初中化学工业流程图的教学启示论文_钟志美

初中化学工业流程图的教学启示论文_钟志美

钟志美 广州市番禺区大石中学 511430

【摘要】工业流程图逐渐成为化学中考的常见题型,不少中学生对该类试题感觉无从下手,从而产生了畏难心理,以2017年广州市中考题为例,进行考题分析,引发思考并提出应对的策略和工业流程图的教学启示。

【关键词】工业流程,教学启示

中图分类号:G628.2文献标识码:A文章编号:ISSN1001-2982 (2019)05-006-02

近年来,工业流程图逐渐成为化学中考的"宠儿",它把化学工艺的反应原理和实验操作以框图、表格、图像、文字信息等多种形式结合起来,考查初中生对知识的综合分析和灵活运用的能力。由于其问题设计角度广泛,信息和思维量较大,致使不少中学生对该类试题感觉无从下手,从而产生了畏难心理。下面笔者以2017年广州市中考化学试题中的一道工业流程题为例,谈谈对工业流程题的认识和应对策略,提出化学教师在工业流程图教学中的一些教学启示。

一、原题的简单分析

原题:(2017年广州市中考化学24题)

氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如下:

1、考查溶液中的成分

“滤液1”中除了Na+、SO42—外,还存在较多的离子是 。(写离子符号)

分析:溶液有微粒性,溶液中酸、溶碱和溶盐以离子的形式存在,而溶剂水是由水分子构成的,不是由O2-或H+构成的,学生熟记离子或原子团的化合价,就能准确书写离子符号,要解答好这个空就必须学生在宏观、微观、图示符号三种表征形式间构建联系,形成融合。

2、考查化学方程式的书写

“反应”中发生的化学反应是2CuCl2+Na2SO3=2CuCl↓+2NaCl+SO3,产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为___________________ 。

化合反应是四大基本反应类型之一,此问考查学生运用已有知识分析陌生情境的迁移能力,反应SO2 +H2O=H2SO3虽然没有在教材中出现,学生可以根据题目信息作出准确判断和书写。

3、考查实验操作和名称

“操作a”的名称是 。

常见的除杂方法有过滤,蒸发、结晶、灼烧和洗气等,从题目分析,经过操作就得到滤液2和CuCl粗品,得知是过滤。

4、考查流程中物质的转化和循环(写化学式)

本流程中可循环利用的物质(水除外)是 。

分析:循环利用的目的是节约原料,降低成本,在一些简单的工业流程图中有“回头箭头”的标志,在本题中没有回头箭头,我们就找出生成物和反应物中某些相同物质,就是可以循环利用的物质了

5、考查解读题目有效信息

可用“水洗”的原因是 ,“醇洗”的目的是 。

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分析: 洗涤的目的是除掉杂质,洗涤的基本原则是不能溶解产物,如果产物不溶于水,一般可以用水洗,如果产物不溶于乙醇,一般可使用乙醇洗涤,即醇洗。 题目中给予了足够信息,学生需要分析并提取有效的信息,CuCl难溶于水,CuCl在潮湿的空气中易变质,所以选用醇洗是利用乙醇的挥发性,快速去除CuCl表面的水分,防止CuCl在潮湿空气中变质。

6、考查计算

160g CuSO4与足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多是 g。

分 析:面对陌生物质的计算,透过表面看本质,运用化学核心素养“变化守恒”中的“元素守恒”和“原子守恒”进行简单计算,CuSO4 ---------- CuCl2 --------- CuCl ,根据两物质之间相对分子质量与实际参加反应的质量成比例关系就可求出生成的CuCl质量了。

二、原题的深入思考

本题与生产、生活实际相联系,通过由CuSO4制取 CuCl的工业流程,考查了溶液成分分析,基本反应类型,化学方程式的书写,基本实验操作,计算,陌生情境中提取信息及对信息的应用。

人教版化学九年级下册P76资料卡片介绍了“我国制碱工业的先驱——侯德榜”,文中提及了侯氏制碱法,这就要求学生理解基本化学工艺原理,以及二氧化碳、氨气的循环利用对工业效益的提高,在粗盐提纯中引入化学除杂,把分离提纯的思想归入基础教学中。

通过对工业流程图的分归纳析,不难发现,对工业流程图的学习,不应该仅仅局限在答题的方法和技巧,而是应该在学习中探究工业生产的目的和流程,有益于学生了解化学工艺对工业生产、循环物质的绿色应用、环境保护等方面的重要意义。

三、今后的教学启示

通过对原题流程的分析与思考,可以发现化学工业与工艺对社会发展的重要性,在中考试题中的出现可以对教师的教学带来更多的研究与思考。

1、对学生而言,工业流程图难度相对较大,但是通过这类题目的学习,让学生接触最新的化学工艺过程,与生活实际紧密相联系,改变以往教材与生产实际脱节的状况,有利于培养学生正确的化学价值观,通过学习,让学生明白,可以用化学的力量为人类作出贡献,使我们的生活更加绚丽多彩。同时要求学生对已有知识进行灵活运用,能读懂题目,对相关信息提取运用,并能用规范的化学用语,这能培养学生运用科学精神思考和解决生活中的具体问题,培养学生的社会责任感,有效提高学生的化学核心素养。

2、对教师而言,通过工业流程图的教学可以拓展自己的知识水平,提高对化学认知的眼界,提升自己的专业学科素养,通过查阅资料和文献,让自己在更高的层次上进行知识拓展和视野开拓。2018年的广州市化学中考题更加注重实验,其中第25小题化妆品高纯氧化锌的制备和纯化与高考的化工流程图题类似,与高中的学习方式以及高考紧密对接。整份试题中的背景材料选取了与国家战略性新兴产业相关的内容,如新型锂电池电解液碳酸乙烯酯的组成分析、清洁高能燃料氢气的生产新能源素材、具有超强机械性能材料锰钢的冶炼、在国防工业中有重要应用的金属材料钴的提取等新材料素材,充分体现了对新能源、新材料战略性新兴产业的重视。

面对新课标,新中考提出的要求,对教师提出了更高的要求:“欲给学生一滴水,教师要有长流水”。教师应该改变照本宣科,死记硬背的旧式教学,多设置陌生情境的引入,关注社会新热点,利用学科知识,结合实际生活渗透化学核心素养,以化学思想指导学生学习,重视知识的迁移,引导学生从本质上理解化学反应原理。

3、对师生之间的交流而言,工业流程题可以促使教师和学生共同探讨问题,体验科学探究的乐趣和精髓。在遇到工业流程题时,学生和教师都会感到比较陌生,教师可以引导学生进行深入探讨和研究,发展科学探究能力。笔者尝试在课堂上常常让学生讲评工业流程图题,发现学生们更加兴奋,学习兴趣更浓厚了,学生听起来更积极投入,常常为了某个知识点争论得热火朝天呢。有些同学为了争取到讲台上讲解的机会,主动查资料,自己在台下试讲过好几遍!这样对学生何尝不是提升自身综合能力的机会呢?通过这样的学习方式,可以培养学生提出问题、猜想假设、制定计划、查阅资料、收集证据、解释结论、反思评价和表达交流等科学探究要素的本领,应用到其他知识的学习中,这样教师就可以将科学探究思维渗透到平时的教学中,体现学科特色。

参考文献

1、任宝华,新版课程标准解析与教学指导(2011) 初中化学 北京师范大学出版集团(90,139-140)

2、王季常, 2017年广州市初中毕业生学业考试年报 化学科 (207——209)

3、计艳华, 中考化学工业流程图的解题策略初探 《中学生数理化》学研版2014年.(6)

4、张枫, 一道工业流程题的教学启示 《中学化学教学参考》 2017(10上)

论文作者:钟志美

论文发表刊物:《中小学教育》2019年1月03期

论文发表时间:2018/12/3

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