化学工艺题的问题设置及突破策略

朱德彬

摘要：基于化学工艺题的问题设置，专题复习中应重视教材基本知识的内化，紧抓教材经典工艺流程的深化，熟悉化工生产中的主要操作，渗透"绿色化学"的理念，培养学生工艺题的答题能力。

关键词：化学工艺题；问题设置；突破策略

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）08-0208-01

化学工艺题起源于广东、上海卷，契合 "课程内容与学生生活和现实社会实际之间保持密切联系，使实践和生活成为科学课程内容基本来源" 这一新课程理念，已成为新课改后的高考新亮点。化学工艺题是一种多溶质的混合溶液，其中的工艺流程（包括文字、流程图、表格、数据、坐标图等）是优质溶剂，化学科学的知识、方法、观念是溶质，将溶质结晶出来并加以识别、应用是知识与能力的综合体现。以下基于化学工艺题的问题设置，谈谈在突破策略上的思考。

1 化学工艺题常见问题设置

2 化学工艺题的突破策略

2.1 重视教材基本知识的内化。

工艺题融合了元素化合物、离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质制备和分离提纯、反应条件的控制、绿色化学等核心知识。应力求重温重点知识，以点带面，通过知识的内在联系，建立一个完整的、系统的、开放的且不断生成的知识结构，力求达到知识的内化。

2.2 紧抓教材经典工艺的深化。

高中化学教材中涉及到的重要化工生产有合成氨工业、合成硫酸、氯碱工业，硅酸盐，炼铁、炼铜、炼铝、镁的提取、石油化工、煤加工等。高考复习中应充分挖掘教材中的重要工业生产流程，以生产原理、设备、生产流程中的除杂提纯、尾气的吸收与处理等热点知识为载体，联系新材料、新能源、环境问题。高考化学试题中流程题可能将课本中不同处的内容融合，可能会将课本知识延伸。这就提醒我们要引导学生认真阅读、梳理教材，弄清书上每个重要实验和化工流程，并在练习中加以变通，这样才易于做好试卷上有创意的工艺流程题。

2.3 熟悉化工生产中的主要操作。

⑴原料的预处理：目的是为了将原料转化为容易提取的物质，常用方法有粉碎、灼烧（焙烧）。如海带中提取碘，事先要将海带灼烧成灰。

⑵浸出：用浸取剂将固体物质中的主要物质溶解。浸取时常用浸取剂有水、酸、碱等。

⑶煮沸：目的是为了除去溶液中的某些易挥发、易分解、易沉淀的物质。

⑷pH值调节：化工生产中为了分离除杂，常需控制溶液的pH值，调节的方法有加氧化物、酸、碱等。

⑸蒸发：为了将溶液中的溶质提取出来，常采用蒸发的方法，对于不同的溶质，蒸发的程度不同。

①所得晶体不带结晶水（如NaCl）时，一般蒸发至出现大量晶体，利用余热蒸干。

②所得晶体带结晶水（如CuSO4·5H2O）时，通常蒸发浓缩，冷却结晶。

⑹过滤：为了加快过滤速度常用"抽滤"；为了防止溶质损失或杂质析出常用"趁热过滤"；为了保持固液混合物的温度恒定，可用"热滤"。

⑺洗涤：为了洗去固体物质表面的杂质，常用蒸馏水洗涤，有时为了减少固体的损失，常用冷水或酒精洗涤。

⑻重结晶：为了将粗产品进一步提纯而采用的重复结晶的操作。

⑼干燥：晶体表面上吸附有少量溶剂，需用适当的方法进行干燥。固体的干燥方法很多，可根据重结晶所用的溶剂及结晶的性质来选择，常用的方法有以下几种：空气晾干的；烘干（红外灯或烘干）；用滤纸吸干；置于干燥器中干燥。

⑽氧化：加氧化剂，将杂质离子转化为易除去离子，如将Fe2+氧化为易水解的Fe3+。常用氧化剂有H2O2、Cl2、NaClO、KMnO4等。

2.4 渗透"绿色化学"的理念。

绿色化学有利于实现人类社会的可持续发展，对化学工艺流程的可行性评价需要从 "绿色化学"的角度考虑。常常涉及工艺的安全性、可操作性、节约成本（原子效率和原料的循环使用、节能）、环境保护等问题。

2.5 培养答题能力。

要想学生在高考中拿到一个从未见过、不太熟悉的工艺题不紧张，同时处理得游刃有余，需要我们在高考复习中培养学生工艺题答题能力。

⑴明确工艺题答题的基本步骤

①完成"是什么？为什么？"的问题探究过程

从题干中获取有用信息，了解生产的原料和产品。引导学生理解物质间的转化关系、理解物质结构、性质、应用及其内在联系。

②完成"做什么？怎么做？"的问题解决过程

引导学生从技术角度分析从原料到产品关键进行了哪些反应？利用了什么原理（氧化还原、溶解度、溶液中的平衡）？关键操作进行到什么程度最佳？除目标产物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？

使学生明确做工艺题不需要拘泥于每个细节，不需要把过多的精力用于分析每步流程，只需把握大的方向即可解题。

⑵熟悉工艺题答题的基本策略

①给信息的反应方程式的书写基本步骤

结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质；确定最关键的反应物和生成物；配平关键反应物和生成物；再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物；依据题目信息写好反应条件；结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。

②基本实验操作检验沉淀是否完全。一般叙述为：取上层清液，检验其中含有的某一离子。

洗涤沉淀。如问洗涤目的，一般考虑除杂或减少原料的损失；如问如何洗涤，一般叙述为：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次。如问用冷水或75%的乙醇代替水的目的，一般是为了减小溶解度（用乙醇还有助于固体的干燥）； 如问沉淀是否洗净，一般叙述为：取最后一次洗涤液，检验沉淀表面的杂质离子。

从溶液中得到晶体，一般叙述为：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥，有时根据具体物质还应考虑抑制水解、趁热过滤等特殊操作。

③反应条件的选择

温度控制。经常从物质的挥发性、稳定性、副反应，对反应速率的影响，对化学平衡的影响，对物质溶解度的影响等方面分析。

提高转化率。根据平衡移动原理分析。

反应物用量或浓度。一般是为了提高反应物的利用率，控制副反应等。

pH值控制。通常是为了促进或抑制水解，控制反应的进行程度。

④绿色化学。从原料成本及循环利用、设备要求、节能、环保等角度回答。

⑤化学计算。灵活运用观察法、比较法拆分与重组法、建构模型法、分类讨论法、守恒思想、特殊化与一般化思想、平均化与极端化思想、方程思想、函数思想等。

⑶强化答题规范化素养的养成

"细节"决定成败，每年高考卷的典型错题分析都暴露学生的化学基础不扎实；在分析解答比较复杂的综合性问题时，思考问题不全面，思维欠严谨，实验探究能力和计算能力比较差，信息素养和学习能力不强，审题不仔细，答题不规范，不准确。一定要强抓基础知识的扎实性和学生答题的规范性，引导学生从出题者的角度审视问题，抓好错题订正和消化，使学生形成较强的化学学科素养。

突破工艺题这一富有挑战的新题型，应以《考试说明》为指导，宽基础、重素养，帮助学生练就"化学的慧眼和慧心"， 答题时把握变中求不变，抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。最终使学生既学到知识，又培养能力。

参考文献

[1] 江苏省普通高中学业水平测试（选修科目）.江苏教育出版社.2010.

[2] 全日制普通高中教材化学第二册.人民教育出版社.1991.

[3] 普通高中课程标准实验教科书（化学与技术）.山东科学技术出版社.2004.

[4] 普通高中课程标准实验教科书（化学1）.江苏教育出版社.2009.