化学工艺流程题的聚焦思考

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  化学工艺流程题基于化工生产实际或科学实验中的真实情景,问题主要围绕常见物质的性质、基本化学原理、化学实验操作方法和化工生产工艺,涵盖的思维容量较大,对学生的能力要求较高。它综合考查学生自主学习能力、接收整合化学信息的能力、应用事实性知识、概念原理知识和化学实验技能等分析解决化学实际问题的能力。不少学生在面对此类题目时,缺乏科学系统的分析方法,只能通过题海战术来应对,增加了学业负担。如何才能在日常的教学和训练中,指导学生针对此类题型进行有序思维和综合分析呢?这需要对化学工艺流程题进行思考分析。
  一、化学工艺流程题的价值取向
  新的《高中化学课程标准》体现了新课程的选择性,尊重和满足了不同学生的发展需求,为学生提供了多样化的课程模块,充分联系生产、生活实际,突出化学学科特征,重视探究学习活动,使学生接触实际问题,综合运用所学的知识来认识生产、生活中与化学有关的技术问题,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生进行课题研究和科学探究的意识和精神,培养学生的科学态度和价值观。
  新课程标准提倡纸笔测试的重点应放在考查学生对化学基本概念、基本理论,以及化学、技术与社会的相互关系的认识和理解上,应重视对学生对化学、技术与社会的相互关系的认识和理解的考查,应重视对学生综合运用化学知识、技能和方法分析和解决问题的能力的考查,应选择基于真实情景的综合性、开放性问题。而化学工艺流程题恰好符合上述要求,同时也能满足“注重测量自主学习的能力,重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展,以促进学生在知识与技能、过程和方法、情感、态度和价值观等方面的全面发展”的要求。
  二、化学工艺流程题的结构
  化学工艺流程题的流程结构一般由三部分构成:化工原料、化学核心反应和产品回收应用,其基本结构如下图所示。
  化学工艺流程题常以无机矿物、工农业或生活废旧物质为原料,经过一定的预处理(如煅烧、溶解、除杂、分离等),除去原料中的大部分杂质,得到原料中的主要成分,然后再利用常见的化学反应(如离子反应、氧化还原反应),通过控制反应条件得到相应的目标产品,最后进行产品的分离提纯,以达到化工生产的目的。
  三、化学工艺流程题的思考策略
  化学工艺流程题的问题设置主要围绕工艺流程图的分析、化学反应原理的运用、反应条件和生产工艺的选择与评价、生产过程中产物的判断和综合利用、生产效益和绿色化学的理念等。许多学生在思考时找不到分析的思路,尤其是对涉及化学原理和工艺方面的非常规问题无从下手。化学工艺流程题的正确思考顺序为:
  首先,把握核心,进行整体分析。生产目的是化学工艺流程题的核心,物质的转化是思维的主线。因而,在分析化学工艺流程时,一定要紧紧围绕生产目的,研究物质转化的核心化学反应,抓准物质转化这条主线,结合原料成分(主要成分和杂质成分),根据物质的物理性质和化学性质,选择科学合理的除杂、分离、制备和提纯原理。
  其次,带着问题,进行环节和信息分析。化学工艺流程题的信息量较大,關键信息分布在大小题干、生产环节、辅助信息中,因此,在分析大题干信息后,还应认真分析小题干信息、辅助信息以及题干中隐含的信息,正确运用元素化合物的性质、化学反应原理和化工工艺原理,通过流程图的前后关联,分析流程图中每一步操作的目的和发生的反应,科学解决问题。
  再次,结合题目,进行答题评价。学生完成题目后,教师要指导学生结合题目特点和问题,进行自我反馈和自我评价;同时,结合题目,对同一个信息进行多角度的提问,对同一个问题进行发散思考。
  最后,体验反思,总结答题策略。通过多次体验练习后,教师要指导学生进行反思,总结分析思路和答题策略,培养良好的思维习惯,把学科思想、基础知识和基本方法转化为可操作的答题思路和答题策略。
  责任编辑 黄博彦
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