肖宏偉

化學工藝流程題基于化工生產實際或科學實驗中的真實情景,問題主要圍繞常見物質的性質、基本化學原理、化學實驗操作方法和化工生產工藝,涵蓋的思維容量較大,對學生的能力要求較高。它綜合考查學生自主學習能力、接收整合化學信息的能力、應用事實性知識、概念原理知識和化學實驗技能等分析解決化學實際問題的能力。不少學生在面對此類題目時,缺乏科學系統的分析方法,只能通過題海戰術來應對,增加了學業負擔。如何才能在日常的教學和訓練中,指導學生針對此類題型進行有序思維和綜合分析呢?這需要對化學工藝流程題進行思考分析。
一、化學工藝流程題的價值取向
新的《高中化學課程標準》體現了新課程的選擇性,尊重和滿足了不同學生的發展需求,為學生提供了多樣化的課程模塊,充分聯系生產、生活實際,突出化學學科特征,重視探究學習活動,使學生接觸實際問題,綜合運用所學的知識來認識生產、生活中與化學有關的技術問題,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養學生進行課題研究和科學探究的意識和精神,培養學生的科學態度和價值觀。
新課程標準提倡紙筆測試的重點應放在考查學生對化學基本概念、基本理論,以及化學、技術與社會的相互關系的認識和理解上,應重視對學生對化學、技術與社會的相互關系的認識和理解的考查,應重視對學生綜合運用化學知識、技能和方法分析和解決問題的能力的考查,應選擇基于真實情景的綜合性、開放性問題。而化學工藝流程題恰好符合上述要求,同時也能滿足“注重測量自主學習的能力,重視理論聯系實際,關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展,以促進學生在知識與技能、過程和方法、情感、態度和價值觀等方面的全面發展”的要求。
二、化學工藝流程題的結構
化學工藝流程題的流程結構一般由三部分構成:化工原料、化學核心反應和產品回收應用,其基本結構如下圖所示。
化學工藝流程題常以無機礦物、工農業或生活廢舊物質為原料,經過一定的預處理(如煅燒、溶解、除雜、分離等),除去原料中的大部分雜質,得到原料中的主要成分,然后再利用常見的化學反應(如離子反應、氧化還原反應),通過控制反應條件得到相應的目標產品,最后進行產品的分離提純,以達到化工生產的目的。
三、化學工藝流程題的思考策略
化學工藝流程題的問題設置主要圍繞工藝流程圖的分析、化學反應原理的運用、反應條件和生產工藝的選擇與評價、生產過程中產物的判斷和綜合利用、生產效益和綠色化學的理念等。許多學生在思考時找不到分析的思路,尤其是對涉及化學原理和工藝方面的非常規問題無從下手。化學工藝流程題的正確思考順序為:
首先,把握核心,進行整體分析。生產目的是化學工藝流程題的核心,物質的轉化是思維的主線。因而,在分析化學工藝流程時,一定要緊緊圍繞生產目的,研究物質轉化的核心化學反應,抓準物質轉化這條主線,結合原料成分(主要成分和雜質成分),根據物質的物理性質和化學性質,選擇科學合理的除雜、分離、制備和提純原理。
其次,帶著問題,進行環節和信息分析。化學工藝流程題的信息量較大,關鍵信息分布在大小題干、生產環節、輔助信息中,因此,在分析大題干信息后,還應認真分析小題干信息、輔助信息以及題干中隱含的信息,正確運用元素化合物的性質、化學反應原理和化工工藝原理,通過流程圖的前后關聯,分析流程圖中每一步操作的目的和發生的反應,科學解決問題。
再次,結合題目,進行答題評價。學生完成題目后,教師要指導學生結合題目特點和問題,進行自我反饋和自我評價;同時,結合題目,對同一個信息進行多角度的提問,對同一個問題進行發散思考。
最后,體驗反思,總結答題策略。通過多次體驗練習后,教師要指導學生進行反思,總結分析思路和答題策略,培養良好的思維習慣,把學科思想、基礎知識和基本方法轉化為可操作的答題思路和答題策略。
責任編輯 黃博彥endprint