胡成旭

隨著新課程改革的不斷深入和新時期高考改革的推進,如何有效地促進學生和諧發展已經成為當今時代基礎教育發展的主旋律。為了加強高中化學課程所設置的內容與學生身邊與生產實際及自然科技發展的聯系,著重關注學生學習自然科學的興趣,為學生選擇能夠終身學習所必須的基礎知識及動手技能。在普通高中課程設置方案中將時代性、基礎性、選擇性作為高中課程內容選取的基本原則,高中化學課程以更有效的提高學生的自然及社會科學素養為宗旨。注重于學生高中學習階段后的發展,在內容設置上著力體現了時代性、基礎性和選擇性,兼顧學生本身素養的差異和發展的需要。高中化學課程改革及高中化學教育的核心目的就是學以致用,將化學教材呈現出的知識與身邊日常生活相聯系。因此反映工業生產的題目類型,將是高中課改后的練習題及考核題型的重中之重,工藝流程題就是這一類型題的代表,近幾年的高考題目中,工藝流程題目出現的頻率也逐年增大,可見工藝流程題的重要程度。本文著重分析工藝流程題目的特點,提出分析和解題方法、思路,提供教學建議,從而有效的提高課堂教學質量。
一、簡單闡述工藝流程題的題目結構、特點及作用
化學工藝流程試題概括表述就是將化工生產流程中的主要生產工藝步驟以示意圖的形式展示出來,并且就生產流程中有關的在平時教學中涉獵的化學知識基本原理逐步設問,形成與化工生產相關的化工工藝試題。工藝流程題的結構分為題目背景、工藝流程圖示(主要部分)和問題三部分。題目背景一般簡單介紹相關的工藝生產的原材料和工藝生產的目的及意義;工藝流程圖示部分主要用框圖形式表示從原料到產品的主要生產工藝步驟流程;第三部分則是根據生產過程中涉及到的化學知識設計成一系列的問題,形成完整的、有難度梯度的試題。此類題型有以下幾個方面特點:一是試題來源于生產實際,使問題實際有效,以解決生產生活中的實際問題作為思路導向,以培養學生理論聯系實際,學以致用的學習觀;二是試題內容涉獵面寬泛,涉及數個課程模塊的化學知識,能考查學生化學雙基知識的學習情況和應用所學知識解決化工生產中有關問題的遷移推理、聯想能力;三是試題創新性、所提供的信息隱蔽性強,信息點多,重點考查學生的閱讀能力以及題目信息的收集、分析的能力。
二、化學工藝流程題的類型
就目前資料及考試卷面出現過的試題分析,從化工工藝角度分類:可分為基礎化工類題目和精細化工類題目;以生產過程中主要步驟分類:可分為去除雜質(除雜)提純工藝流程題(典型題目為海水的純化工藝流程題)、原材料轉化流程題、有機合成題、電解流程題和資源能源綜合利用流程題等;按原料資源分類,可分為利用礦產資源生產的(工業制方法硫酸、鋼鐵的冶煉)、利用水資源生產的(海水制鹽分離提純溴碘、鎂氯堿工業)、空氣資源(合成氨工藝流程)、利用化石燃料生產的工藝流程題(如有機化學合成工藝題)等。
三、化學工藝流程圖題目的方法及技巧解析
流程圖題包含的顯性和隱性信息量大,需要在分析時逐條理清解決問題的基本框架,避免“管中窺豹”的現象。在應對信息量比較大的流程圖題時,要注意題干所提供的關鍵信息點,準確理解其化學含義,同時要提煉出題目的信息,抓住本質,建立起題目分析的化學模型,構建信息框架。
3.1流程圖題信息框架的建立
在抽象、提取、歸納后,可以將題目所涉及的實際問題用具體方式建立起題目框架,然后用聯想的方法對具體問題處理,找出解題的方法和思路。結合流程圖的命題特點,可以建立流程圖題的分析框架如下圖:
化學工藝流程圖題的分析圖示
從上圖可以看出,化學工藝流程圖題大體是由三個部分組成,這三個部分提供了不同的題目信息。在解題時首先總體了解流程圖的基本結構,明確題中各個概念的基本含義,進而理解由多個基本概念理論組成的實驗流程。教師在對這類習題進行歸納提煉及講解時,可以從呈現方式、化學基本概念和理論及思考方法為人口進行剖析,進而提升學生對流程圖的整體認識,提高學生的解題思路,培養學生的解決實際問題的能力。
3.2流程圖中常用關鍵詞的理解
題干及框圖中提供的文字信息,是流程圖中化學反應的關鍵信息點,有可能為具體物質,或是實驗操作。對該種信息要進行仔細解讀,特別涉及化學實驗操作的各種文字信息。因為這些實驗操作目的是使相關的物質發生相應的物理或化學變化。下面列出了有關實驗操作的部分詞匯:浸出率、浸出、酸浸、水浸、水洗等
可以看出,雖然以上操作我們在高中實驗中大部分都未曾涉獵,但只要我們通過理解并與所學知識建立聯系,完全能分析出這些生疏的實驗操作所要達到的目的的。
3.3常用的解題方法
在解答該類題目時,由于題干中大都是教材中未曾出現過的反應物質,學生會對陌生實驗情景和比較專業術語畏懼,造成很多學生喪失信心、放棄解答。其實,很多問題的設置都是各自獨立,沒有相關聯系,概念都是可設想及可被推測的,與已學習的知識點建立正確聯系的橋梁,便可迎刃而解。而且一般每題中都涉及與流程圖無關的問題,可以直接根據已掌握的知識去解答。盡管流程圖題有不一樣的解題方法,在教學中反應原料.產品分析法是最常用的解題方法。它是指在理解題目中題干的內容后,對比分析流程示意圖中的初始原料與目標產物,從對比分析中找出反應物與產物之間的關系,如成分、純度、濃度等不同的變化。弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本化學原理和除雜、分離提純產物的工藝,然后結合題目設置的問題回答相關的化學基本原理或化學實驗操作的內容。
4、結論
化學工藝流程題無論是在日常教學還是在高考命題中地位逐年增加,是因為該類題型能充分體現了化學學科與日常生活的聯系,并且還能綜合考查學生對元素化合物、化學實驗和化學基本理論及基本概念等高中核心內容知識的掌握情況。此輪新課程改革后,將更加注重考查學生對化學知識點的理解、整合和綜合運用的能力;培養學生宏微結合、模型認知、分析推理等解決化學實際問題的能力;培養學生具有科學精神和社會責任。考試試題內容將更加注重以實驗探究和創新意識為背景,采用實驗設計與探究、方案選擇與評價、推斷推理、信息遷移等。依上述,可以預判,高考中此類題目類型還會加強。關于工藝流程題目的解題方法很多,但萬變不離其宗,只要能和已知知識點建立聯系,用“所知”解決“未知”,工藝流程題就會迎刃而解。本文提醒各位化學教師,在日常的教學中要有意識地引導學生對身邊的、與生產實際密切相關的化學知識多思考、多聯系,以達到學以致用的目的。隨著新課程的全面推進,化學高考的理念、形式和考查的重點也將進入一個新的發展階段。
[本欄目責任編輯:黃可心]