楊志紅 王 偉
三門峽市教育局教學研究室;河南省靈寶市第一高級中學
化學工藝流程近幾年備受高考命題人的青睞,一般以化工實際生產作為情境素材,化工生產流程為試題載體,重點是對學生綜合分析以及應用能力的考查。而很多學生懼怕化工流程題的專業術語和陌生情景,做題時比較茫然,試卷中遇到此類題型,心生膽怯,做題思路不清晰,最終得分率不是太理想。對此我們需要進行探討化工流程題的解題方法與策略。
化學工藝流程題呈現的一般形式是框圖,框圖用以表示化工生產中的主要生產流程。生產流程中會涉及到很多的化學知識,試題創設真實的生產情境提出不同角度的問題,最終整合成與化工生產息息相關的試題。化學工藝流程題已經成為核心素養考查的一類重要題型。化學工藝流程題主要有以下四個特點:(1)試題情景來源實際生產,理論與實踐相結合。(2)知識聯系廣泛,涵蓋點較多,綜合性較強。(3)充分體現新課程的特點,體現學以致用的學習理念。(4)對學生的讀取和加工處理信息的能力要求很高。
化學工藝流程題借鑒實際的化學工業生產,命題背景緊貼實際生活,但其考查的核心知識還是來源化學課本,緊扣教學大綱,充分體現考查學生核心素養的命題指導思想。試題重點考查學生讀取信息、理解信息、加工整合信息能力。在真實情境下對學生實際問題的分析、處理、綜合和解決能力的集中反饋。化工流程題考查的知識點主要包括:
1.元素及其化合物。(1)物質化學式書寫和物質名稱的命名。(2)化學反應方程式以及離子方程式的書寫(3)物質轉化的條件及轉化過程。
2.化學基本反應。氧化還原反應、復分解反應、置換反應、化合反應。
3.基本理論和原理。(1)化學反應速率與平衡原理:影響化學反應速率的因素、化學平衡的因素。(2)電化學原理:原電池、電解池的工作原理、電極方程式的書寫。
4.實驗基本操作。(1)原料的預處理:粉碎、研磨、水浸、酸浸、灼燒、焙燒、煅燒等:(2)物質分離與提純:溶解、過濾、蒸發、結晶、分液、萃取、蒸餾、調節pH沉淀、洗滌、干燥等。(3)物質的檢驗:某種物質的檢驗、某種產品純度的檢驗、某些雜質離子檢驗等。
5.樹立綠色化學觀念。物質的循環利用提高利用率、副產物的回收利用節約資源、三廢處理減少污染等。
1.熟知教材中化工生產過程。(1)工業合成氨。(2)工業制備硝酸、硫酸、鹽酸。(3)氯堿工業。(4)金屬礦物的開發與冶煉。(5)粗硅的制取。(6)鋁土礦生產鋁、粗銅精煉銅。(7)污水處理方法鋁土礦生產鋁、粗銅精煉銅。
2.熟悉工藝流程的一般結構。解析工藝流程題,一定要了解工藝流程的基本組成,專業術語,抓住工藝流程圖的主線,找出核心反應。在分析工藝流程圖時,可以把工藝流程圖分解為預處理、分離提純和獲得產品三個階段,分段剖析,降低難度。其主要規律是:主線為主產品、分支一般為副產品、回頭是循環物質。重要考查點是:分離與提純操作、除雜試劑的選擇、生產條件或反應條件的控制等。
3熟知化工流程題中高頻化合物性質。(1)原料所含雜質類:SiO2;Al2O3;FexOy;MgO;MnO2;CaO(2)輔助試 劑 類:H2O2;KMnO4;K2Cr2O7;H2C2O4、NaBH4;ZnS、FeS、MnS
4.記憶答題術語,規范作答。
(1)濾液中獲得晶體(大部分物質溶解度隨溫度升高而增大)一般的方法:
答題模板:蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
(2)溶解度受溫度變化影響較小的物質的濾液中獲得晶體的一般方法:
答題模板:蒸發濃縮、趨熱過濾、洗滌、干燥如:NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液。
(3)溫度不高于××℃的原因:
答題模板:溫度過高會造成XX物質揮發、XX物質分解等,影響XX產品的生成。
(4)洗滌沉淀的操作:
答題模板:將沉淀置于過濾器中,沿玻璃棒把蒸餾水加入過濾器中,至蒸餾水剛好浸沒沉淀,待蒸餾水自然流下后,重復操作2~3次。
(5)檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作:
答題模板:取最后一次的洗滌液少許于試管中,向其中滴入XX試劑,若沒有沉淀或氣體產生,則沉淀洗滌干凈。
(6)滴定到終點的現象:
答題模板:滴入最后一滴某種標準液,溶液的顏色由什么色變為什么色,且半分鐘內溶液顏色不再恢復,說明已達到滴定終點。
(7)在某氣體氛圍中進行蒸發、反應的原因:
答題模板:主要是抑制溶液中某種陽離子或陰離子的水解。
化學工藝流程題考查化學在生活生產中的應用,教材情境和工業情境綜合呈現,在高考化學中地位逐年提升。為了適應新高考要求,準確、順利完成化學工藝流程試題,學生首先要夯實化學基礎知識,其次拓展化學工藝流程中的知識,增加對化學工藝工藝流程題的認識。當然平時還要注意多積累這方面的知識,做好知識儲備。做題時要靈活運用各物質轉化的知識和化學反應原理,不被陌生的題境和專業詞匯嚇倒。另外要充分研究近幾年的高考真題,熟悉這類題的考查特點和答題策略,將來在高考中一定能沉著冷靜,順利“拿下”工藝流程題。