高曉軍
摘要:近年來(lái),工業(yè)流程題漸成高考化學(xué)知識(shí)點(diǎn)考查的重要方向,特別是將化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)計(jì)算融入其中,來(lái)考查學(xué)生對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。本文結(jié)合該類(lèi)題型特點(diǎn),從分析流程圖入手,談?wù)勅绾螄@真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)把握解題思路。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);工業(yè)流程題;解題思路
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2017)19-043-1
從近年高考化學(xué)出題方向來(lái)看,工業(yè)流程題以其形式多樣、實(shí)踐性強(qiáng),融合化學(xué)知識(shí)量大、綜合性突出等特點(diǎn),成為考查學(xué)生化學(xué)基本原理和基本流程的重要題型。對(duì)于該類(lèi)題型,文字多,信息量大,學(xué)生往往較為陌生,心理上產(chǎn)生畏懼感,也是失分重點(diǎn)。為此,筆者圍繞近年來(lái)化學(xué)流程題考查特點(diǎn),研究了此類(lèi)題型的解題方法和技巧,下面來(lái)談?wù)劷忸}思路。
一、注意審題,梳理工業(yè)流程題考查要點(diǎn)
針對(duì)工業(yè)流程題,首先要通過(guò)粗讀、略讀來(lái)獲取相關(guān)信息,了解工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、大體流程步驟及相關(guān)知識(shí)點(diǎn),從中獲取解題有效信息。比如在某高考題中,利用熔鹽電解法來(lái)獲得粗鋁,利用吹氣精煉法來(lái)去除雜質(zhì)金屬鈉和氫氣,并利用尾氣處理用于工業(yè)電鍍。具體工業(yè)流程是:一要做好精煉前的準(zhǔn)備,去除坩堝表面的氧化鐵、石英砂,避免與鋁發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式;二要通過(guò)對(duì)氯氣導(dǎo)入粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮,氣泡中還有什么?固體雜質(zhì)在熔體表面形成浮渣,肯定含有什么?三是在廢堿液處理中,反應(yīng)方程式是什么?四是鍍鋁過(guò)程中,金屬鋁為哪一極?熔融鹽電鍍中鋁元素、氯元素的存在形式,在鋁電極的化學(xué)反應(yīng)是什么?鋼材鍍鋁后,致密氧化鋁膜防腐的原因是什么?通過(guò)對(duì)該題工業(yè)流程的大致梳理,其考查的重點(diǎn)有“吹氣精煉法”提取鋁。但因粗鋁雜質(zhì)元素的存在,使得工業(yè)流程較為復(fù)雜,并需要對(duì)尾氣進(jìn)行冷凝處理,為電鍍創(chuàng)造條件。其知識(shí)點(diǎn)主要有原料的預(yù)處理,對(duì)粗鋁的提純,氯氣與粗鋁的化學(xué)反應(yīng),以及金屬鈉、氫氣的處理。在電鍍?cè)砩希X為陽(yáng)極,溶液為陰極。
二、結(jié)合圖示,分析流程中不同物質(zhì)變化
工業(yè)流程題往往在解題時(shí),需要從題意閱讀后了解工業(yè)生產(chǎn)背景,并結(jié)合流程圖來(lái)對(duì)相關(guān)原料、中間物質(zhì),以及可能存在的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行梳理。比如根據(jù)箭頭方向來(lái)確定投料、生成物、物質(zhì)循環(huán)及核心反應(yīng)等;再根據(jù)相關(guān)試題要求,來(lái)分析已知、以及各個(gè)流程中所涉及的化學(xué)知識(shí),最后結(jié)合問(wèn)題來(lái)進(jìn)行解答。同樣,對(duì)上述粗鋁提純過(guò)程來(lái)說(shuō),雖然與教材知識(shí)不同,但卻與教材中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)緊密關(guān)聯(lián)。如粗鋁提純方法,制備高純度鋁錠;鍍鋁制品等。提升,在本流程題中,還需要對(duì)有害氣體氯氣進(jìn)行處理,來(lái)觀察各個(gè)流程可能存在的化學(xué)反應(yīng),了解所使用的化學(xué)原理。比如在本流程圖中,要明確核心反應(yīng),以及核心反應(yīng)后的生成物、副產(chǎn)品等;明確不同流程下所添加的物質(zhì),挖掘其中隱藏的信息,為后續(xù)推理奠定基礎(chǔ)。
三、整合分析,挖掘不同環(huán)節(jié)的相關(guān)信息
對(duì)工業(yè)流程題進(jìn)行信息整合,需要挖掘不同環(huán)節(jié)的相關(guān)信息,并結(jié)合自身對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握情況,來(lái)組織語(yǔ)言和解答問(wèn)題。主要推理思路:一是發(fā)現(xiàn)反應(yīng)條件,對(duì)哪些因素帶來(lái)反應(yīng)速度的變化,哪些是提升反應(yīng)速度的條件?二是對(duì)平衡轉(zhuǎn)換的分析,哪些能夠提升產(chǎn)出率?三是對(duì)綜合效益的評(píng)判,結(jié)合題意來(lái)分析原料、反應(yīng)控制條件,以及反應(yīng)產(chǎn)物的處理,采用的那種方式,如洗滌、蒸發(fā)、濃縮、冷卻、過(guò)濾、重結(jié)晶等。同樣對(duì)于上述試題,因聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,題型綜合性強(qiáng),在對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)、原理進(jìn)行結(jié)合時(shí),要注重問(wèn)題的多樣性,以及題型變化的靈活性。在思維流程上,對(duì)于原材料的預(yù)處理,產(chǎn)品的提純、物質(zhì)的循環(huán)利用、有害物質(zhì)的處理等。另外,對(duì)于核心反應(yīng)中可能涉及的方程式書(shū)寫(xiě),要從反應(yīng)條件、副原料的加入等方面進(jìn)行說(shuō)明。
四、不同環(huán)節(jié),注意準(zhǔn)確表達(dá)和規(guī)范答題
對(duì)于工業(yè)流程題的解題,要注意問(wèn)題表達(dá)的準(zhǔn)確性,規(guī)范性,要結(jié)合題意,圍繞工業(yè)流程不同環(huán)節(jié),從可能存在的化學(xué)反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě),以及反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)條件等方面進(jìn)行規(guī)范填寫(xiě),避免非智力因素帶來(lái)的失分。比如對(duì)于難溶性雜鹵石,其物質(zhì)成分多,在制備硫酸鉀時(shí),要對(duì)不能反應(yīng)的成分,以及難溶的濾渣進(jìn)行處理。同時(shí),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)原理,來(lái)理解氫氧化鈣與鉀元素的浸出原因。在進(jìn)行雜質(zhì)處理時(shí),需要增加什么溶液,再攪拌后進(jìn)行過(guò)濾,并通過(guò)什么溶液來(lái)調(diào)和PH值。當(dāng)然,不同溫度條件下對(duì)鉀元素的浸出時(shí)間、浸出濃度也有影響,并結(jié)合圖示說(shuō)明,來(lái)推理溫度升高時(shí),浸出率怎樣變化?
五、歸納技巧,解題實(shí)踐中提升解題能力
知識(shí)在學(xué)習(xí)時(shí)需要積累,特別是在化學(xué)工業(yè)流程題解題時(shí),要對(duì)涉及的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行記憶,特別是一些化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作技巧,要熟記于心。對(duì)于解題量的擴(kuò)展也是有必要的,通過(guò)一定題量的訓(xùn)練,一方面來(lái)增強(qiáng)自身的審題能力,鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn),另一方面從解題實(shí)踐中來(lái)強(qiáng)化解題思維,提升解題能力。
總之,在解工業(yè)流程題時(shí),雖然試題變化新穎,但對(duì)知識(shí)點(diǎn)的考查則相對(duì)穩(wěn)定。在教學(xué)時(shí),教師要加強(qiáng)對(duì)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)的講解,夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ),同時(shí),應(yīng)圍繞工業(yè)流程題特點(diǎn),展開(kāi)解題思維訓(xùn)練,歸納可能存在的化學(xué)反應(yīng),挖掘核心反應(yīng),以及可能的產(chǎn)物,引入哪些方法來(lái)提純、處理有害物質(zhì)等等。最后,對(duì)解題語(yǔ)言的組織,要規(guī)范、準(zhǔn)確,條理清晰。
[參考文獻(xiàn)]
[1]李劍淳.高中生解答化學(xué)工業(yè)流程題的錯(cuò)因分析及教學(xué)策略研究[D].華中師范大學(xué),2012.
[2]張瑞.高考化工流程題高分突破[J].中學(xué)化學(xué),2015(05).endprint