高考化工流程題的能力考查導(dǎo)向與教學(xué)策略分析

上海

2019年化學(xué)高考卷積極貫徹全國教育大會精神，把握新時代的育人方向，落實新時代的育人要求，助力培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的人。2020年高考化學(xué)的復(fù)習(xí)備考已經(jīng)拉開序幕。復(fù)習(xí)不是簡單的重復(fù)、再現(xiàn)，而是通過恰當(dāng)?shù)姆椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、條理化梳理，尋找知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系及變化規(guī)律。化學(xué)工業(yè)流程題中考查元素知識已經(jīng)成為高考命題的重要形式，《2019年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱(化學(xué))》明確提出“了解常見金屬和非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用”，把握好化學(xué)在高考工業(yè)流程題中的命題特點(diǎn)，才能有效提高復(fù)習(xí)效率。

綜合比較不難發(fā)現(xiàn)，2019年高考全國卷試題中的工藝流程題均選擇了“硫的重要化合物”作為考查對象(Ⅰ卷—硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]、Ⅱ卷—立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)、Ⅲ卷—硫酸錳)，以氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、離子反應(yīng)、鹽類水解等化學(xué)基本理論為主線，結(jié)合化學(xué)實驗和定量計算等知識，綜合考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實際問題的能力，試題的綜合性較高。因此，分析工藝流程題的命題意圖、特點(diǎn)及解題方法就顯得非常重要。結(jié)合今年高考部分化工流程題目(限于篇幅，僅摘錄部分題目)，特提出以下幾點(diǎn)備考建議，希望可以為廣大教師提供參考。

一、加強(qiáng)對教材知識素材的剖析

【例1】(2019·全國卷Ⅰ·27·節(jié)選)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下(略)：

回答下列問題：

(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是堿煮水洗。

(2)步驟②需要加熱的目的是加快反應(yīng)，溫度保持80～95℃，采用的合適加熱方式是熱水浴。

【例2】(2019·全國卷Ⅱ·26·節(jié)選)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)，是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：

【例3】(2019·全國卷Ⅲ·26·節(jié)選)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9

(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+。

高考試題中的工藝流程題具有較強(qiáng)的綜合性，試題的命制大多取材于教材中的化學(xué)實驗、重要化工生產(chǎn)原料的制備及化學(xué)工業(yè)知識的介紹，如上述題目中“去除廢鐵屑表面的油污”“加熱的目的”“溫度保持80～95 ℃，采用的合適加熱方式”“重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇”“水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體”“MnO2的作用”等在教材中都有相同或相似的描述，如“去除廢鐵屑表面的油污”對應(yīng)教材中的“碳酸鈉溶液呈堿性，可用熱的純堿溶液除去物品表面的油污”“在堿性條件下，油脂能夠完全水解”；“重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇”對應(yīng)教材中的“重晶石是制取其他鋇鹽的原料”。這些涉及物質(zhì)性質(zhì)和變化的語言在教材正文或欄目中可能只是以非常簡潔的文字呈現(xiàn)，所以教師在教學(xué)中要深入挖掘這些文字背后的內(nèi)涵，體現(xiàn)這些知識點(diǎn)對發(fā)展學(xué)生思維的價值。

如果對教材內(nèi)容進(jìn)行深度分析，學(xué)生就能夠從本質(zhì)上理解物質(zhì)變化的規(guī)律。通過充分利用并分析教材中的素材得出物質(zhì)變化規(guī)律可以減輕記憶負(fù)擔(dān)，學(xué)生不僅可以掌握教材中列出的反應(yīng)，也可以推出教材中未列出的反應(yīng)，有利于提高學(xué)生的分析推理能力，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。在高考復(fù)習(xí)備考過程中，教師要重視教材，引導(dǎo)學(xué)生掌握物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)變化、化學(xué)核心概念和化學(xué)基本原理等知識，抓住實質(zhì)，從本質(zhì)上理解相關(guān)概念、原理的形成過程，逐步積累知識素材，拓展知識視野。

二、重視對符號表征能力的培養(yǎng)

【例4】(2019·全國卷Ⅰ·26·節(jié)選)題干略

【例5】(2019·全國卷Ⅱ·26·節(jié)選)題干略

【例6】(2019·全國卷Ⅲ·26·節(jié)選)題干略

三、提升對化學(xué)語言能力的要求

【例7】(2019·全國卷Ⅰ·27·節(jié)選)題干略

(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是堿煮水洗。

(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是將Fe2+全部氧化為Fe3+；不引入雜質(zhì)。分批加入H2O2，同時為了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5。

(4)步驟⑤的具體實驗操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

【例8】(2019·全國卷Ⅲ·26·節(jié)選)題干略

(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+。