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【教育教学】初中化工流程题专题解析和实践策略

     

初中化工流程题专题解析和实践策略

无锡市侨谊实验中学  史育萌

摘要:本文从对中考化工流程题典型题例分析入手,归纳出化工流程题命题情境、考查内容特点,进一步梳理出化工流程图题型的结构,通过对两种典型化工流程题型进行解析,明确解题方法和思路,同时结合教学实践提出化工流程题的解题策略。

关键词:化工流程题  解析  实践策略

 以化工生产为背景的“化工流程图”题型,因具有情景新颖,综合性强,思维量大的特点,自在2005年的广东、上海市的高考中首次亮相后,这类题目近几年在新课改地区如福建、山东、上海、广州的高考题中频频出现,并不断完善,江苏卷从2008年起也开始以化工流程图题取代了最有特色的无机框图题。随着课程改革的不断深入,为了实现与高中衔接,化工流程题逐渐进入初中化学的视野。翻阅近年来江苏省13市中考卷,大约有9个地区都出现流程题,由此可见化学工艺流程题是中考命题方向和趋势,备受广大师生关注。本文将对化工流程题考查内容、特点进行梳理,并结合具体题例分析解答化工流程题的解题思路、技巧和主要策略。

一、化工流程题典型题例分析(中考试题化工流程题)

题型

试题情况

考查内容

制备工艺生产流程

石灰石为原料生产CaCl2.2H20

(1)化学方程式

2)除杂知识

3)废液处理

提纯工艺生产流程

粗盐提纯

1)仪器

2)实验操作

3)实验结果分析

1)提纯工艺流程

2)制备工艺流程

海洋资源综合利用

1)海水淡化

2)粗盐提纯

3)氨碱法制纯碱

4)制镁

1)海水淡化的原理

2)除杂知识

3)实验操作名称

4)画实验流程图

制备工艺生产流程

从废液中回收金属和盐

1)除杂

2)化学方程式

3)滤液成分分析

4)实验操作分析

中考流程题怎样命题呢?出题的背景是什么呢?通过对上面流程进行研究,发现与初中化学密切相关的命题情景如下:

二、化工流程图题命题问题情境归纳整理

按资源背景分类

举例

()水资源

海水制盐、氯碱工业、海水提镁等

空气资源

合成氨工艺流程

矿产资源

冶铁炼钢

化石燃料

有机合成工艺

化工(实验)废液

提取金属或盐

现在我们对于什么是流程题有个大致的认识了,流程题就是将化工生产或化学实验中的主要流程用框图形式表现出来,并针对流程中有关化学知识步步设问,形成与化工生产实验密切联系的化学工艺流程试题。实质:考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。

三、中考流程图题命题考查内容和特点

让我们再次对上述题目进行梳理,拨开现象看本质,流程题主要考查内容包括:1.化学反应原理;2.元素化合物知识;3.实验操作及名称;4. 物质除杂、分离;5.利用溶解度分离物质;6.流程中的物质转化和循环,体现绿色化学的思想。化工流程题情境创设真实,体现了新课程倡导的让学生用已有的只是解决实际问题的理念。框图信息新颖,减少了“题海战术”等减负的精神。所设计的问题遍布化学各领域,设计元素化合物知识、化学实验、评价等,有选择题、填空题、简答题等,同时考查了学生阅读能力、获取信息并处理信息、解决实际问题的能力。

四、化工流程图题型的结构、解题方法和思路

1.化工流程图题型的结构

    化工流程题一般包括题头、题干和题尾三部分,题头一般是以文字形式简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的;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流程表示出来;问题部分只要根据生产过程中涉及到的化

学知识设制成系列问题。

2.化工流程图题型解题方法和思路

首先学会流程线路图的解读是关键,在此我们要做到三个关注:

1.关注“箭头”

1表示反应物同时加入,图2表示反应物分布加入,图3表示循环反应。

2.关注框内物质

    弄清每个方框内的物质成分或操作名称,向方框内加入某种试剂后在一定操作指引下在隐含的仪器和设备中,会发生那些反应?生成物是什么?

3.关注流程三线核心

 三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环使用。规律: 主线主产品、分支副产品、回头为循环。关注本流程核心反应是和核心考点。(核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择)

五、初中化工流程主要题型

化工流程题出题背景资源广泛,初中阶段可以以海水、空气、矿产、化石燃料甚至实验室或者化工厂产生废液为资源,以化学基本理论为主线,结合化学实践进行命题,但概括起来基本为两种常见题型。

1.从混合物中分离、提纯某物质

例如:氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂.实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液(含有MgCl2、FeCl3等)通过以下途径制得无水氯化钙。

1)操作 I的名称是           ,操作 II的名称为            。滤渣的化学成分有                      

2)石灰乳的作用是①                           ,写出其中1个化学反应的方程式                      

【解析】实质是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关实验基础知识、接本操作和技能。当遇到这一类题时,要求考生一定要认真在流程中找出得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些;认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。

2.用一种物质制备另一种物质

例如:高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等,以下是用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图

回答下列问题:

1)配制该硫酸溶液时,一定要把         注入          中。

2)写出硫酸与氧化铜反应的化学方程式                      

3)写出固体B所含的物质               

4)洗涤固体B应使用的试剂是           

[解析]首先从题干中获取要制备的是什么物质,寻找在制备过程中所需的原料,写出主要的化学方程式或制备原理,观察有没有副产物,如果有,则剩余的步骤就是分离和提纯操作了。

六、解答化工流程题的几个实践策略

1.要对学生加强读题能力的训练,培养良好的解题习惯。

教学中发现有些同学具有畏难心虚、看见长的文字害怕、还有同学耐心不够没有全局意识、不读题干只看流程、看不懂流程线路图、不清楚流程目的、根据提问在流程中找答案、读了一遍忘记了前面的信息再来一遍共读三次,这些问题带有一定的普遍性,需要同学们在做题中首先克服心理障碍,耐心读题,认真读题,划出关键字,找到流程目的,答题放到真实的流程背景中去,不想当然,解剖流程核心部分,有些流程不懂就跳过,看到过量两字先划出来再想一想,要把学习的知识联系起来才能做好流程题,养成做完题后带入流程图中检验、反思的良好习惯。教学中老师要带领学生读题、解题过程,希望对学生们起到良好的示范作用,总之,解题要有痕迹有助于化工流程题的正确解答。

2.理解实验原理,梳理出实验操作的线索。

    化工流程题框图流程是核心,大家一定要理清原料到目标产品所包含的反应原理,解题时把所发生的化学反应用方程式表达出来,一个复杂的流程才能逐渐明晰起来。解题时也要注意方法:一个大的流程可以截成小流程,一段一段分析,一道题也可能几条流程线,这样可以降低题目的难度。当然如果一个流程合成的物质与其他原料生产另一种主流产品,我们就要交叉进行分析了。

    除此以外,我们对于化工流程题中实验操作步骤要熟悉,掌握以下几个线条,有利于对题目的分析、理解。

(1) 粗盐提纯:粗盐→溶解→过量BaCl2溶液→过量NaOH溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→适量盐酸→蒸发结晶。

(2)过滤→蒸发制热饱和溶液→冷却结晶。

(3)研磨、溶解、灼烧、煅烧

(4)蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥

3.熟练掌握常见气体、离子的检验方法,除杂、提纯的方法。

常见物质的分离、提纯以及物质的检验是化学实验中的重要内容,也是中考的常考内容之一,更是从混合物中分离、提纯某种物质的常见化工流程题型,这部分知识对读懂流程有着至关重要的作用,学习过程中要熟练通过比较掌握常见物质的性质,常见的10种沉淀物质及其性质,以及离子的检验方法,熟悉常见分离方法的适用范围,根据溶解度曲线图选取结晶的方法,以便正确选取恰当方法顺利解答题目。

4.重视基础,语言规范;参悟经典,专题训练。

化工流程题有着题目高起点,解答问题低落脚点的特点,因此具备扎实的化学学科基础知识和实验基本技能是关键,同学们在学习过程中要重视化学基本概念、元素化合物性质等基础知识的学习,将化学实验知识与生活生产实际紧密联系,采取问题讨论方式,通过整理、分析、比较,归纳出若干个“实验问题”,通过适当的典型习题训练和规范、精准的语言描述,感悟解题方法,必会在解题能力上有所提高。