捕捉解題突破口 提升學科核心素養
——以工藝流程圖題為例

黃漸芬

(廣東省廣州市番禺區市橋沙頭中學 511490)

一、研究的背景和意義

2016年9月13日,《中國學生發展核心素養》研究成果正式發布.學生發展核心素養主要指學生應具備的,能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力.著名科學家、諾貝爾獎得主馮.勞厄曾說過：“教育給予人們的無非是當一切已學過的東西都忘記后所剩下的是什么？”化學研究的事實和結論可能被學生遺忘，但化學研究的思想方法、研究態度一定能夠長久地支持學生的學習、生活和工作，是不會還給化學老師的.這些被學生終身保持的，成為他們行為習慣的就是一個人的基本素養，培養學生的化學學科核心素養和關鍵能力才是中學化學課程的價值所在.

二、研究的過程

化學工藝流程圖題目是中考化學試題中十分重要的題型，這類題目的綜合性比較強，涵蓋的知識面廣，物質間關系復雜，條件隱蔽，在中考所占的比重大.近年來全國各地的中考試題中，這類題目的命題越趨新穎靈活，對審題尋找突破口要求越來越高，具有很強的選拔功能.工藝流程圖題的難點在于如何根據題目所給信息捕捉題目中解題突破口.本文以中考化學試題為例，淺談根據信息捕捉工藝流程圖解題突破口，提升化學學科核心素養.

1.以酸的化學性質為突破口

例1 某工廠產生的燒渣(主要含FeO、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.

(1)“浸取”步驟中，FeO、Fe2O3和稀硫酸發生反應的化學方程式分別為

(2)為提高“浸取”步驟的反應速率，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+轉化為Fe2+，試劑X可用SO2或Fe.

解析本題是一道以酸的化學性質為突破口的工藝流程圖，要求學生在平時的學習中對酸的有關化學性質整理歸類，并且具備在新情境中對知識遷移運用的能力，其中以硫酸亞鐵晶體的制備工藝流程為例展開探究.解答時要抓住題目中的關鍵信息，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量的稀硫酸進行浸取，FeO和Fe2O3能與稀硫酸反應生成FeSO4和Fe2(SO4)3，同時稀硫酸還是有剩余的，而燒渣中的SiO2在這一步并沒有參加反應.捕捉到突破口，逐步分析實驗現象，把已學的知識歸類、并遷移應用在解題上，那么完成這道題目就勢如破竹了.這是學習化學的一種重要方法，也是檢驗學習效果的一種重要手段，充分體現學科核心素養的落實.

(2)增大硫酸的濃度 升高溫度 將燒渣粉碎(3點中任意2點)

(3)①H2O ②鐵消耗過量的硫酸，溶液酸性減弱

2.以氧化物的化學性質為突破口

例2 硅酸鈉(Na2SiO3)是我國優先發展的精細化學品，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.

請回答下列問題：

(1)“研磨”的目的是____.

(2)檢驗“洗滌a”已洗凈的方法是____.

(3)“酸浸”的化學方程式為____.

(4)“堿浸”的化學方程式為____.

(5)“操作a”包含蒸發濃縮、____、過濾、洗滌、干燥等一系列操作．

解析本題是一道以氧化物的化學性質為突破口的工藝流程圖，要求學生在平時的學習中對氧化物的有關化學性質整理歸類，并且具備在新情境中對知識遷移運用的能力，同時這道題充分體現學生的證據推理能力、實驗探究與創新意識，落實學科素養的培養，其中以硅酸鈉的制備工藝流程為例展開探究.本題的突破口就是“酸浸”、“堿浸”，要求學生分析清楚“酸浸”能與哪些物質反應，“堿浸”能與哪些物質反應.經分析可知鹽酸能與氧化銅反應，氫氧化鈉能與二氧化硅反應，那解這道題目的所有問題答案便水到渠成了.

答案:(1)使溶解或者反應更快更充分

(2)取過濾得到的清液滴入氯化鋇溶液，無明顯現象

(5)降溫結晶

3.以鹽的化學性質為突破口

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

圖3

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

(4)可用“水洗”的原因是____，“醇洗”的目的是____.

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

解析本題是一道以鹽的化學性質為突破口的工藝流程圖，要求學生理解題目中給予的信息在流程圖中的應用，對已有基礎知識進行靈活運用，重新解讀，做到舉一反三、觸類旁通.題目中運用了“變化觀念、推理論證、實驗探究”等 ，充分滲透化學核心素養，其中以氯化亞銅的制備工藝流程為例展開探究.本題的突破口就是將硫酸銅、氯化鈉一起放在水中溶解，這就要求學生對鹽的化學性質進行整理歸類，能根據鹽的化學性質進行判斷硫酸銅溶液和氯化鈉溶液能否共存，如果能共存，說明不發生化學反應；如果不能共存，說明發生化學反應.根據鹽的化學性質利用復分解反應條件判斷硫酸銅溶液與氯化鈉溶液沒有發生化學反應.

工藝流程圖的考查特點是通過一道題目可以把學習過程中重點知識通過一條主線連通起來，起到對知識的綜合，歸類的作用，因此在平時的教學中以一種物質的性質講透一類物質的性質，引導學生把所學知識遷移到新情境中.在解題過程中充分體現了宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任，從而滲透和提高了學生的化學學科核心素養.