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        例談化學高考工藝流程題中與教材有關的核心反應

        2022-03-24 21:27:02余講兵
        黑龍江教育·小學 2022年3期
        關鍵詞:框圖轉化

        余講兵

        摘 要:化學反應是化工生產(chǎn)的核心,其他操作都是圍繞核心的化學反應來進行組織實施的。在特定的工業(yè)情景下,把教材中的反應原理變成流程框圖表現(xiàn),有利于培養(yǎng)學生處理和接受信息的能力,提升學生化學學科知識應用的綜合能力。

        關鍵詞:核心反應;框圖;轉化

        工藝流程題是以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景的命題形式,體現(xiàn)能力立意的命題指導思想。題目能夠綜合考查學生各方面的基礎知識,并考查學生將已有知識靈活應用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力[1]。工藝生產(chǎn)過程由原料預處理、化學反應、產(chǎn)品的分離和提純三個部分構成,是將化工原料轉化為化工產(chǎn)品的過程,也就是化工生產(chǎn)的核心過程。化學反應是工業(yè)生產(chǎn)的核心,其他操作都是圍繞核心的化學反應來進行組織實施的。其中一種合成類流程題是從“含有核心元素的原料”到“含有核心元素的產(chǎn)物”的轉化為主線,以除雜和提純?yōu)檩o線進行設計的??v觀歷年高考工藝流程題的命題,多是源于教材但又高于教材。

        一、真題再現(xiàn)

        例題1:(2021年湖南卷)一種工業(yè)制備無水氯化鎂工藝流程如下:

        D.“煅燒”后的產(chǎn)物中加稀鹽酸,將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水MgCl2

        【答案】D

        【題目考點】海水制鎂

        【對應教材】

        海水 → Mg(OH)2沉淀 → MgCl2溶液 →? MgCl2 ·6H2O →無水MgCl2→Mg

        【解題注意】MgCl2溶液不能直接蒸干,否則得不到MgCl2,得到Mg(OH)2沉淀。

        例題2:(2014年北京卷)NH3經(jīng)一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。

        (1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應,其化學方程式是

        (3)N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是

        2.第二階段:NO2的生成和吸收

        2NO+O2=2NO2? ? ? 3NO2+H2O=2HNO3+NO

        3.計算關系:NH3 → NO→ NO2→ HNO3

        4.主要設備:氧化爐、吸收塔

        5.尾氣處理:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

        ? ? ? ? ? ?2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

        【解題注意】??键c 3NO2+H2O=2HNO3+NO產(chǎn)物NO的循環(huán)利用。

        二、學生應掌握的內容

        化學高考出現(xiàn)的流程題,既有對教材涉及的工藝原理的考查,也有對陌生方程式的書寫。解題時需要學生熟練掌握常規(guī)的主族金屬和非金屬元素的知識,也要對過渡元素的性質有一定了解。

        三、高考涉及的幾個典型工業(yè)原理流程圖

        工藝流程題是以實際的科學研究和工業(yè)生產(chǎn)為背景,以生產(chǎn)流程為載體,用流程圖呈現(xiàn)生產(chǎn)過程的一類習題?;瘜W反應是工藝流程生產(chǎn)的核心,解讀化學反應對調控化學反應的條件、反應物的選擇、產(chǎn)品的分離等,都有一定的指導作用。依據(jù)教材中出現(xiàn)的核心反應原理,完成工業(yè)流程的框圖設計是對學生化學學科學習能力的提升。

        (一)工業(yè)制粗硅及粗硅的精煉

        二氧化硫轉化三氧化硫階段

        吸收塔:SO3+H2O = H2SO4

        三個設備:沸騰爐、接觸室、吸收塔。

        三種原料:硫鐵礦或硫黃、空氣、98.3%的濃硫酸

        (四)海帶提碘

        【核心反應】 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2? ? SO2+Br2+2H2O=2Cl-? ? ?+2Br-+4H+? ? ? 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2

        高考化學工藝流程題通常以生產(chǎn)流程為載體,用流程圖呈現(xiàn)生產(chǎn)過程。題目以工藝流程原料處理、核心反應、分離提純?yōu)槿龡l主線循序漸進,以相互融合的結構體系,將工藝流程路線的設計和核心知識的學習應用相互結合、相互支撐。引導學生利用核心認知視角開展科學探究,培養(yǎng)學生的信息提取分析力、邏輯推理能力、歸納論證能力、圖表分析能力。教材中的工業(yè)反應原理是流程工業(yè)的核心,掌握物質之間的轉化關系是我們解題的關鍵。

        參考文獻:

        [1]孫永江.無機工藝流程題解題思路分析[J].青少年日記(教育教學研究), 2018(12).

        編輯/魏繼軍

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