近两年高考化学工业流程题解析

张兴涛

(徐州师范大学附属中学江苏徐州221008)

近两年高考化学工业流程题解析

张兴涛

(徐州师范大学附属中学江苏徐州221008)

摘要：通过对08、09年高考化学工业流程题考查的内容及相关知识点的汇总,并对近两年高考工业流程题的分值及所占比重分析,总结工业流程题的特点,分析工业流程题与新课程教材的关系,提出解答工业流程题的教学策略。

关键词：高考；工业流程；内容；比重：特点；教材；策略

以具体化学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2008、2009两年各地高考化学试题的亮点。化学工业流程题体现新课程理念，突出化学与实际工业生产的联系，是高中化学课程改革的重要内容，通过对2008、2009年全国高考“理科综合”中的化学工业流程题（共11套，2008年3套，2009年8套）进行对比分析，可以更好地理解该题型的特点和命题的理念。下面通过2008、2009两年高考化学工业流程题的解析，结合教学实际谈高中化学教学中解答工业流程题的教学策略。

一、2008、2009年高考化学工业流程题考查的内容及相关知识点

年度卷序工业流程考查内容简述考查知识点江苏卷17题工业上制备BaCl2的工业流程。①水解离子方程式的书写。②溶度积常数的应用。③热化学方程式的理解。④化学平衡的移动在工业生产中的应用以及反应条件对化学反应的影响。2008年上海卷27题利用明矾石制取钾肥和氢氧化铝的流程。①溶液的配制。②典型离子的检验。③工业流程原理的理解。④实验的设计及操作。⑤根据对工业流程原理的理解进行相关计算。广东卷19题工业碳酸钠(钝度约98%)的提纯工业流程。①对工业流程的分析能力。②重要实验仪器的使用。③信息的提取和应用能力。④盖斯定律的应用。2009年江苏卷15题16题1.以工业碳酸钙生产医药级二水合氯化钙的流程。2.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料的流程。①典型离子的检验。②理解流程原理,提高产品纯度,分析误差原因。③理解滴定原理,掌握滴定操作。④结合流程操作,进行相关计算。⑤理解工业流程原理,分析每一个环节的目的和结果,结合元素化合物知识,采集相关信息并加以运用。⑥电极反应方程式的书写。广东卷22题生产硼砂过程产生的废料,回收其中镁的工业流程。①常见金属元素及其化合物主要性质的掌握。②离子反应的本质。③应用基础知识解决简单化学问题的能力以及对图表的观察、分析能力。

①元素及其化合物的性质。②离子的检验。③离子方程式的书写。④工业流程的理解,药品的选择和操作。⑤实验误差的分析计算。山东卷30题上海卷27题大理石的主要杂质是氧化铁,提纯大理石的工业流程。以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3的流程①物质的分离、提纯、鉴别。②实验安全的考查。③物质的量浓度溶液的配制和滴定实验的考查。2009年安徽卷27题将废水中的Cr2O72-处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2)的工业流程。①离子方程式的书写。②pH试纸的使用。③根据流程原理分析、计算生成的物质。北京卷28题福建卷24题以黄铁矿为原料生产硫酸的工业流程从铝土矿中提取两种工业品的流程①化学方程式、热化学方程式、离子方程式的考查。②依据流程分析如何提高原料的利用率。①离子方程式的书写。②分析工业流程,得出每步骤的目的和产物。③溶度积常数的相关计算。天津卷9题从海水中提取食盐和溴的工业流程①根据工业流程的理解,考查电解NaCl溶液、离子方程式的书写、环境保护、设备维护等。②根据物质的性质,考查实验设备、条件的选择,基本的实验操作。

二、2008、2009高考工业流程题的分值及所占比重分析

2008年高考中有江苏卷、上海卷和广东卷出现了工业流程题。在2009年高考化学试卷中，出现工业流程题的共有8个省市的试卷。该题型的分值和在化学试卷中的所占比重如下：

年度项目江苏卷上海卷广东卷山东卷安徽卷北京卷福建卷天津卷2008 2009分值比重分值比重10 8.3% 18 15% 12 10% 12 10% 11 7.3% 12 8% --1 6 --1 2 --1 5 --1 3 --1 8 20%12%14.7%15.3%18%

通过上表可以看出，工业流程题在高考中的变化是：采用这种题型的省市增加很多，该题型的分值比重也增加很多，平均比重由2008年的8.53%增加到2009年的14.13%。说明各地高考命题对该题型的重视。

三、工业流程题的特点

1.对化学实验的考查实际、自然、强化能力

工业流程中的各个环节，就是化学实验操作的大型化或工业化，因此在2008、2009两年的所有高考工业流程题中均对化学实验进行了考查，具有以下特点：

（1）具有现实意义。《普通高中化学课程标准》中对实验的要求之一是：“认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法”。实验室中的化学实验侧重于与理论的联系，而工业流程题中的实验操作则必须为产品或效益服务，例如2008江苏17题中“⑷实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气的目的”。因此更具有实际的可操作性和风险性，让学生体会到化学实验的重要性和现实意义。

（2）考查角度更加自然。在工业流程题中考查实验，不会有为考实验而考实验的突兀感觉，把实验作为整个工业流程中的一部分来考查，更容易让学生进入实验的思考情境，也符合新课程改革的要求。

（3）强化了对实验能力的考查。对实验的考查放在整个工业流程大背景下，有利于学生结合基础的实验知识、实验技能，对实验设计、实验装置、药品使用、数据分析、实验评价等进行开放思维，可以培养学生的实事求是的科学态度、批判精神和创新意识，是对学生实验能力的更高要求。

2.对化学反应方程式的考查全面到位

在2008、2009两年的12道高考工业流程题（11套试卷）中，要求书写化学反应方程式的地方有12处，涉及到化学方程式、离子方程式、热化学方程式、电极方程式等形式，具体考查的内容有：

年度卷序工业流程题中涉及到的化学反应方程式2008江苏2008广东2009江苏2009上海2009安徽2009北京2009福建S2-的水解反应方程式Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),阳极发生的电极反应方程式检验滤液中是否含铁离子方程式、Ca2+和SO42-反应的离子方程式含Cr2O72-的酸性废水加FeSO4·7H2O的离子方程式(1)接触室中反应的化学方程式；(2)SO3与H2O反应的热化学方程；(3)SO2吸收Br2的离子方程式(1)铝土矿加入盐酸后生成Al3+的方程式；(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式

化学反应方程式作为高中化学知识的核心内容，在工业流程题中频繁的出现，说明化学的基础知识、核心内容是工业流程题的考查重点。

3.对化学反应原理内容的考查联系实际、新颖

在08、09两年的高考工业流程题中，对化学反应原理内容的考查有：

年度卷序工业流程题中涉及到的化学反应原理2008江苏2008广东2009江苏2009广东2009北京2009福建(1)Ksp的应用；(2)盖斯定律；(3)化学平衡移动的应用(1)盖斯定律；(2)温度对溶解度的影响15题：溶解平衡(加入盐酸,抑制CO2溶解)；16题：(1)温度对水解平衡的影响(2)“相似相溶”原理温度与溶解度的关系(温度、溶解度坐标图应用) (1)盖斯定律；(2)化学反应限度；(3)催化剂对化学反应速率和化学反应限度的影响Ksp的应用

4.对化学计算的考查侧重综合分析

2008、2009两年的高考工业流程题中，涉及到的化学计算均需要对工业流程的原理、操作、数据进行全面分析和综合考虑，因此对学生能力的要求更高。

年度卷序工业流程题中涉及到的化学计算2008上海2009江苏2009上海2009安徽在明确混合肥料的成分后,加入BaCl2(学生填写),再选择合适的实验操作(学生填写),给出实验数据,求出试样中K2SO4的物质的量。该计算是建立在药品的选择、实验的操作和流程的全面分析基础上。计算医用氯化钙样品中CaC12·2H2O的质量分数,及误差分析。CaO2样品中测定CaO2含量的实验设计,计算实验误差。根据工艺流程,将废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。计算需要加入FeSO4·7H2O的量。

5.有效利用资源、循环控制、废物利用等绿色化学思想的体现

新课程的基本理念要求学生从社会实际生活出发，认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。2008、2009两年的高考工业流程题均以现实的工业生产为载体，工业流程的原理、设计均体现了对资源的有效利用、环境保护、产品质量控制等绿色化学思想。

年度卷序工业流程题中涉及到的绿色化学思想2008江苏2008广东2009广东2009江苏2009上海2009安徽2009北京2009天津提高BaS的产量。去除工业碳酸钠中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质。从生产硼砂过程中产生的固体废料中,回收其中镁。以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,提高原料的综合利用率。用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。废水中含Cr2O72-,其毒性较大。将废水处理得到磁性材料。以黄铁矿为原料生产硫酸。海水中提取食盐和溴,SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,由此反应可知,除环境保护外,解决强酸对设备的严重腐蚀。

四、工业流程题与新课程教材的关系

化学高考考试大纲要求：化学科试题旨在测试考生对中学化学基础知识、基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力；试题还应注意考查考生初步运用所学化学知识，观察、分析生活、生产和社会中的各类有关化学问题的能力。以工业流程为载体对化学知识的考查满足了这个要求，注重了源于教材，高于教材，充分体现了对学科主干知识及学科内综合能力的考查。2008、2009两年的高考工业流程题涉及的内容与新课程教材（苏教版）的对接如下：化学1（必修）中N、Fe、Al、S、Mg、Na、Si等元素及其化合物的性质，物质的量浓度溶液的配制，物质的分离与提纯，常见离子的检验等；化学反应原理（选修）中焓变、盖斯定律、离子水解、溶度积常数Ksp的应用、化学平衡及其应用、电化学、中和滴定等内容。这种题型把化学理论知识、实验设计、实验操作、元素化合物的性质等主干知识和工业生产流程实际（原料利用率、节约能源、环境保护等）相融合，不是对教材内容的简单组合，而是对教材内容的整合和升华，对学生的能力要求是以往高考其他题型中所不具备的，已经成为高考化学试题中的区分度很大的题型。

五、解答工业流程题的教学策略

工业流程题所考查的知识点不同于有机推断、有机合成、化学实验、化学计算等题型，在《考试大纲》、《考试说明》中均没有完整的说明和解释，在现行的新课程教材中也没有独立的模块和专题，而是分散于初、高中化学内容的始终。解答该类型题目在教学中需要注意以下策略：

1.工业流程题考查的知识点虽然范围广，难度要求高，但在命题时是严格依据“大纲”、“说明”来进行的，因此深刻理解《考试大纲》的能力要求，准确把握《教学大纲》、《考试说明》的知识范围，才能做到化学知识的掌握不超、不漏，即内容超出的、难度超出的除参加竞赛的学生外，教师不要花时间和精力去讲授，“大纲”、“说明”要求的部分在教学时要全部到位，不能遗漏，这是学生解答工业流程题的前提。

2.化学课程标准要求：重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力。工业流程题的最大特点是其真实的工业生产情景，在此情境下展示工业流程并设置问题，这正是新课程改革所要求的探究式学习的特点，从新课程教材的知识编排上可以看出元素化合物内容基本是以物质的工业制备为主线，串联起物质的应用、性质、实验操作等内容，便于教师设计探究式的教学方案。因此，教师要深刻领会新课程教材的编写意图，设计适合学生探究的教学过程，渗透工业流程思想和观念，让学生在平时的学习中逐渐适应该题型，增强面对该题型的自信心。

3.工业流程题的主线是具体的工业流程本身，理解工业流程的过程和命题人的意图，是解答该题型的关键，因此在教学讲解该题型时，应该把讲解整个工业流程的过程和目的作为重点，而不是拘泥于每一个小问题的答案，让学生养成做该题的一种大局观，把握住题目的主线，对整个题的思考就完整、系统、方向正确，题目中具体的问题就很容易解答了。

4.工业流程题的背景是真实的工业生产过程，该题型的背景材料不多，教师在教学中要注意在具体的题目训练上，把相同的背景材料，通过认真的修改、变化，达到全方位、多层次、多角度的训练，实现一个背景材料的充分利用。

5.在学生自主训练时，强化快速准确理解考题的能力、快速分析推理的能力、获取和加工信息的能力、准确规范的表述能力。

文章编号：1008-0546(2010)02-0065-04中图分类号：G632.479

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2010.02.028