(福建省石獅市第八中學 福建泉州 362000)
化學工藝生產(chǎn)主要是以某個具體的生產(chǎn)工廠為題目背景,然后結(jié)合化學基礎理論知識與實踐知識等等,來考察學生是否能夠運用自身所學知識來靈活處理,在實際的生活中存在的各種問題。這種題型被稱為一種綜合型試題,對學生的綜合應用化學能力要求非常高,通常會以流程圖的形式展現(xiàn)在學生面前。
在全國高考試卷中,化學工藝流程題是最近幾年頻繁出現(xiàn)的一種類型,并且開始逐漸取代無機框圖推斷題型。它主要是以學生所學的基礎化學知識和實際的工業(yè)生產(chǎn)活動相互結(jié)合,將生產(chǎn)過程中的物質(zhì)制備、分離以及提取等流程以流程圖的形式展現(xiàn)在學生面前,具有直觀、形象的特點。這類題型的難度也比較大,學生在考試中經(jīng)常會出現(xiàn)很多錯誤。
在解決這類題型時,首先需要了解題目的考察目的,在題目中提取有效的信息。在解題之前,先要仔細去閱讀題目中所隱匿的相關信息,然后結(jié)合學生自身所學的基礎化學知識點,將化學物質(zhì)的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化過程、分離等特點相互融合,還要將元素化合物知識、化學反應原理與實驗操作等進行融合,最終提取相關的有效信息。
其次通過將流程示意圖的分析對比之后,了解各種物質(zhì)與原料之間存在的關系,了解物質(zhì)在轉(zhuǎn)換過程中具體發(fā)生了什么反應?在每一步的物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程中都分離了哪些?是否存在雜質(zhì)和其他物質(zhì)?需要采用哪種方式?
最后看清題目所問的問題,注意表達語言的科學性,要準確規(guī)范的進行解答。
化學工藝流程習題的結(jié)構(gòu)一般情況下包括題目開頭、流程結(jié)構(gòu)圖以及提問三個部分,題目開頭通常是來簡單進行題目的介紹以及目的,流程結(jié)構(gòu)圖就是化學物質(zhì)在生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)圖,提問就是其中主要涉及到了什么化學基礎知識和實驗原理,讓學生進行回答。
在這類習題進行解答過程中,首先需要學生對題目進行仔細認真的閱讀,在閱讀之后尋找題目中所涉及的化學基礎知識和實驗原理,每一轉(zhuǎn)換步驟的作用是什么?然后讓學生將這些知識都進行總結(jié),在答題的時候可以不用按照順序進行解答,先回答簡單的問題,然后再去一步步推敲,回答比較難的。但是一定要注意,在回答書寫過程中,一定要筆跡清楚,用語規(guī)范。
試題訓練:現(xiàn)如今,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題逐漸加劇。為了保護環(huán)境,就需要將一些生活中的物品進行循環(huán)再生利用。鋰離子電池由于應用比較廣泛,就會造成大面積的污染,因此就可以將鋰離子電池的正極材料進行循環(huán)利用。在某化工廠中,鋰離子電池的正極材料中含有豐富的鈷酸鋰(LiCoO2),導電劑乙炔黑和鋁箔等等。在充電時,鋰離子電池的負極就會發(fā)生反應,反應方程式為6C+xLi++xe-=LixC6。
該生產(chǎn)廠在進行循環(huán)利用過程中,鋰離子電池的轉(zhuǎn)換流程示意圖如下:
利用上述條件,來回答以下問題:
(1)在LiCoO2中,Co元素的化合價為()
(2)寫出在正極堿浸轉(zhuǎn)換過程中,發(fā)生的離子反應方程式()
(3)寫出在沉鈷轉(zhuǎn)換過程中所發(fā)生的反應方程式()
(4)在上述生產(chǎn)工藝當中,放電處理這一環(huán)節(jié)有利于鋰離子電池正極的回收,寫出它的原因(),在整個回收工藝流程當中,可以回收到的金屬化合物質(zhì)都有哪些()
通過上述試題,可以看出,這道習題屬于一般情況下常見的一種化工流程習題,學生在做題時,一定要認真把握住整個流程結(jié)構(gòu)的主線以及核心關鍵,將題目開頭部分進行認真的閱讀,將一些有效信息記錄下來,在結(jié)合有效信息進行回顧化學基礎知識,靈活運用進行解答。在整個流程示意圖的解讀中,一定要從簡單到復雜,從里向外全面結(jié)合,不斷進行深入,不用全面考慮整體,從簡單和局部出發(fā),一邊分析,一邊思考,一邊回憶,最終找出答案。
首先學生需要找出這道習題的核心關鍵部分,主要就是描述了無機物質(zhì)在雜質(zhì)處理和凈化過程中發(fā)生的化學反應,在產(chǎn)品分離提純過程中發(fā)生的化學反應,所需要用到的產(chǎn)品都會有哪些,最終對原料物質(zhì)進行循環(huán)再利用,將雜質(zhì)進行無害化處理等。
其次學生在解答過程中還要掌握一定的規(guī)律,就是主要無機物質(zhì)是什么,發(fā)生的化學反應是什么?分類出來的物質(zhì)是什么?是通過什么進行的分類凈化?最后就是最終提取出來的可以循環(huán)利用的物質(zhì)是什么?
最后學生需要掌握通過這次化學實驗,都有哪些條件和目的,都分別進行了怎樣的控制和分析,用到的化學理念是什么?與課本上的哪些基礎化學知識和實驗原理相同。
綜上所述,在化學工藝流程考題中,所設的問題一般都是孤立存在的,屬于一種拼接式。因此在解答過程中,不需要將流程示意圖看明白之后在進行問題解答,有看不懂不明確的地方可以直接跳過去,先解答后面的問題。由于每一道題目所設的問題都沒有任何關聯(lián),因此就可以單獨進行解答,將熟悉的問題答案進行填寫。