【讲座】高考命题视角下化工流程试题的研究与思考
一、为什么要研究高考真题?
高考题就是最好的复习资料。 ——高考化学命题组长 南京大学 段康宁教授
是精雕细磨的产物;对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏; 如同与命题者对话。
—— 教育部考试中心研究员 刘芃
是能够考查、应该引导的内容;是基础教育和高等教育的良好衔接。 ----- 于涵 教育部考试中心副主任、研究员
怎 基础性: 主干、今后所必备的 么 综合性: 触类旁通、多层面融合(知识、能力、素养) 考 应用性: 学以致用 ? 创新性: 发觉缺陷与捕捉新萌芽;新颖推测与周密论证
以学科素养立意为主的命 题思路
学科素养
核 心新 价情 值景
真实、新颖 适当简化
设问
必备知识
关键能力
设问方式: 熟悉与陌生
[2019年1卷26题]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于 玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及 少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
[2019年全国3卷26题]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料原料,工业上可由天 然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如 下图所示。回答下列问题:
(1)“滤渣1”含有S和________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的 化学方程式_____________________________ (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________ (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。 (4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_____________ (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全, 原因是_____________________________。 (6)写出“沉锰”的离子方程式__________________________ (7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其 中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=_____
废旧
放电
锂离子电池 处理
NaOH溶液 拆解 正极碱浸 过滤
滤液 调pH 过滤 滤渣 酸浸 调pH
萃取
水相(Li2SO4溶液) 有机相 反萃取
有机相
H2SO4、H2O2 再生回用
水相(CoSO4溶液) 沉钴 过滤
NH4HCO3溶液
滤液 Al(OH)3固体
滤渣 过滤
滤液
滤液 CoCO3固体
三、化工流程试题特点
第一板斧:陌生度高 —— “吓退”考生
选题内容丰富广 泛,密切联系生产、 生活实际,以真实化 工生产为情境,用框 图表述生产流程。 1.题干陌生 2.框图陌生
有限时间、陌生环 境,畏惧感,思维受 阻。公平性、基本功 和心理素质。
第二板斧: 信息量大 —“烦死”考生
1.文字多: 三四 百字左右,阅读量大, 专业术语多。
框图呈现方式
四、学生障碍点
审题方法、规范表达欠缺 1、对核心知识点和原理没有真正掌握。学科素养不高, 运用知识不灵活。机械照搬知识 2、对信息的挖掘、提取能力不高。对关键信息视而不 见,也无法联想匹配 3、逻辑思维能力弱,容易思路中断
五、思考
(一)、反璞归真 1、明确学科价值,体现育人功能 化廉为贵,用最高效最合理的途径,创造最有价值的物质,服务于社会
(四)、培养有序性思维
①主动找:目的是什么? 信息(性质?) ②理模型:预处理、核心反应、分离、提纯 ③携问题:前后结合,快速匹配 ④规范答:有理有比较与分类 联想旧知 类比与迁移
选择思维策略
问题解决 分析与综合 证明与推理
(四)、精练精讲
[2019年全国2卷26题]立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。 (1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼 烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。
【思考】 请分析各种元素走向(复分解反应?氧化还原反应) 流程中怎样控制条件实现铁镁分离提纯?
(2013年全国新课标卷I )27.锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生 利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。 充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下 工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
打破定势、反套路, 考查素养
回答下列问题:
学科素养
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___
(2)“滤渣1”的主要成分有______。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,
可选用的化学试剂是____必__备__知_ 识
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O ⇌ H++B(OH)−4,Ka=5.81×10−10,可判断 H3BO3是_____酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_____ 关键能力 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________,母液经加热 后可返回_________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是____
,解决生产、生活、环境等问题。 化学中蕴涵哲学思想
2、抓本带形、化繁为简,培养素养 找准必备知识
形 本
系统性、科学性、深广度、结构化
在情境中感悟、分析,剥离情景,形成知识与思路,迁移到新情景
(二)、强化必备知识、重视知识融合、原理的深入理解
化工流程中的必备知识 (1)元素化学知识:物质的性质及转化关系
(三)、自主构建流程框架 最高效最合理的途径
以设计者的角度
绿色化学:能耗、环保、产率
碎、烧、浸?
预处理
原料
箭头、元素走向
原料的循环利用
核心化学 反应
结晶 过滤 洗涤 烘干等
分离提纯
产品
杂物或副产物 反应条件的控制
排放物的无害化处理
转化原理;
影响速率、平衡移动因素 如:PH、C、T、P、催化剂、环境物质
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。 其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_______(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为_____________。 (3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取 25.00 mL 0.1000 mol·L−1的I2−KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴 定,反应式为I2+ 2S2O32- =2I−+ S4O62-,测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变 化为____,样品中S2−的含量为________(写出表达式)。
问题7-8空 2.步骤多: 5 步 ~ 8 步; 3.信息或明或暗, 陷阱多,时有新词, 图表解读能力要求高
第三板斧: 综合性强 —难住考生
化学原理、实验设计、 基本操作和元素化合物 知识、物质结构融合为 一体,多层次多角度、 多方式深入考查。
能力要求高,主要考 查学生对已学知识的掌 握、理解、迁移、转换、 重组和解决实际问题的 能力,突出考查考生的 综合分析判断能力、逻 辑推理能力。具有考查 知识面广、综合性强、 思维容量大的特点。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 (2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为_____ 。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清 洁能源气体,该反应的化学方程式为__________
研究高考题,对师生都是再学习再提升的过程。
二、高考命题视角
为 立德树人:培养什么样的人? 什 么 服务选才:定位?
考 ?
引导教学:导向
素养立意 思维立题 对学生和老师的高要求
考 必备知识:有哪些来源? 什 关键能力:运用知识解决具体问题的能力 么 学科素养:不同的情境下处理复杂任务的内化后的综合素养 ? 核心价值 : 社会主义核心价值体系、社会责任感
化工流程试题常见类型
常见类型
以物质制备为基础考查 以物质分离、提纯为基础考查 以测定物质的组成(或含量)为 基础考查
考查角度
实验基本操作 基本化学原理 基本概念 简单计算 信息提取与处理 方案评价与改进
1、以操作为主线
[2019年全国3卷]
2、以产物为主线
【2017新课标1卷】
3、混合式:
[2019年全国2卷]
(2)实验知识:分离与提纯、实验操作、仪器及其使用、反应条件(含溶 剂)的控制、滴定、离子的检验、实验安全……
(3)工业知识:化工原型、工业术语(减压蒸馏、煅烧、浸出等)、提高产 率的措施、加快反应速率的措施、绿色化学……
(4)化学理论知识:四大平衡理论、氧化还原反应、离子反应、反应与能 量、电化化学、元素周期律…… (5)适应题目的描述方式,熟悉以下常用语言: 浸润、酸化、盐析、盐洗、 焙烧、熔融、浓缩结晶、趁热过滤、产率、转化率、损耗、纯度、滴定、母 液、煅烧、残留、残渣、热重法、循环使用、吸收、绿色化学、原子经济、 副反应、副产品、反应槽、喷雾干燥、氯化、水化、打浆……
如何寻找反应物、生成物?
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧 化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
新课标高考的热点——浅谈化工流程图题
中学教师论坛2018-2当代教育022化工流程图题与生活、生产实际紧密相连,它以化学反应原理为主线,以真实的化工生产过程为背景,能够很好地体现新课程标准对学生能力考查的要求,所以近年来化工流程图题已经成为各地期末考、模拟考、高考等重要考试命题中不可或缺的题型,受到命题专家的广泛青睐。
化工流程图题对学生解决实际问题能力的要求比较高,具体体现在问题设计灵活多变,试题知识容量大,综合性强,对考生的思维能力要求高,因此要求考生了解工业生产的基本原理和基本流程,对题中信息能进行深刻领会并准确解读。
由于答题难度较大,区分度较明显,所以研究化工流程图题对提高考生的化学成绩,特别是高考,具有非常重要的意义。
一、化工流程图题考什么规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。
常见考点有化学反应方程式或离子方程式的书写、反应条件的控制,氧化剂、还原剂、除杂试剂、沉淀剂等试剂的选择,萃取分液、沉淀、洗涤、蒸馏、蒸发结晶、过滤、干燥、灼烧等提纯除杂基本操作及一些特殊操作或操作的原因、目的,离子的检验,废物处理与环境保护,物质纯度、转化率、产率等定量测定与误差分析等,这些考点对考生的综合能力要求较高。
二、化工流程图题解题储备1.知识储备化工流程图题核心考点为:原材料预处理、反应条件的控制、产品的分离提纯操作。
细化后,具体有以下知识:①元素及其化合物知识;②化学反应速率与化学平衡理论;③氧化还原反应;④物质的分离提纯;⑤化学反应的能量变化;⑥实验基本操作;⑦物质转化和循环,资源的回收与利用;⑧环境保护与绿色化学评价;⑨化学方程式或离子方程式的书写;⑩溶液中的离子平衡。
夯实基础知识,掌握物质的性质及物质间的相互转化规律,是顺利解答化工流程图题的前提条件。
2.能力储备解题时,需要考生具有整体把握的能力,抓住工艺流程图题的关键,放眼整个问题框架,进行完整、系统地理解。
①从题干中获取有用信息,了解原材料和产品的相关信息;②预览流程,初步判定预处理、反应、提纯分离等阶段,对相关反应和操作有大致的了解;③分析流程:反应物是什么?生成物是什么?发生了什么反应?该反应对制造产品有什么作用?每一步操作对制造产品有什么影响?另外,化工生产流程图题取材于真实的化工生产和科学研究,以生产流程为载体,以高中化学基础知识和基本技能为依托,着重考查考生化学科学素养,所以考生还应该具有应用化学知识分析问题和解决实际问题的能力、阅读能力、资料的收集处理能力等。
新高考评价体系下化工流程试题的研究与思考(2019-2020)
化工流程试题常见类型
常见类型
以物质制备为基础考查 以物质分离、提纯为基础考查 以测定物质的组成(或含量)为 基础考查
考查角度
实验基本操作 基本化学原理 基本概念 简单计算 信息提取与处理 方案评价与改进
1、以操作为主线
[2019年全国3卷]
2、以产物为主线
【2017新课标1卷】
3、混合式:
[2019年全国2卷]
问题7-8空 2.步骤多: 5 步 ~ 8 步; 3.信息或明或暗, 陷阱多,时有新词, 图表解读能力要求高
第三板斧: 综合性强 —难住考生
化学原理、实验设计、 基本操作和元素化合物 知识、物质结构融合为 一体,多层次多角度、 多方式深入考查。
能力要求高,主要考 查学生对已学知识的掌 握、理解、迁移、转换、 重组和解决实际问题的 能力,突出考查考生的 综合分析判断能力、逻 辑推理能力。具有考查 知识面广、综合性强、 思维容量大的特点。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,母液经
加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是
_________。
一,化学工艺流程图的构成特点
(2019全国l,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥
研究高考题,对师生都是再学习再提升的过程。
二、高考命题视角
为 立德树人: 培养什么样的人? 什 么 服务选才: 定位?
考 ?
引导教学: 导向
对学生和老师的高要求 素养立意 思维立题
必备知识: 有哪些来源?
考 关键能力:运用知识解决具体问题的能力
什 么 ?
学科素养: 不同的情境下处理复杂任务的内化后的综合素养 核心价值 : 社会主义核心价值体系、社会责任感
高考化学一轮复习第三章专题讲座二高考化工流程题的解题方法指导课件新人教版
会生成一种无色无味气体,Br2 被还原为 CaBr2,则 NH3 被氧 化成的无色无味的气体为 N2,写出反应:Ca(OH)2+Br2+ NH3―65―℃→CaBr2+N2↑+H2O,根据得失电子守恒、原子守恒 配平,故反应的化学方程式为 3Ca(OH)2+3Br2+2NH3=6=5=℃== 3CaBr2+N2↑+6H2O。
1.CeO2 是一种重要的稀土氧化物,可利用氟碳铈矿(主要 成分为 CeFCO3)来制备。其工艺流程如下:
已知:Ⅰ.Ce4+能与 SO24-结合成[CeSO4]2+,与 F-结合成 [CeFx](4-x)+(0<x<4)。
Ⅱ.在硫酸体系中,Ce4+能被萃取剂萃取而 Ce3+不能。 回答下列问题: (1)“氧化焙烧”中“氧化”的目的是 ________________________________________________。 (2)CeO2 不溶于水和碱,微溶于酸,但“浸出”时却能溶 解 完 全 , 原 因 是 溶 液 中 的 ________( 填 原 子 符 号 , 下 同 ) 、 ________、________促进了 CeO2 的溶解。 (3)“反萃取”时发生反应的离子方程式为 ________________________________________________。 (4) 若 缺 少 “ 洗 氟 ” 这 一 环 节 , 则 所 得 产 品 的 质 量 将 ________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
复习课件
高考化学一轮复习第三章专题讲座二高考化工流程题的解题方法指导课件 新人教版
2021/4/17
高考化学一轮复习第三章专题讲座二高考化工流程题的解 题方法指导课件新人教版
专题讲座(二) 高考化工流程题的解题方法指导
流程结构透视策略探究思考——对一道化工流程题的探究与思考
流程结构透视策略探究思考——对一道化工流程题的探究与思考浙江省诸暨中学(311800)王幼琴[摘要]化工流程题成为近几年高考化学的热点问题,该类问题以工业上物质的制取与提炼为背景,融合众多的知识内容,信息量大、逻辑性强,注重考查学生的信息提取和综合分析能力。
以一道化工流程题为例,剖析流程题的解题思路,探究考题的结构,并提出相应的教学建议。
[关键词]化工流程题;结构;解题思路[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2019)11-0064-02一、题目呈现题目:在化学工业中一般使用电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为主要原料来制取KClO3,图1是制备的主要工艺流程。
图1请据图回答下列问题:(1)氯化过程的电石渣控制在制备的氯化过程中需要控制电石渣过量,温度在75℃左右。
氯化的原理是Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2,而Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,同时有少量的Ca(ClO)2会分解为CaCl2和O2。
①试写出Ca(ClO)2生成的化学方程式:;②在制取过程中为提升Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率,下列方法可以采用的是___________;A.降低Cl2通入的速率B.反应过程充分搅拌C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程的方程式分析氯化过程中物质转化的总的反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,之后进行过滤操作。
①试分析滤渣的主要成分:___________;②滤液中的物质呈现一定的物质的量之比,则n(Ca(ClO3)2)∶n(CaCl2)_________1∶5(填写“大于”“小于”或“等于”)。
(3)产品的转化分析已知向滤液中加入过量的KCl固体,能够将Ca(ClO3)2转化为KClO3。
如果KClO3的含量为100g/L,图2所示是部分物质的溶解度与温度的关系,试分析要从溶液中尽可能多地析出KClO3固体(设KClO3的含量为100g/L),可以采用的方法是_________。
解读无机化工流程题的命题角度及应对策略
鼯析
Na HCO 3
K s o , 可 先用 B a C I ( 试剂 I ) 把 c O; 一、
S 0 沉 淀除去 , 再用 K C O ( 试剂 I I ) 除 去 过 量 的 B a 引, 最后用 盐 酸( 试剂 I I 1 ) 除去 过量 的 C 0; 一, 浓缩、
B 石灰 乳 与 C 1 。的 反应 中 , C l 既 是 氧 化 剂 , 又
是 还原 剂 ;
( 2 )B a C I 2 , B a +C O; 一一B a C O3 、
C 常温下 干燥 的 C l 。 能用 钢瓶贮 存 , 所以 C l 不
与铁反 应 ;
D
图中所示 的转化 反应 都是 氧化还 原反应
是: 浏 览试 题 , 明确流程 目的 , 然后 分析 流 程 图的 主要
工流 程题
◇ 甘肃 张 聆
原料 、 主要 产 物 的差 异 猜 测 各 部 流程 设 计 的 目的 , 这 样 就易把 流程 中出现 的物 质推 断 出来 , 然 后根 据 物 质 的性 质解答 相关 分离 、 检验 、 用途 、 贮 存等 问题 .
化
气体 排放
甲 … 一C 蕊 滤渣
昨 天 不能 唤 回来 , 明天还不确实, 而 能确 有 把握 的 就是 今 天
( 1 )一 定 条 件 下 , NO 与 NO 存 在 下 列 反 应 : NO( g ) +NO ( g ) N O 。 ( g ) , 其 平 衡 常 数 表 达 式 为
以选择题 形式 出现 时 , 常把 流 程 图 中的 各步 主要
物 质直 接提 供 出来 , 一 般 不 涉及 物 质 推 断 , 这 类 题 一
般 是教 材 内容 的重 组 , 陌 生 度 较小 . 解 答 时 常从 价 态
对化工流程图题的几点思考的教育论文
对化工流程图题的几点思考的教育论文对化工流程图题的几点思考的教育论文摘要:文章针对高考新题型“化工流程图”题从起源、题目结构、演变过程和解题方法做了一些研究和思考,并对在教学中如何突破这类题型提出一些想法和建议。
关键词:化工流程图;演变;解题方法;突破策略以“化工流程”为背景的“化工流程图”题型自从在2005年的广东、上海市的高考题中首次亮相后,近几年来,在新课改地区的高考新题型[1]中频频出现,并且不断的发展完善,引起了高中化学教师的高度关注,笔者也就此做了些研究和思考。
一、化工流程图的上榜理由笔者认为这类题目之所以备受青睐的原因有二:1、这类试题以真实的工业生产作为背景,陌生度大,起点高,结构新颖,提问灵活,有较好的区分度。
且题材多,无法猜题,能较好的体现公平、公正的高考选拔原则。
2、这类题型能很好体现课标和《考试说明》中的相关要求。
《课程标准》的课程性质中明确指出“高中化学课程应有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。
”[2]《2010年考试说明》在命题指导思想中要求“重点考查考生的信息获取与加工……从化学视角分析解决问题和创新思维等能力”,同时在素养和能力要求中提出“3、解决化学问题(1)能够将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
(2)能用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果,并做出解释的能力。
(3)这些要求在“化工流程图”题型中都能很好的体现。
二、化工流程图的结构这一类试题往往通过提供文字信息、工业生产流程简图、提供图表和数据设置问题,题型的呈现趋于成熟、统一,形成了相对固定的模式,一般如下:三、化工流程图题型的演变在研究了化工流程图的结构后,笔者做了一些比较研究,试图找出这种题型的发展变化过程,并且建立和某些传统题型的联系。
无机化工流程高考试题的研究及教学反思
无机化工流程高考试题的研究及教学反思无机化工流程是无机化学的重要应用领域,涉及到各种化学反应和工艺条件的选择。
高考是评价学生学习成果和能力的重要考试,因此,研究无机化工流程高考试题的设计与教学反思对于提高学生的应用能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
一、无机化工流程高考试题的设计在设计无机化工流程高考试题时,需要关注以下几个方面:1. 知识点覆盖广泛:试题应该涵盖无机化工流程的各个方面,包括反应的选择与条件、原料的选择与处理、工艺的控制与优化等。
试题难易程度应该适宜,能够考察学生对于不同知识点的掌握和应用能力。
2. 结合实际案例:无机化工流程通常应用于实际生产中,因此试题可以结合具体的案例来设计,让学生能够更好地理解流程的应用和意义。
例如,可以设计一道试题让学生分析某废水处理过程中选择了何种反应方法,以及该方法带来的优势和挑战。
3. 综合能力考察:无机化工流程是一个综合性的学科,试题设计时可以考察学生的综合能力。
例如,可以设计一道试题要求学生分析某化学反应产物的纯度、收率及反应速率,以及如何进行优化和改进。
二、教学反思结合无机化工流程高考试题的设计,我们可以进行以下几方面的教学反思:1. 教材内容和实践应用结合:教师在教学过程中,可以引导学生将无机化工流程与教材内容进行结合,理论知识与实践应用相结合。
通过案例分析和实验操作,使学生更加深入地理解流程的原理和应用。
2. 培养分析解决问题的能力:无机化工流程的设计和优化离不开对问题的分析和解决能力。
教师可以通过启发式教学方法,引导学生从实际问题出发,分析问题的本质和解决方法,并进行讨论和交流。
3. 强调实践操作和实验设计:无机化工流程的学习需要进行实践操作和实验设计。
教师需要注重培养学生的实验操作和实验设计能力,通过实验实践,让学生亲身体验流程的具体操作和现象变化,提高他们的动手能力和实际操作技巧。
4. 评价体系与学生能力培养相统一:在考试评价中,需要考虑学生对无机化工流程的掌握程度和应用能力。
新高考下化工流程题的命题特点与解题策略
新高考下化工流程题的命题特点与解题策略孙华丽㊀宁方岭(潍坊新纪元学校ꎬ山东潍坊261108)摘㊀要:新高考背景下的化工流程题通常会具有固定的解题框架ꎬ无论题目形式或内容如何变换ꎬ题目最终的意义都是考查学生高中化学阶段对各类化学知识点的掌握情况与灵活运用程度ꎬ教师需着重培养学生化学流程题的解题能力.据此ꎬ文章分析与研究了新高考下化工流程题的命题特点与解题策略.关键词:新高考ꎻ化工流程题ꎻ命题特点ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)04-0133-03收稿日期:2023-11-05作者简介:孙华丽(1978.9-)ꎬ女ꎬ山东省济南人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究ꎻ宁方岭(1973.4-)ꎬ男ꎬ山东省泰安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀在新高考背景下ꎬ高中化学化工流程题目可以根据不同的生产过程以及不同自然资源的开发与利用ꎬ对各类题型进行分类与归纳.基于生产过程中所采用的不同的生产工艺ꎬ可以将高中化学化工流程题中生产制造环节分为以下三类ꎬ即以电解原理为基础的生产过程㊁以原料转换原理为基础的生产过程㊁以杂质过滤和物质提纯为基础的生产过程.此外ꎬ也可以根据自然资源类型将高中化学化工流程题进行题型划分.因此ꎬ对于学生而言ꎬ需要掌握正确的化工流程题命题特点ꎬ灵活进行解题.1化工流程题的命题特点1.1化工流程题的结构分析通常情况下ꎬ高中化学工艺流程题目的结构可以分为以下三部分ꎬ分别是题引㊁题干以及题设.题引ꎬ其主要作用是将题中的各类信息进行详细说明ꎬ如化工流程的生产目的㊁产品的特点与属性㊁生产期间所需使用的原材料等.另外ꎬ在部分高中化工流程题中ꎬ为使学生能够进一步明晰题目所给内容ꎬ加强对题目内容的理解ꎬ往往会根据题目内容形成一系列的图形㊁表格等.题干ꎬ多数情况下此类型题目的题干往往为流程图㊁逻辑图等.通过此种方式将各类物质在转化与生产期间的整个流程简洁㊁清晰㊁全面地展现在学生面前ꎬ为学生后续的顺利解题提供良好条件.题设ꎬ该部分的主要作用是将高中化工流程相关知识与题目工艺生产条件㊁流程等相关联.通过在合理范围内形成一系列的化学问题ꎬ从而确保学生通过题设对题引㊁题干开展全面分析ꎬ进而达到巩固高中化工流程相关知识的效果ꎬ并加强学生实践操作与理论知识的联系.1.2化工流程题的考查范围分析在新高考背景下ꎬ高中化工流程题的考查范围331主要包含以下三方面内容:一是元素化合物ꎬ主要考查高中学生能否根据题目所给条件对相关物质的变化情况㊁变化条件㊁相关化学方程式等内容ꎬ进行准确的回忆㊁理解以及分析ꎻ二是高中化学知识基础ꎬ如化学反应原理㊁化学公式等ꎻ三是化工实验步骤与操作ꎬ主要考查学生能否根据题目所给出的实验条件㊁实验环境等内容以正确方式进行pH调节㊁物质提纯㊁物质分离等相关操作.1.3化工流程题的常见考点分析高中化工流程题的常见考点主要包括以下三方面内容:其一ꎬ物质提纯与杂质分离.在此方面的常见考点有分馏㊁萃取㊁沉淀以及过滤等.其二ꎬ结晶过程分析.该方面需要学生结合实际情况ꎬ根据题目所给条件与参数对结晶全过程开展细致分析ꎬ其中涉及物质的蒸发㊁浓缩㊁过滤以及冷却结晶等内容.其三ꎬ计算环节.在高中化工流程题的计算中主要涉及产量计算㊁纯度计算㊁物质消耗量计算等方面.2化工流程题的解题策略2.1快速提炼题目中重要信息由于新高考背景下高中化学化工流程题干内容复杂化㊁多元化ꎬ其中不仅存在文字说明ꎬ也包括生产流程与生产工艺㊁图形或表格等相关信息.因此ꎬ当学生拿到高中化学化工流程题后ꎬ应当先对题干中文字部分进行精确㊁全面地阅读与理解ꎬ明确生产流程中所需的产品原料㊁反应条件㊁最终产物㊁产物用途㊁副产物类型等相关内容.另外ꎬ为进一步加强解答内容的合理性与科学性ꎬ学生应当结合实际情况对化工流程题目背景进行判断ꎬ明确其属于实际工业生产还是实验室研究生产ꎬ以此有效梳理实验最终目的与所用生产工艺限制.若高中化学化工流程题中给出产品用途ꎬ则可以根据产品用途逆推产品形式ꎬ为题目的顺利解答提供相关依据.除此之外ꎬ还需要加强解题的规范性与标准性ꎬ如对离子方程式㊁化学方程式等进行合理配平ꎻ检查可逆符号㊁等号是否书写规范ꎻ明确标注溶液㊁气体以及沉淀等物质的符号.同时ꎬ学生在解题时应当结合实际情况ꎬ对所形成的实验方案进行全面评价与分析ꎬ如是否存在对环境的污染现象㊁是否对所使用的仪器或设备存在特殊需求㊁反应条件控制措施是否简便㊁反应物种类及各类产物数量等ꎬ从而加强实验方案的精确性与合理性[1].2.2化工流程题中常见的原料处理方法和作用为进一步提高化工流程题的实际解题效率与解题速度ꎬ需要学生明确化工流程题中各类原料常见的预处理方式与作用.通常情况下ꎬ原料常见的预处理方法主要分为以下三种:第一ꎬ研磨粉碎.该方式适用于惰性物质ꎬ目的是通过物理研磨方式提高物质与气体或液体之间的接触面积ꎬ进而提升反应速率.第二ꎬ酸浸.该处理方式主要用于酸溶ꎬ即利用浓硫酸㊁硝酸㊁盐酸等溶液溶解可溶性金属ꎬ这样能够通过将与酸不溶物质隔离实现去除金属杂质的效果.第三ꎬ煅烧㊁焙烧㊁灼烧.此处理方式能够改变物质的组成成分与整体结构ꎬ进而为物质赋予可溶性.同时ꎬ煅烧㊁焙烧以及灼烧所需温度极高ꎬ在高温条件下能够基于氧化㊁分解原理有效去除物质中有害成分或杂质[2].2.3陌生氧化还原反应方程式的书写技巧对于高中化学化工流程题而言ꎬ其多数情况下所涉及的反应化学方程式并不是学生所熟知的ꎬ因此ꎬ学生在解析过程中只能基于所学化学方程式与反应原理ꎬ对题目中潜在的化学方程式进行判断与书写ꎬ从而达到解题目的.在此过程中ꎬ需要学生有效掌握对陌生氧化还原反应方程式的书写技巧ꎬ在实际解题过程中能够正确㊁精准㊁完全地书写陌生反应化学方程式ꎬ以此为后续的顺利解题提供重要依据.首先ꎬ需要学生结合实际情况对变价后的化学反应产物进行精准判断ꎬ而后联系化工流程题中所给条件与重要信息明确相关生产流程中的最终产物ꎻ其次ꎬ配平变价物质的系数ꎬ而后根据化合价知识完431成升降配平变价物质ꎻ最后ꎬ对所形成的配平化学方程式进行校验与分析ꎬ并确定其合理性与规范性[3].2.4例题分析例㊀磷肥生产期间会形成副产物CaSO4 2H2Oꎬ即石膏.为推动相关企业的可持续发展ꎬ需要将石膏副产物转化为氯化钙水合物储热材料与硫酸钾肥料[4].图1为CaSO4 2H2O转化工艺流程图.图1㊀CaSO4 2H2O转化工艺流程图问题一:在该生产流程中ꎬ所使用的生产原料除KCl与CaSO4 2H2O外还需要什么原料?问题二:当碳酸铵溶液加入石膏悬浊液后是否会发生反应ꎬ若发生反应则写出反应的离子方程式.问题三:过滤Ⅰ操作所产生的固体可用于生产水泥的原料ꎬ请问该固体中含有哪些物质?以化学式表示.问题四:过滤Ⅰ操作所得滤液为(NH4)2SO4溶液ꎬ如何有效检验滤液中的CO2-3问题五:已知在不同温度条件下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量见表1.当温度为60ħ时ꎬK2SO4的饱和溶液质量为591gꎬ当将其冷却到0ħ时ꎬ能够析出的K2SO4晶体质量为多少?表1㊀不同温度下K2SO4的溶解的量温度/ħ02060K2SO4溶解的量/g7.411.118.2㊀㊀解析㊀通过对图1进行分析ꎬ可以发现在该生产流程中ꎬ所使用的生产原料除KCl与CaSO4 2H2O外ꎬ还包括水㊁石灰石以及氨ꎬ即NH3㊁H2O㊁CaCO3.由于碳酸钙具有难溶特性㊁硫酸钙具有微溶特性ꎬ因此将碳酸铵溶液加入石膏悬浊液后ꎬ所形成的产物有硫酸钙以及混有石膏的碳酸钙ꎬ反应离子方程式为CaSO4+CO2-3ңCaCO3ˌ+SO2-4ꎬ同时能够得出问题三的答案ꎬ为CaSO4.对于问题四而言ꎬ其最终目的在于检验滤液中的碳酸根离子ꎬ可以选择酸化方法ꎬ将盐酸溶液滴入滤液中ꎬ若出现气泡则证明滤液中存在碳酸根离子.由于K2SO4饱和溶液在结晶过程中ꎬ其溶剂的量始终不变ꎬ因此学生需要基于此原理对表1开展分析并明确各温度条件下K2SO4的溶解度.对60ħ下591g饱和溶液的含水量进行计算ꎬ能够发现水的质量为500g㊁K2SO4的质量为91gꎬ同时根据表1可知0ħ条件下100g水能够有效溶解18.2g的K2SO4.因此ꎬ500g水便能够溶解37g的K2SO4进而计算出0ħ条件下ꎬ可以析出54g的K2SO4结晶.3结束语综上所述ꎬ学生在实际解题过程中ꎬ要加强对题目的分析力度ꎬ充分挖掘题目中的隐藏信息.根据现有条件与所给参数对化工流程的前后关系开展分析ꎬ进而明确生产流程主线与主产物㊁生产流程支线与副产物㊁是否存在有毒有害物质㊁在绿色环保角度下相关生产流程是否具有优化潜力以及具体优化措施等ꎬ而后利用规范㊁标准㊁专业的解题方式与作答技巧实现对化工流程题的高质量解答效果[4].参考文献:[1]史育萌. 模型建构 在化工流程题教学中的应用[J].中学教学参考ꎬ2022(11):68-70. [2]刘树领ꎬ鉴培培.首尾对比四周环顾:巧解无机化工流程题[J].理科考试研究(高中版)ꎬ2022ꎬ29(2):49-51.[3]张鹏程.高考化学化工流程题的解题策略[J].学周刊ꎬ2019(21):93.[4]曾国琼.化工流程题的命题特点及复习备考策略[J].中学化学教学参考ꎬ2022(1):41-45.[责任编辑:季春阳]531。
专题讲座(六)化工流程的解题策略(讲)
专题讲座(六)化工流程的解题策略【核心素养发展目标】无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型,该类题源于生产实际,以解决化学实际问题为目的,将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来,并根据其中涉及的化学知识步步设问,使问题情境真实,构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。
试题新颖,内容丰富,阅读量大,其结构分题头、流程图和问题三部分。
题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的,流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来,问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。
1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合重组为新知识块的能力。
2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释的能力。
【知识点解读】知识点一、工业流程试题的基本特点1、试题的切入点(或试题素材)较多的采用了与生产生活密切联系的化学新技术、新成果。
故题干内容来源都是真实的工业生产过程,内容丰富,提问灵活。
2、题目结构:分题头、题干和题尾三部分。
(1)题头一般是介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括获得副产品);(2)题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;(3)题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置系列问题。
3、呈现形式:流程图、数据表格、图像、实验装置。
4、设问方式:措施、成分、物质、原因。
5、能力考查:获取、整合、处理、应用信息的能力、分解问题的能力、表达能力。
6、知识落点:基本理论、元素化合物、实验。
学科&网知识点二、工艺流程题特点1.化工生产的结构2.试题的设问角度化工流程题的考点主要从以下6点设置:(1)基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。
高考化学工艺流程题专题讲座全解
5.废物处理
废渣处理
解题思路
基本流程:明确整个流程及各部分的目的 → 分析每步发生的
反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题 的模式与要点 1.要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。 2.再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 3.要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性 在答题时应注意:前一问回答不了,不一定影响答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧: 1.浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产 物),对比原料和产物; 2.了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性 信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用; 3.解析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利用 了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。每一步操作 进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副 产物?杂质或副产物是怎样除去的?
(2)电化学降解NO3-的原理如题11图所示。
A 直流电源 质子交换膜
B
Pt 电极 H2O
Ag-Pt 电极 NO3— N2 题11图
(填“A”或“B”),阴极反应式为 。 ②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右) 为 g。
①电源正极为
4.废旧电池处理的试题
【例5】. (2013·全国新课标)锂离子电池的应用很广,某正极材料可再生利用,某锂
离子电池的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池 负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6,现欲利用以下工艺流程回收正极材料中某些金属资 源(部分条件未给出)。
