近兩年高考化學(xué)工業(yè)流程題解析

張興濤

(徐州師范大學(xué)附屬中學(xué)江蘇徐州221008)

近兩年高考化學(xué)工業(yè)流程題解析

張興濤

(徐州師范大學(xué)附屬中學(xué)江蘇徐州221008)

摘要：通過(guò)對(duì)08、09年高考化學(xué)工業(yè)流程題考查的內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的匯總,并對(duì)近兩年高考工業(yè)流程題的分值及所占比重分析,總結(jié)工業(yè)流程題的特點(diǎn),分析工業(yè)流程題與新課程教材的關(guān)系,提出解答工業(yè)流程題的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高考；工業(yè)流程；內(nèi)容；比重：特點(diǎn)；教材；策略

以具體化學(xué)工業(yè)流程為載體的題型，是新課程、新高考中出現(xiàn)的新題型，也是2008、2009兩年各地高考化學(xué)試題的亮點(diǎn)?；瘜W(xué)工業(yè)流程題體現(xiàn)新課程理念，突出化學(xué)與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系，是高中化學(xué)課程改革的重要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)2008、2009年全國(guó)高考“理科綜合”中的化學(xué)工業(yè)流程題（共11套，2008年3套，2009年8套）進(jìn)行對(duì)比分析，可以更好地理解該題型的特點(diǎn)和命題的理念。下面通過(guò)2008、2009兩年高考化學(xué)工業(yè)流程題的解析，結(jié)合教學(xué)實(shí)際談高中化學(xué)教學(xué)中解答工業(yè)流程題的教學(xué)策略。

一、2008、2009年高考化學(xué)工業(yè)流程題考查的內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

年度卷序工業(yè)流程考查內(nèi)容簡(jiǎn)述考查知識(shí)點(diǎn)江蘇卷17題工業(yè)上制備BaCl2的工業(yè)流程。①水解離子方程式的書寫。②溶度積常數(shù)的應(yīng)用。③熱化學(xué)方程式的理解。④化學(xué)平衡的移動(dòng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用以及反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。2008年上海卷27題利用明礬石制取鉀肥和氫氧化鋁的流程。①溶液的配制。②典型離子的檢驗(yàn)。③工業(yè)流程原理的理解。④實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及操作。⑤根據(jù)對(duì)工業(yè)流程原理的理解進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。廣東卷19題工業(yè)碳酸鈉(鈍度約98%)的提純工業(yè)流程。①對(duì)工業(yè)流程的分析能力。②重要實(shí)驗(yàn)儀器的使用。③信息的提取和應(yīng)用能力。④蓋斯定律的應(yīng)用。2009年江蘇卷15題16題1.以工業(yè)碳酸鈣生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣的流程。2.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料的流程。①典型離子的檢驗(yàn)。②理解流程原理,提高產(chǎn)品純度,分析誤差原因。③理解滴定原理,掌握滴定操作。④結(jié)合流程操作,進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。⑤理解工業(yè)流程原理,分析每一個(gè)環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果,結(jié)合元素化合物知識(shí),采集相關(guān)信息并加以運(yùn)用。⑥電極反應(yīng)方程式的書寫。廣東卷22題生產(chǎn)硼砂過(guò)程產(chǎn)生的廢料,回收其中鎂的工業(yè)流程。①常見(jiàn)金屬元素及其化合物主要性質(zhì)的掌握。②離子反應(yīng)的本質(zhì)。③應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力以及對(duì)圖表的觀察、分析能力。

①元素及其化合物的性質(zhì)。②離子的檢驗(yàn)。③離子方程式的書寫。④工業(yè)流程的理解,藥品的選擇和操作。⑤實(shí)驗(yàn)誤差的分析計(jì)算。山東卷30題上海卷27題大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵,提純大理石的工業(yè)流程。以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3的流程①物質(zhì)的分離、提純、鑒別。②實(shí)驗(yàn)安全的考查。③物質(zhì)的量濃度溶液的配制和滴定實(shí)驗(yàn)的考查。2009年安徽卷27題將廢水中的Cr2O72-處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合價(jià)依次為+3、+2)的工業(yè)流程。①離子方程式的書寫。②pH試紙的使用。③根據(jù)流程原理分析、計(jì)算生成的物質(zhì)。北京卷28題福建卷24題以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工業(yè)流程從鋁土礦中提取兩種工業(yè)品的流程①化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式、離子方程式的考查。②依據(jù)流程分析如何提高原料的利用率。①離子方程式的書寫。②分析工業(yè)流程,得出每步驟的目的和產(chǎn)物。③溶度積常數(shù)的相關(guān)計(jì)算。天津卷9題從海水中提取食鹽和溴的工業(yè)流程①根據(jù)工業(yè)流程的理解,考查電解NaCl溶液、離子方程式的書寫、環(huán)境保護(hù)、設(shè)備維護(hù)等。②根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),考查實(shí)驗(yàn)設(shè)備、條件的選擇,基本的實(shí)驗(yàn)操作。

二、2008、2009高考工業(yè)流程題的分值及所占比重分析

2008年高考中有江蘇卷、上海卷和廣東卷出現(xiàn)了工業(yè)流程題。在2009年高考化學(xué)試卷中，出現(xiàn)工業(yè)流程題的共有8個(gè)省市的試卷。該題型的分值和在化學(xué)試卷中的所占比重如下：

年度項(xiàng)目江蘇卷上海卷廣東卷山東卷安徽卷北京卷福建卷天津卷2008 2009分值比重分值比重10 8.3% 18 15% 12 10% 12 10% 11 7.3% 12 8% --1 6 --1 2 --1 5 --1 3 --1 8 20%12%14.7%15.3%18%

通過(guò)上表可以看出，工業(yè)流程題在高考中的變化是：采用這種題型的省市增加很多，該題型的分值比重也增加很多，平均比重由2008年的8.53%增加到2009年的14.13%。說(shuō)明各地高考命題對(duì)該題型的重視。

三、工業(yè)流程題的特點(diǎn)

1.對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查實(shí)際、自然、強(qiáng)化能力

工業(yè)流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的大型化或工業(yè)化，因此在2008、2009兩年的所有高考工業(yè)流程題中均對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了考查，具有以下特點(diǎn)：

（1）具有現(xiàn)實(shí)意義?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求之一是：“認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、解決生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題的重要途徑和方法”。實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重于與理論的聯(lián)系，而工業(yè)流程題中的實(shí)驗(yàn)操作則必須為產(chǎn)品或效益服務(wù)，例如2008江蘇17題中“⑷實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過(guò)量的炭，同時(shí)還要通入空氣的目的”。因此更具有實(shí)際的可操作性和風(fēng)險(xiǎn)性，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性和現(xiàn)實(shí)意義。

（2）考查角度更加自然。在工業(yè)流程題中考查實(shí)驗(yàn)，不會(huì)有為考實(shí)驗(yàn)而考實(shí)驗(yàn)的突兀感覺(jué)，把實(shí)驗(yàn)作為整個(gè)工業(yè)流程中的一部分來(lái)考查，更容易讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的思考情境，也符合新課程改革的要求。

（3）強(qiáng)化了對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?。?duì)實(shí)驗(yàn)的考查放在整個(gè)工業(yè)流程大背景下，有利于學(xué)生結(jié)合基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置、藥品使用、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等進(jìn)行開放思維，可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、批判精神和創(chuàng)新意識(shí)，是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母咭蟆?/p>

2.對(duì)化學(xué)反應(yīng)方程式的考查全面到位

在2008、2009兩年的12道高考工業(yè)流程題（11套試卷）中，要求書寫化學(xué)反應(yīng)方程式的地方有12處，涉及到化學(xué)方程式、離子方程式、熱化學(xué)方程式、電極方程式等形式，具體考查的內(nèi)容有：

年度卷序工業(yè)流程題中涉及到的化學(xué)反應(yīng)方程式2008江蘇2008廣東2009江蘇2009上海2009安徽2009北京2009福建S2-的水解反應(yīng)方程式Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過(guò)二硫酸銨),陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式檢驗(yàn)濾液中是否含鐵離子方程式、Ca2+和SO42-反應(yīng)的離子方程式含Cr2O72-的酸性廢水加FeSO4·7H2O的離子方程式(1)接觸室中反應(yīng)的化學(xué)方程式；(2)SO3與H2O反應(yīng)的熱化學(xué)方程；(3)SO2吸收Br2的離子方程式(1)鋁土礦加入鹽酸后生成Al3+的方程式；(2)流程乙加入燒堿后生成SiO32-的離子方程式

化學(xué)反應(yīng)方程式作為高中化學(xué)知識(shí)的核心內(nèi)容，在工業(yè)流程題中頻繁的出現(xiàn)，說(shuō)明化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、核心內(nèi)容是工業(yè)流程題的考查重點(diǎn)。

3.對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容的考查聯(lián)系實(shí)際、新穎

在08、09兩年的高考工業(yè)流程題中，對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容的考查有：

年度卷序工業(yè)流程題中涉及到的化學(xué)反應(yīng)原理2008江蘇2008廣東2009江蘇2009廣東2009北京2009福建(1)Ksp的應(yīng)用；(2)蓋斯定律；(3)化學(xué)平衡移動(dòng)的應(yīng)用(1)蓋斯定律；(2)溫度對(duì)溶解度的影響15題：溶解平衡(加入鹽酸,抑制CO2溶解)；16題：(1)溫度對(duì)水解平衡的影響(2)“相似相溶”原理溫度與溶解度的關(guān)系(溫度、溶解度坐標(biāo)圖應(yīng)用) (1)蓋斯定律；(2)化學(xué)反應(yīng)限度；(3)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的影響Ksp的應(yīng)用

4.對(duì)化學(xué)計(jì)算的考查側(cè)重綜合分析

2008、2009兩年的高考工業(yè)流程題中，涉及到的化學(xué)計(jì)算均需要對(duì)工業(yè)流程的原理、操作、數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析和綜合考慮，因此對(duì)學(xué)生能力的要求更高。

年度卷序工業(yè)流程題中涉及到的化學(xué)計(jì)算2008上海2009江蘇2009上海2009安徽在明確混合肥料的成分后,加入BaCl2(學(xué)生填寫),再選擇合適的實(shí)驗(yàn)操作(學(xué)生填寫),給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出試樣中K2SO4的物質(zhì)的量。該計(jì)算是建立在藥品的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作和流程的全面分析基礎(chǔ)上。計(jì)算醫(yī)用氯化鈣樣品中CaC12·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),及誤差分析。CaO2樣品中測(cè)定CaO2含量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),計(jì)算實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)工藝流程,將廢水中的Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為Cr0.5Fe1.5FeO4。計(jì)算需要加入FeSO4·7H2O的量。

5.有效利用資源、循環(huán)控制、廢物利用等綠色化學(xué)思想的體現(xiàn)

新課程的基本理念要求學(xué)生從社會(huì)實(shí)際生活出發(fā)，認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力。2008、2009兩年的高考工業(yè)流程題均以現(xiàn)實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)為載體，工業(yè)流程的原理、設(shè)計(jì)均體現(xiàn)了對(duì)資源的有效利用、環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品質(zhì)量控制等綠色化學(xué)思想。

年度卷序工業(yè)流程題中涉及到的綠色化學(xué)思想2008江蘇2008廣東2009廣東2009江蘇2009上海2009安徽2009北京2009天津提高BaS的產(chǎn)量。去除工業(yè)碳酸鈉中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等雜質(zhì)。從生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料中,回收其中鎂。以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料,提高原料的綜合利用率。用大理石等原料制取安全無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。廢水中含Cr2O72-,其毒性較大。將廢水處理得到磁性材料。以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸。海水中提取食鹽和溴,SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護(hù)外,解決強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。

四、工業(yè)流程題與新課程教材的關(guān)系

化學(xué)高考考試大綱要求：化學(xué)科試題旨在測(cè)試考生對(duì)中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握情況和所應(yīng)具有的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和自學(xué)能力；試題還應(yīng)注意考查考生初步運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)，觀察、分析生活、生產(chǎn)和社會(huì)中的各類有關(guān)化學(xué)問(wèn)題的能力。以工業(yè)流程為載體對(duì)化學(xué)知識(shí)的考查滿足了這個(gè)要求，注重了源于教材，高于教材，充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)科主干知識(shí)及學(xué)科內(nèi)綜合能力的考查。2008、2009兩年的高考工業(yè)流程題涉及的內(nèi)容與新課程教材（蘇教版）的對(duì)接如下：化學(xué)1（必修）中N、Fe、Al、S、Mg、Na、Si等元素及其化合物的性質(zhì)，物質(zhì)的量濃度溶液的配制，物質(zhì)的分離與提純，常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)等；化學(xué)反應(yīng)原理（選修）中焓變、蓋斯定律、離子水解、溶度積常數(shù)Ksp的應(yīng)用、化學(xué)平衡及其應(yīng)用、電化學(xué)、中和滴定等內(nèi)容。這種題型把化學(xué)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、元素化合物的性質(zhì)等主干知識(shí)和工業(yè)生產(chǎn)流程實(shí)際（原料利用率、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等）相融合，不是對(duì)教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單組合，而是對(duì)教材內(nèi)容的整合和升華，對(duì)學(xué)生的能力要求是以往高考其他題型中所不具備的，已經(jīng)成為高考化學(xué)試題中的區(qū)分度很大的題型。

五、解答工業(yè)流程題的教學(xué)策略

工業(yè)流程題所考查的知識(shí)點(diǎn)不同于有機(jī)推斷、有機(jī)合成、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等題型，在《考試大綱》、《考試說(shuō)明》中均沒(méi)有完整的說(shuō)明和解釋，在現(xiàn)行的新課程教材中也沒(méi)有獨(dú)立的模塊和專題，而是分散于初、高中化學(xué)內(nèi)容的始終。解答該類型題目在教學(xué)中需要注意以下策略：

1.工業(yè)流程題考查的知識(shí)點(diǎn)雖然范圍廣，難度要求高，但在命題時(shí)是嚴(yán)格依據(jù)“大綱”、“說(shuō)明”來(lái)進(jìn)行的，因此深刻理解《考試大綱》的能力要求，準(zhǔn)確把握《教學(xué)大綱》、《考試說(shuō)明》的知識(shí)范圍，才能做到化學(xué)知識(shí)的掌握不超、不漏，即內(nèi)容超出的、難度超出的除參加競(jìng)賽的學(xué)生外，教師不要花時(shí)間和精力去講授，“大綱”、“說(shuō)明”要求的部分在教學(xué)時(shí)要全部到位，不能遺漏，這是學(xué)生解答工業(yè)流程題的前提。

2.化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求：重視探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。工業(yè)流程題的最大特點(diǎn)是其真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)情景，在此情境下展示工業(yè)流程并設(shè)置問(wèn)題，這正是新課程改革所要求的探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，從新課程教材的知識(shí)編排上可以看出元素化合物內(nèi)容基本是以物質(zhì)的工業(yè)制備為主線，串聯(lián)起物質(zhì)的應(yīng)用、性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作等內(nèi)容，便于教師設(shè)計(jì)探究式的教學(xué)方案。因此，教師要深刻領(lǐng)會(huì)新課程教材的編寫意圖，設(shè)計(jì)適合學(xué)生探究的教學(xué)過(guò)程，滲透工業(yè)流程思想和觀念，讓學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中逐漸適應(yīng)該題型，增強(qiáng)面對(duì)該題型的自信心。

3.工業(yè)流程題的主線是具體的工業(yè)流程本身，理解工業(yè)流程的過(guò)程和命題人的意圖，是解答該題型的關(guān)鍵，因此在教學(xué)講解該題型時(shí)，應(yīng)該把講解整個(gè)工業(yè)流程的過(guò)程和目的作為重點(diǎn)，而不是拘泥于每一個(gè)小問(wèn)題的答案，讓學(xué)生養(yǎng)成做該題的一種大局觀，把握住題目的主線，對(duì)整個(gè)題的思考就完整、系統(tǒng)、方向正確，題目中具體的問(wèn)題就很容易解答了。

4.工業(yè)流程題的背景是真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，該題型的背景材料不多，教師在教學(xué)中要注意在具體的題目訓(xùn)練上，把相同的背景材料，通過(guò)認(rèn)真的修改、變化，達(dá)到全方位、多層次、多角度的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)一個(gè)背景材料的充分利用。

5.在學(xué)生自主訓(xùn)練時(shí)，強(qiáng)化快速準(zhǔn)確理解考題的能力、快速分析推理的能力、獲取和加工信息的能力、準(zhǔn)確規(guī)范的表述能力。

文章編號(hào)：1008-0546(2010)02-0065-04中圖分類號(hào)：G632.479

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2010.02.028