工藝流程為例展開(kāi)探究.本題的突破口就是將硫酸銅、氯化鈉一起放在水中溶解，這就要求學(xué)生對(duì)鹽的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行整理歸類，能根據(jù)鹽的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行判斷硫酸銅溶液和氯化鈉溶液能否共存，如果能共存，說(shuō)明不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；如果不能共存，說(shuō)明發(fā)生化學(xué)反應(yīng).根據(jù)鹽的化學(xué)性質(zhì)利用復(fù)分解反應(yīng)條件判斷硫酸銅溶液與氯化鈉溶液沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng).

工藝流程圖的考查特點(diǎn)是通過(guò)一道題目可以把學(xué)習(xí)過(guò)程中重點(diǎn)知識(shí)通過(guò)一條主線連通起來(lái)，起到對(duì)知識(shí)的綜合，歸類的作用，因此在平時(shí)的教學(xué)中以一種物質(zhì)的性質(zhì)講透一類物質(zhì)的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)遷移到新情境中.在解題過(guò)程中充分體現(xiàn)了宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，從而滲透和提高了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).