淺談工藝流程題的解題方法及教學(xué)啟示

摘 要：從近幾年高考化學(xué)試題來看，高考化學(xué)試題與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系越來越緊密，從命題思維和方法上進(jìn)行了分析與評價(jià)，提出了解題的方法和教學(xué)啟示，目的是為了更好地掌握“工藝流程題”的解題方法與技巧。

關(guān)鍵詞：高考；評價(jià)；解題方法

一、問題提出

近幾年工藝流程題已成為全國及各地區(qū)高考的熱點(diǎn)，雖說此類試題難度不是很大，但得分率不高。究其原因：一是這類題思維往往出現(xiàn)跳躍，致使學(xué)生思維不能連續(xù)。加上試題文字量大，信息新穎，情景陌生；二是學(xué)生對獲取信息、處理信息、運(yùn)用信息解決問題的能力較差；三是由于學(xué)生受時(shí)間（規(guī)定的考試時(shí)間）和空間（考場）的限制，見到此類題學(xué)生往往產(chǎn)生畏懼、慌亂的心態(tài)，甚至有些學(xué)生產(chǎn)生放棄的念頭。因此，掌握這類試題的解題方法與技巧就顯得尤為重要。

二、解題方法

1.獲取信息，了解產(chǎn)品

通過閱讀題目，在大量的文字述說中迅速獲取有價(jià)值的信息，因?yàn)檫@類信息來自諸多信息源，要加以篩選、甄別。如題干信息、表格信息、曲線信息和提示信息等，進(jìn)而明確生產(chǎn)產(chǎn)品的目的，因?yàn)橐磺蟹磻?yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)，所以要找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去等。

2.分析流程，關(guān)注步驟

分析流程中的每一步驟，從生產(chǎn)流程圖中找到原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，理清原料在轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中發(fā)生了什么反應(yīng)，再根據(jù)題中的具體設(shè)問，結(jié)合題中所提供的有效信息，進(jìn)行針對性作答。

3.綜合施策，認(rèn)真作答

從所涉及問題中獲取信息、處理信息、運(yùn)用信息，并形成一條有效的信息鏈，進(jìn)行綜合施策。如：（1）對混合物的除雜、分離、提純及所用的實(shí)驗(yàn)儀器、名稱，所要求書寫的化學(xué)方程式或離子方程式。（2）對綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本、原料來源、能源成本、對設(shè)備的要求、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等綜合考慮，認(rèn)真作答。

三、例題分析

1.題目

CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑。以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取CoCl2·6H2O的一種新工工藝流程，如下圖。

已知：①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co+2HCl CoCl2+H2↑。

②CoCl2·6H2O熔點(diǎn)86℃，易溶于水、乙醚等；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。

③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

（1）上述流程中過氧化氫的作用___________。

（2）加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是___________。

（3）操作Ⅰ包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們是___________和過濾。

（4）制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干的原因是___________。

（5）在實(shí)驗(yàn)室中，為了從上述產(chǎn)品中獲得純凈的CoCl2·6H2O，采用的方法是___________。

2.解題分析

對問題（1）的分析：在含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）中加入鹽酸后，使整個(gè)體系成為FeCl2、AlCl3、CoCl2的混合液，然后，再加入過氧化氫，可以將混合液中的Fe2+氧化為Fe3+，從表格中的信息得知，根據(jù)各種離子沉淀的pH范圍，F(xiàn)e（OH）2和Co（OH）2沉淀的pH很接近，直接除去Fe2+并不容易，因而將其氧化成Fe3+，然后調(diào)節(jié)溶液pH使之進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3而除去。對問題（2）的分析：首先要求學(xué)生能讀懂表格中的有關(guān)信息，進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理。碳酸鈉溶液是強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，既可中和過量的鹽酸，又可調(diào)節(jié)溶液的pH，調(diào)節(jié)溶液pH的目的是：既保證Fe3+、Al3+完全沉淀，又要保證Co2+不能沉淀。經(jīng)表格中的信息分析得知，調(diào)節(jié)溶液的pH為5.2～7.6，使Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e（OH）3、Al（OH）3沉淀而除去Fe3+、Al3+，又不能使Co2+沉淀，達(dá)到了預(yù)期的目的。對問題（3）的分析：這一問思維跳躍大，考查學(xué)生是否對實(shí)驗(yàn)流程很清楚。在濾液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至2～3，此時(shí)溶液處于酸性，溶液中的CO32-完全被除去，溶液為CoCl2、NaCl和HCl的混合液，如何將其分離開？從操作Ⅰ可知，其中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，且最后一個(gè)基本操作是過濾，由此推之，前面兩個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作分別是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。對問題（4）的分析：只需學(xué)生搞清楚減壓烘干的目的是降低烘干溫度即可。從已知②中可知，加熱至110～120℃時(shí)，CoCl2·6H2O會(huì)分解，故可防止產(chǎn)品分解。問題（5）的分析：學(xué)生如果能夠捕捉、挖掘、利用CoCl2·6H2O易溶解于乙醚這一信息，將其產(chǎn)品溶于乙醚進(jìn)行過濾，再蒸餾（乙醚易揮發(fā)）就可獲得純凈的CoCl2·6H2O。

3.點(diǎn)評

本題關(guān)鍵是考查學(xué)生對整個(gè)流程過程中所涉及的問題是否十分清楚；能否敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息，并加以整合；能否在獲取相關(guān)信息和頭腦中原有的知識和技能的基礎(chǔ)上靈活應(yīng)用新信息的能力等。

四、教學(xué)啟示

1.此類試題由于選材新、情景陌生，因而能夠考查學(xué)生的自學(xué)能力和信息遷移能力。就學(xué)生的答題情況而言，他們碰上這類試題，往往被陌生情景和專業(yè)術(shù)語而產(chǎn)生畏懼感，而出現(xiàn)過度焦慮的情緒，致使學(xué)生在答題時(shí)不能正常發(fā)揮。因此，作為化學(xué)教師，首先要培養(yǎng)學(xué)生良好的心態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀試題，盡量弄懂流程圖，挖掘題目中隱含的信息，找到關(guān)鍵詞和題眼，以便解決化學(xué)中的實(shí)際問題。

2.在平時(shí)的教學(xué)中，要求學(xué)生大量閱讀題目中所提供的信息，提高閱讀能力，并從中提取有效的信息，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析、比較、概括、歸納和加工信息的能力，養(yǎng)成學(xué)生良好的思維品質(zhì)。

3.通過此類習(xí)題的教學(xué)，幫助學(xué)生逐步形成獨(dú)立思考、善于應(yīng)變、勇于創(chuàng)新的探究能力。

作者簡介：東國花（1970—），女，漢族，青?；ブ?，大學(xué)本科，理學(xué)學(xué)士學(xué)位，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)和教學(xué)研究。