捕捉解题突破口 提升学科核心素养——以工艺流程图题为例

黄渐芬

(广东省广州市番禺区市桥沙头中学 511490)

一、研究的背景和意义

2016年9月13日,《中国学生发展核心素养》研究成果正式发布.学生发展核心素养主要指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.著名科学家、诺贝尔奖得主冯.劳厄曾说过：“教育给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下的是什么？”化学研究的事实和结论可能被学生遗忘，但化学研究的思想方法、研究态度一定能够长久地支持学生的学习、生活和工作，是不会还给化学老师的.这些被学生终身保持的，成为他们行为习惯的就是一个人的基本素养，培养学生的化学学科核心素养和关键能力才是中学化学课程的价值所在.

二、研究的过程

化学工艺流程图题目是中考化学试题中十分重要的题型，这类题目的综合性比较强，涵盖的知识面广，物质间关系复杂，条件隐蔽，在中考所占的比重大.近年来全国各地的中考试题中，这类题目的命题越趋新颖灵活，对审题寻找突破口要求越来越高，具有很强的选拔功能.工艺流程图题的难点在于如何根据题目所给信息捕捉题目中解题突破口.本文以中考化学试题为例，浅谈根据信息捕捉工艺流程图解题突破口，提升化学学科核心素养.

1.以酸的化学性质为突破口

例1 某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，其工艺流程如图1所示.

图1

查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应.

(1)“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为

(2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有____(写2条，不考虑“搅拌”和 “使用催化剂”).

(3)“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe.

解析本题是一道以酸的化学性质为突破口的工艺流程图，要求学生在平时的学习中对酸的有关化学性质整理归类，并且具备在新情境中对知识迁移运用的能力，其中以硫酸亚铁晶体的制备工艺流程为例展开探究.解答时要抓住题目中的关键信息，捕捉解题的突破口，本题的解题突破口就是要分析在烧渣中加入过量的稀硫酸进行浸取，FeO和Fe2O3能与稀硫酸反应生成FeSO4和Fe2(SO4)3，同时稀硫酸还是有剩余的，而烧渣中的SiO2在这一步并没有参加反应.捕捉到突破口，逐步分析实验现象，把已学的知识归类、并迁移应用在解题上，那么完成这道题目就势如破竹了.这是学习化学的一种重要方法，也是检验学习效果的一种重要手段，充分体现学科核心素养的落实.

(2)增大硫酸的浓度 升高温度 将烧渣粉碎(3点中任意2点)

(3)①H2O ②铁消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱

2.以氧化物的化学性质为突破口

例2 硅酸钠(Na2SiO3)是我国优先发展的精细化学品，用某种石英砂矿石(主要成分是SiO2，还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制备硅酸钠(Na2SiO3)的流程如图2所示.

图2

资料：SiO2既不溶于水，也不与盐酸反应.

请回答下列问题：

(1)“研磨”的目的是____.

(2)检验“洗涤a”已洗净的方法是____.

(3)“酸浸”的化学方程式为____.

(4)“碱浸”的化学方程式为____.

(5)“操作a”包含蒸发浓缩、____、过滤、洗涤、干燥等一系列操作．

解析本题是一道以氧化物的化学性质为突破口的工艺流程图，要求学生在平时的学习中对氧化物的有关化学性质整理归类，并且具备在新情境中对知识迁移运用的能力，同时这道题充分体现学生的证据推理能力、实验探究与创新意识，落实学科素养的培养，其中以硅酸钠的制备工艺流程为例展开探究.本题的突破口就是“酸浸”、“碱浸”，要求学生分析清楚“酸浸”能与哪些物质反应，“碱浸”能与哪些物质反应.经分析可知盐酸能与氧化铜反应，氢氧化钠能与二氧化硅反应，那解这道题目的所有问题答案便水到渠成了.

答案:(1)使溶解或者反应更快更充分

(2)取过滤得到的清液滴入氯化钡溶液，无明显现象

(5)降温结晶

3.以盐的化学性质为突破口

例3 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的制备流程如图3所示.

图3

(3)“操作a”的名称是____.本流程中可以循环利用的物质(水除外)是____.(写化学式)

(4)可用“水洗”的原因是____，“醇洗”的目的是____.

(5)160g CuSO4与足量NaCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多是____g.

解析本题是一道以盐的化学性质为突破口的工艺流程图，要求学生理解题目中给予的信息在流程图中的应用，对已有基础知识进行灵活运用，重新解读，做到举一反三、触类旁通.题目中运用了“变化观念、推理论证、实验探究”等 ，充分渗透化学核心素养，其中以氯化亚铜的制备工艺流程为例展开探究.本题的突破口就是将硫酸铜、氯化钠一起放在水中溶解，这就要求学生对盐的化学性质进行整理归类，能根据盐的化学性质进行判断硫酸铜溶液和氯化钠溶液能否共存，如果能共存，说明不发生化学反应；如果不能共存，说明发生化学反应.根据盐的化学性质利用复分解反应条件判断硫酸铜溶液与氯化钠溶液没有发生化学反应.

工艺流程图的考查特点是通过一道题目可以把学习过程中重点知识通过一条主线连通起来，起到对知识的综合，归类的作用，因此在平时的教学中以一种物质的性质讲透一类物质的性质，引导学生把所学知识迁移到新情境中.在解题过程中充分体现了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任，从而渗透和提高了学生的化学学科核心素养.