羅志勇

一、化工流程題情景設置分析

1. 近三年全國？玉卷中化工流程題的情景特點

將近三年全國？玉卷中化工流程題的情景歸納如表1所示。

從表1可以看出：

（1）背景材料保持一定的真實度和復雜度;《普通高中化學課程標準（2017版）》（以下簡稱 “2017版新課標”）中明確指出“以核心素養(yǎng)為測試宗旨、以真實情境為測試載體、以實際問題為測試任務和以化學知識為解決問題的工具”的命題原則?；ち鞒填}以真實的工業(yè)生產(chǎn)為背景，需要學生結(jié)合已學知識解決工業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題，尤其工藝流程中涉及的生產(chǎn)流程、原料選擇及利用、反應條件控制、產(chǎn)物分離和三廢處理等問題更能體現(xiàn)學生的分析和解決真實問題的能力。相信2020年高考化學試題命制過程中會進一步落實“2017版新課標”的精神，在試題中融合化學學科核心素養(yǎng)的要求，而在化工流程題中最突出的就是對“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認知”和“科學態(tài)度與社會責任”等核心素養(yǎng)的考查。

（2）工藝流程中物質(zhì)變化類型以水溶液中的離子反應為主;在高考化學全國I卷中，對元素化合物部分的考查主要集中在化工流程題中，在不能脫離高中化學的知識框架且保證背景素材的真實度和復雜度的情況下，將反應體系設定為水溶液是最能體現(xiàn)高中化學必備基礎知識的情景。學生在高中階段學習的絕大部分元素化合物的知識、基本概念及基本原理都是以水溶液體系為背景的。因此水溶液體系是學生最熟悉的反應體系。將工藝流程設定在水溶液體系的框架下，能更有效地考查學生是否能根據(jù)已有知識體系分析、解決實際問題。在接下來的高考化工流程題命制過程中，相信仍然會以水溶液為主要反應體系。

（3）弱化實際操作過程中涉及的問題;不管是單線程還是多線程的工藝流程，都可以簡單地劃分為“物質(zhì)轉(zhuǎn)化”和“分離提純”兩個部分。在2017-2019的全國？玉卷中，都將化工流程題的著眼點放在了“物質(zhì)轉(zhuǎn)化”上，而“分離提純”部分只涉及簡單的結(jié)晶和過濾等操作，這些簡單的“分離提純”情景，明顯是為了有別于實驗題的考查方向，避免考點重復，實現(xiàn)對學生能力的多角度考查。

2. 化工流程題的情景來源。

高考化學全國？玉卷化工流程題的情景雖然都具有一定的真實度和復雜度，但仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)，這些工藝流程有些部分是高中化學常見知識的適當拓展。例如2017年考查的鈦鐵礦制備磷酸鐵所有的技術(shù)路線：“先氧化再沉淀”是人教高中化學必修2第四章中介紹的鐵元素的沉淀方法; 2018年考查的濕法工藝制備焦亞硫酸鈉則頗有侯氏制堿法的影子;而2019年考察的硼鎂礦制輕質(zhì)氧化鎂則是人教高中化學必修2第四章中鹵塊制輕質(zhì)氧化鎂的拓展版。人教版高中化學教材中含有大量的類似于以上的工藝情景，例如必修2第四章中金屬的冶煉、海水中提取鎂元素、海水中提取溴元素和海帶中提取碘元素等具體的化工工藝;選修4第三章中沉淀的形成與轉(zhuǎn)化，第四章中的電解工業(yè)等。將這些工藝情景做適當延伸，就能設置出一個很好的工藝流程情景。

化工流程題要真實呈現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的過程，只利用高中化學常見知識進行情景設置，明顯不能達到考查的要求，因此化工流程題的情景設置需要實際生產(chǎn)工藝和實際工藝研究的支撐，才能更好地將真實的工業(yè)生產(chǎn)過程呈現(xiàn)在考生面前。如2018年考查的焦亞硫酸鈉的制備組合了《化工生產(chǎn)與技術(shù)》2000年刊登的《焦亞硫酸鈉及其生產(chǎn)工藝》一文中介紹的焦亞硫酸鈉的濕法生產(chǎn)工藝和《化工裝備技術(shù)》2003年刊登的《膜電解法處理低濃度SO2煙氣吸收液研究》一文中介紹的膜電解法處理SO2的工藝。2019年考察的硼鎂礦制備硼酸和輕質(zhì)碳酸鎂則在1996年公開的專利《由硼鎂鐵礦制備硼酸和氧化鎂的方法》中詳細介紹了生產(chǎn)的細節(jié)。由此可見，實際生產(chǎn)過程中涉及的化學問題，是高考化學全國？玉卷中的重點考查方向。

二、化工流程題設問特點分析

近三年全國？玉卷的化工流程題設問可以簡單地分成兩類，一類是與工藝流程關系不大的基礎性問題，考生不需要讀懂工藝流程，甚至不閱讀題目情景都可以回答此類問題;另一類是與工藝流程密切相關的分析性問題，面對這類問題考生需要仔細分析工藝流程的來龍去脈才能比較準確地回答。根據(jù)以上分類方式，可以將2017-2019年高考化學全國？玉卷化工流程題的設問歸納如表2所示。

從上表可以看出，基礎性問題主要是圍繞基本概念（如氧化還原反應、物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)）和基本原理（如外界因素對化學反應的影響、水溶液中的離子平衡、電解的基本原理和化學計算技巧等）展開的，這部分問題的難度區(qū)間跨度很寬，既有十分基礎的元素化合價的計算，又有思維能力要求很高的溶度積的應用。雖然這類型問題對于考生來說難度不好掌握，但是解答基礎性問題不需詳細研究題中所給的工藝流程，考試過程中，此類問題的解答不會耗費考生太多的時間。

而分析性問題都是涉及工藝流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的問題。例如2018年考查“工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的”、2019年考查的“產(chǎn)生的氣體在‘吸收中反應的化學方程式”等問題，都是需要對工藝流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化及物質(zhì)流向有深入的了解才能解決的問題。這部分問題能切實地考查考生的“變化觀念”和“證據(jù)推理”的素養(yǎng)水平，任何一個思維環(huán)節(jié)出錯都會導致考生不能正確回答這類問題，所以這類問題的難度通常比較大。

三、化工流程題的二輪復習策略

1. 整合課本素材，充分利用經(jīng)典素材備考。

一輪復習結(jié)束時學生已經(jīng)對課本內(nèi)容有一個比較全面、深入的了解，加上大量的重復性練習，學生已經(jīng)對重點內(nèi)容的基礎知識爛熟于心了，如果二輪復習不把這些內(nèi)容進行重新整合，學生必然會感到疲累而毫無收獲。

此時可將化工流程題中出現(xiàn)率較高的知識從各章節(jié)中提取出來，形成專題資料。例如復習化工工藝整體思路時，可將課本中涉及的化工工藝（見表3）歸納整理出來，作為化工工藝整體思路的復習資料。

下表所羅列的只是教材中出現(xiàn)過的的一部分化工工藝，但是已經(jīng)涵蓋了過去3年高考化學全國Ⅰ卷中化工流程題中的絕大部分知識點。因此，在備考過程中，不管是學生還是教師，都應該在化工流程題的專題復習過程中，先將教材中的素材的整合工作做好，形成適合自身復習情況的專題資料。通過這些專題資料，深刻地理解化工工藝的一般思路，學習如何透過工藝流程圖理解化工工藝的實質(zhì)內(nèi)涵。

2. 夯實雙基知識，保證基礎知識不失分。

基本概念與基本原理等雙基知識是化工流程題中基礎性問題的主要考查內(nèi)容，而基礎性問題中又有部分是難度較小的問題，為了能讓學生在化工流程題中有較好的表現(xiàn)，在二輪復習過程中不能減弱對雙基知識的鞏固，尤其是與工藝流程題中出現(xiàn)頻率較高的知識點和相關知識點，都需要不斷加強訓練。

化工流程專題復習過程中的雙基知識訓練不能簡單地重復一輪復習中的訓練方式，訓練的重點應該放在知識點的綜合訓練及思維的發(fā)散訓練。備考過程中可以利用現(xiàn)有試題中的工藝流程圖，另外配上幾個基礎性問題作為訓練素材?，F(xiàn)以2015年廣東卷的工藝流程圖（圖1）為例，簡單說明雙基知識的復習方案。

首先將以上工藝流程圖中涉及的物質(zhì)全部找出來，并做好分類：

原料：白云石（主要含CaCO3和MgCO3）、廢Al片

輔料：NH4NO3、NaOH、CO2、NH3、Na2CO3

中間產(chǎn)物：CaO、MgO、Ca（NO3）2、CaCO3、Al（OH）3、Al2O3

產(chǎn)品： H2、12CaO·7Al2O3

然后依照2017版新課標的學業(yè)要求，圍繞這些物質(zhì)設計問題：

化學用語：寫出電子式、書寫結(jié)構(gòu)式、計算元素化合價等;

物質(zhì)基本性質(zhì)：鈣及其化合物的性質(zhì)、鋁及其化合物的性質(zhì)、氨氣的性質(zhì)等;

氧化還原反應：鋁及其化合物的反應過程中涉及的氧化還原反應的相關知識、電解基本原理等;

化學反應速率：煅燒時原料預處理、煅粉溶解時的條件選擇等;

鹽類水解原理：NH4NO3溶液和Na2CO3溶液的相關性質(zhì)等;

……

這個工藝流程涉及的物質(zhì)都是高中化學中十分常見的，十分適合學生雙基知識的復習及訓練。學生在回答上述問題的過程中，教師可以發(fā)現(xiàn)學生在基礎知識的一輪復習過程中是否仍存在漏洞，協(xié)助學生完成查漏補缺的重要工作。這種以化工流程題為背景的基礎性問題設計并不困難，首先把工藝流程中的物質(zhì)種類理清，然后就能夠以這些物質(zhì)為基礎結(jié)合雙基知識設置問題。學生在化工流程題的背景下完成雙基知識的二輪復習，既增強了學生對基礎知識的印象，也能減低學生對化工流程題的陌生感和畏懼感，是一種非常有效的復習方案。

3. 博覽化工工藝，把脈2020高考方向。

分析性問題是化工流程題中考查學生化學學習能力的主要部分，因此在備考過程中，針對化學基礎較扎實的學生，應該提高分析性問題的訓練量并加深訓練難度，以此提高學生化學學習的能力。

分析性問題的訓練素材可以通過以下方式獲得。第一種是現(xiàn)有試題中相似的工藝流程圖，相似的工藝流程圖可以是原料相同，或者產(chǎn)品相同，還可以是工藝手段相同。通過對比閱讀相似的工藝流程圖，可以培養(yǎng)學生的全局觀念，讓學生更多地從整體的角度考慮工藝流程中每一步驟的目的和意義，學習如何通過外界條件的控制實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。相似的工藝流程之間的差異是化工工作者對工業(yè)生產(chǎn)的深入思考，學生從這些工藝流程圖中可以領略化工工作者的智慧，體會化學工作者的研究態(tài)度以及對社會應負的責任。

流程1：某工廠回收電鍍污泥主要成分為Cu（OH）2、Ni（OH）2、Fe（OH）2、Al（OH）3和砂土中的銅和鎳：

流程2：以電鍍污泥主要成分為Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3、Fe（OH）3和SiO2等為原料制備納米銅

上面兩個工藝流程均是以電鍍污泥為原料回收金屬元素的工藝流程。對于流程1，學生應該重點分析各濾渣的主要成分、“電解過濾”中發(fā)生的化學反應和除鐵、鋁時所用的沉淀劑的種類等問題。對于流程2，則需要重點考慮萃取和反萃取的原理、流程中溶液pH制的控制等問題。將相似的工藝流程圖放在一起思考，既能幫助學生歸納分析性問題的一般解答思路，又能幫助學生積累素材，是二輪復習前期一種重要的復習方法。

到了二輪復習后期，學生已經(jīng)經(jīng)過大量的訓練，現(xiàn)有試題已經(jīng)無法滿足部分學生的學習需求了。這時就需要挖掘新的訓練素材，而尋找訓練素材最有效的途徑就是通過閱讀學術(shù)文獻發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的工藝流程。而歷年的高考試題中也出現(xiàn)了很多學術(shù)文獻中提及的化工流程。學術(shù)文獻中記載的工藝流程都是化工工作者通過大量的研究工作總結(jié)出來的經(jīng)驗，可行性都是經(jīng)過推敲和論證的;而且學術(shù)文獻中有大量的最新科研成果，這些工藝流程作為學生二輪復習后期的訓練素材，必定能夠吸引學生再進一步地思考已經(jīng)學過的知識和已經(jīng)掌握的方法，促進學生知識體系的構(gòu)建和知識的內(nèi)化。但是，從學術(shù)文獻中挖掘工藝流程素材的工作對教師的專業(yè)知識和思維能力要求比較高，而且備考過程需要大量的文獻，工作量會非常大，因此建議以備課組或教研組為單位，組內(nèi)教師分工合作，才能較好地完成這部分的備考工作。

相信2020年高考會繼承前幾年高考中深化改革、平穩(wěn)過渡和探索創(chuàng)新的特點，因此在化工流程題的專題復習過程中，學生和教師應該將重點放在以下幾個方面，才能提高化工流程題的備考效率：

（1）基礎知識的落實，尤其是基本概念和基本原理的基礎知識落實，這些內(nèi)容是化工流程題的理論基礎;

（2）答題技巧的掌握，基礎性問題和分析性問題的答題技巧完全不同，學生需要學會如何甄別這兩種類型的設問，答題的過程才能減少不必要的時間損耗。

（3）準確的自我定位，化工流程題在備考過程中需要投放較多的時間，學生只要在復習過程中對自我能力的準確判斷，才能在化工流程題的備考過程中針對弱項加強訓練，達到短期內(nèi)提高學習效果的目的。

責任編輯 ??李平安