“框架”统筹全局,“环节”细致分析——新高考模式下“无机工业流程图”题目的备考研究,本文主要内容关键词为:流程图论文,无机论文,全局论文,细致论文,框架论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
以具体化学无机工业流程为载体的题型,是新课程、新高考中出现的新题型,也是各地高考化学试题的亮点,此类题型在高考广东卷中出现较早且一直稳定,从2004年至2010年高考广东卷年年都对此种题型进行了考查。“无机工业流程图”题目,就是将无机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图(或生产装置)的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的无机工业流程试题。[1]
一、研究目的
2007年~2009年是广东实施新课程标准后进行的三次高考,三年来广东高考试题风格稳定,强调能力考查,强调学科知识与生产生活实际相结合。2010年广东高考理综化学试题在广东高考模式巨变的情况下最大限度地保持稳定性和延续性。历年来,新高考模式下化学“无机工业流程图”题目的重要性得到体现,此类题型的分值占有一定的比重。这种题型的考查有什么特征?高三复习的备考中如何研究历年的无机工业流程图题呢?这类题型的备考可采取哪种有效地复习模式呢?带着这些问题,很有必要开展本文的研究。
二、研究过程
(一)高考广东卷“无机工业流程图”题目的统计
纵观2005年~2010年高考广东卷化学试题,不难发现工业流程图题已经受到了高考命题专家的青睐和中学教师的好评。其中与化工生产实际相联系的“无机工业流程图”题目,年年必考,已成为高考的一种主流题型,也是广东高考的一个新亮点。[2][3](见表1)
表1 2005年~2010年高考广东卷考化学
“无机工业流程题”题目统计与分析
(二)高考广东卷“无机工业流程图”题目的框架
“无机工业流程图”题目取材于真实的化工生产实际和科学研究,以生产流程为载体,考查与之相关的化学基础知识和基本技能,考查考生的分析归纳能力,以及应用所学知识解决实际问题的能力。这类题目涉及的知识点比较分散,但是经过对广东高考2005年~2010年的化学“无机工业流程图”题目的深入研究我们可以发现,“无机工业流程图”题目都有一个框架(见图1),而高考多数是围绕框架中的“原产品预处理除杂和净化”、“核心反应条件的控制”、“产品的分离提纯”这三个环节步步设问,其次从“原料循环利用”和“排放物无害处理”两环节设计题目(见图2)。
图1 “无机工业流程图”题目主要框架
图2 “无机工业流程图”题目框架分析
由图1和图2可见,“无机工业流程图”题目还都有一个规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环。”考生在答题时,只需把握整体大的方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中所提的问题,结合题中信息和平时所学知识进行作答即可。
(三)高考广东卷“无机工业流程图”题目的研究四步曲
本文以2009年高考广东化学卷“无机工业流程图”题目为例,阐述试题研究的“四部曲”。
第二步:结合“无机工业流程图”框架,把操作的目的明确分类。
图4 2009年广东高考化学“无机工业流程图”题目第二步分析
第三步:提炼流程图中实验操作的方法。
对于“预处理”的方法一般有粉碎、研磨;酸溶(浸)、碱溶;灼烧、煅烧等。其目的往往是为了增大反应物表面积,加快后续过程溶解或反应速率或者高温分解或氧化。而对于“分离提纯”,一般有化学方法和物理方法。化学方法一般采用调节pH值(注意pH调高了还是调低),蒸发反应时的气体氛围(如2004年广东化学高考题,其目的是为了抑制水解)。物理方法一般是基本的实验操作,如过滤(趁热过滤)、蒸发结晶或冷却结晶、重结晶、洗涤等。
第四步:总结题目的设问规律。
学生在解答这类题目时,首先要接受工业流程图中的各生产环节,并能解释其原理;其次是一边读图,一边思考杂质分别除去并除尽了吗?最后是准确作答,确保得分。
对于“无机工业流程图”题目,往往流程比较复杂,但设置的问题比较简单。设问的角度一般为:(1)书写方程式:①指定过程的方程式书写,这种情况要防止漏写;②陌生方程式,一般从氧化还原、水解、复分解角度考虑反应物和生成物。(2)回答加入试剂的目的:其本质往往是除去某种杂质。(3)回答滤渣(溶液)的主要成分:要特别注意完整,不要遗漏。(4)回答实验的措施:一般结合化学反应原理的知识,如化学反应速率和平衡、电化学等。
三、研究实施
(一)研究对象
广东广雅中学高三学生。
(二)研究程序——课堂提炼拓展
本文以2007年广东高考化学“无机工业流程图”(21题)为例,阐述如何基于问题逐步分析学生的答题思维过程以及图示清晰学生的理解分析。
1.逐步分析形成思维过程
〔题目〕以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
分解学生的答题思维过程时,围绕下列问题展开:①混合溶解后溶液中含有什么离子?②蒸发浓缩为什么会析出硫酸钠?溶液中离子的种类和含量有什么变化?③蒸发浓缩到什么程度为宜?④为什么要趁热过滤?滤液成分是什么?⑤冷却为什么会析出氯化铵?会不会析出硫酸钠?为什么?⑥冷却到什么程度合适?⑦最后得到的溶液成分是什么?⑧洗涤什么?
2.图示帮助清晰理解细节(见下页图5)
3.拓展巩固解题方法
将2005年~2009年广东高考“无机工业流程图”题目改变组合,为学生提供拓展应用的习题,让学生在典型的变式题中形成评价和巩固,上升形成广东高考“无机工业流程图”的解决方法:①看图要有高度——明确整个流程及每一部分的目的;②读图要有深度——仔细分析每步发生的反应及得到的产物;③思考要有方向——在基础理论框架下结合实际问题进行思考;④答题要有模式和要点——注意提升表达能力。
四、研究结果
(一)“无机工业流程图”题目的设问点
从以上的研究可以看出,“无机工业流程图”题目主要解决的矛盾,其实就是“无机工业流程图”框架(见图1、图2)。而考题一般也就是围绕着框架环节中的“原产品预处理除杂和净化”、“核心反应条件的控制”、“产品的分离提纯”、“原料循环利用”和“排放物无害处理”这五个环节设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题,学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析无机工业流程的方法和能力。
图5 图示清晰学生的理解分析概念图
(二)“无机工业流程图”题目的备考成效
本文选择的研究对象是广雅中学高三的学生,在本研究实施下,化学高考取得一定的成效,本研究对象的化学高考平均分远远比省平均分高(见表2)。
表2 广雅中学学生化学高考成果
(三)“无机工业流程图”题目的备考模式——“四部曲”
经过本文研究,笔者得出了“无机工业流程图题”的“四部曲”备考模式,如下:
1.研究真题
对高考化学“无机工业流程图”题目的研究,要吃透一道真题并能拓展,做到:①对试题的研究要更深入;②对考点的把握要更明确;③对难度的把控要更准确;④对考查的本质要更清晰;⑤对能力的提高要更到位。这样远比囫囵吞枣式的做题要高效率,与此同时教师收获到的是专业能力的提升及备考科学性的准确把握。
2.组编考题
2007年~2009年是广东实施新课程标准后进行的3次高考,三年来广东高考“无机工业流程图”试题风格稳定,复习备考过程中研究这三年(甚至再前几年)的高考试题,把握命题者的思维特点,对必考知识点、常考知识点进行整理归纳,有根据地组编考题非常必要。
3.课堂提炼
高三复习课堂的提炼,主要从“逐步分析学生思维过程”、“图示清晰学生理解细节”、“拓展巩固学生解题方法”三个环节展开,构建“预设”与“生成”相结合的教学模式,即通过理解考点与了解学生反思,设计教学计划和方案(精心的预设);通过学生感悟理解主动参与,顺学导教(即精彩的生成),形成教、学并重的有效教学思维。
4.检测评价
学生经过课堂的画龙点睛,然后配以高质量的组编考题进行检测练习,不仅可以检测学生学习的效果,还可以即时反馈和评价,这样学生可更好地巩固掌握“无机工业流程图”题目的分析方法、试题本质等。