化工生产与新高考的联系与应用

2021-11-15胡利华

江西化工 2021年5期

胡利华

(南昌市第十六中学，南昌 330002)

1.引言

化学是紧密联系社会、生活、工业生产的一门学科。化学工业基于化学基本理论、基本概念的发展而发展，与现代化学前沿科技衔接，反映化学最新科技发展动态。近年来，高考中的化工工艺流程题正是符合这一趋势与要求的体现，也成为新课改后高考的主流题型之一，主要考察学生对已有知识进行整合、重组、应用能力，突出反映学生的化学核心素养。

2.实验

2.1 化工工艺流程题在高考试卷中的体现

从近几年来高考理综试题化学学科(江西省)来看，化工工艺流程试题是考生必答的一道大题。高考试题与化工工艺流程方面的关联如表1所示：

表1 2016年-2021年高考试题与化工工艺流程方面的关联表

2.2 化工工艺流程题的特点

1.新颖性。工艺流程试题非常新颖，情境陌生，但切合当前化学学科最新相关的科学技术、社会经济和生态环境。工艺流程试题往往有着强大的应用背景和实际意义，其主要考察学生运用所学中学化学知识解决化工生产实际问题的能力。

2.基础性。纵观2016年-2021年高考理综化学学科部分的化工工艺流程题，所涉及到的知识层面主要包括元素化合物知识、化学反应原理、化学实验技能、化学计算等基础知识。考题的落点仍在化学学科的主干知识和应用能力方面，正所谓“形散神不散”。

3.综合性。化工工艺流程题型占分多，涉及的知识面广，综合性强，开放性大、因而难度较高，体现了高考的选拔功能，突出反映了让考生了解化学在工农业生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的地位的化学课程目标。

3.结果与讨论

普通高中《化学课程标准》(实验)指出，要立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。要结合人类探索物质及其变化的历史与化学学科发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法。

3.1 教学策略

作为新课程背景下的化学教师，在教学中把教学的重点放在化工工艺流程题的过程上，放在揭示知识形成的规律上，让学生通过感知-概括-应用的思维过程去发现真理，掌握规律。从近年来的高考试题来看，无不体现出这一特点。这既是学生掌握知识的过程，又是发展能力的过程。具体来看，一是注重元素与化合物知识这条知识主干，构建立体的物质转化网络。二是注重化学反应原理的教学，尤其是重视涉及物质转化的氧化还原反应、电化学与电能、沉淀-溶解平衡、pH值的影响等。三是注重化学用语的教学，离子方程式、化学方程式的书写。四是关注化学实验的基本操作及其基本理论。五是关注化学与技术的新发展，注意新情境的设计，提升学生的阅读理解能力与化学计算能力。

3.2 解题策略

在高考的大背景下，学生要想在有限时间内完成知识点梳理提取，准确理解题目中的信息，根据学生已有知识进行整合，进而顺利解决这一类型考题就必须有针对性地、熟练掌握该题型的解题策略与技巧。例如，近几年高考中反复出现的沉淀—溶解平衡问题，控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定、范围过小的后果(导致某离子沉淀不完全)或过大的后果(导致主要离子开始沉淀)。

例如，2021年高考理综乙卷第26题呈现从炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁的工艺流程，提供有关金属离子沉淀的数据信息，题中的第(3)小题求解“母液”中Mg2+浓度的问题。题中提供了金属离子(Mg2+)开始沉淀的pH值为9.5，沉淀完全(c(Mg2+)=1.0 × 10-5mol/L)的pH值为11.1，母液的pH为11.6。我们可以根据沉淀完全pH为11.1，即c(H+)=10-11.1mol/L，c(OH-)=10-2.9mol/L，可以计算得出Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)× c2(OH-)=10-5×(10-2.9)2=10-10.8；而母液的pH为11.6，c(H+)=10-11.6mol/L，c(OH-)=10-2.4mol/L，c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]/c2(OH-)=10-10.8/(10-2.4)2=10-6mol/L。