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        淺談初中化學(xué)工藝流程題的命制

        發(fā)布時(shí)間:2018-06-21 來(lái)源: 幽默笑話 點(diǎn)擊:


          摘要:工藝流程題具有綜合性強(qiáng)、思維容量大等特點(diǎn)。為兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性與發(fā)展性,命制具有較高效度和信度的工藝流程題,成為教師在中考復(fù)習(xí)階段強(qiáng)化訓(xùn)練的重要工作。以活性氧化鋅工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為例,探討如何從選材、改編、命題等步驟命制工藝流程題,并從合適性、多樣性、完整性等角度進(jìn)一步探討如何提高試題的效度和信度。
          關(guān)鍵詞:氧化鋅;生產(chǎn)工藝流程;試題命制;初中化學(xué)
          文章編號(hào):1005–6629(2016)12–0073–04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
          工藝流程類試題由于具有背景情境真實(shí)、框圖信息新穎、問(wèn)題設(shè)計(jì)廣泛等特點(diǎn),近年來(lái)受到了大力推崇,原先也只是高考化學(xué)卷中常見(jiàn)的考查形式,現(xiàn)在越來(lái)越多的中考化學(xué)卷中開始采用這種方式考查學(xué)生知識(shí)掌握和應(yīng)用能力[1]。那么如何命制具有較高效度和信度的工藝流程題?結(jié)合自身命題的經(jīng)驗(yàn),并以活性氧化鋅工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為例談?wù)劥譁\的認(rèn)識(shí)。
          1 初中工藝流程題的特征
          因工藝流程題具有綜合性強(qiáng)、思維容量大等特點(diǎn),所以要求較高。中考試卷中流程設(shè)計(jì)相對(duì)于高考要簡(jiǎn)單,主要表現(xiàn)為:原料成分少、中間步驟少,轉(zhuǎn)化關(guān)系明顯等;其考查的內(nèi)容主要集中在:(1)化學(xué)反應(yīng)原理;(2)元素化合物知識(shí);(3)實(shí)驗(yàn)操作及名稱;(4)物質(zhì)除雜、分離;(5)成本控制與反思評(píng)價(jià)等等。即便如此,因?qū)W生能力的因素,此類題的總體得分率偏低,屬于控分類題。根據(jù)以上的基本要求,命題時(shí)應(yīng)把握初中工藝流程題的難度,兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性與發(fā)展性。
          2 工藝流程題命制的步驟
          2.1 選材
          一般多從化工類期刊中或者互聯(lián)網(wǎng)上尋找生產(chǎn)、生活中常用物質(zhì)的制備方法,選擇合適的制備流程,相對(duì)而言,期刊中發(fā)表的方法和流程都比較新穎。例如,活性氧化鋅是工業(yè)生產(chǎn)中的重要添加劑,工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢?通過(guò)網(wǎng)上查閱,發(fā)現(xiàn)2003年水浩東提出的綜合利用工業(yè)廢液中含有的廢硫酸和廢棄的低品位氧化銅鋅礦,從而獲得一系列產(chǎn)品的方法[2](見(jiàn)圖1)。
          2.2 改編
          根據(jù)試卷的知識(shí)結(jié)構(gòu)分布和試題的難度系數(shù)要求,對(duì)于原始流程圖進(jìn)行改編,常用的方法是“合”與“拆”。具體地說(shuō),“合”就是在不改變?cè)鞒陶w結(jié)構(gòu)的前提下,將一些難點(diǎn)或越界的點(diǎn)合并隱藏起來(lái),并將考查的節(jié)點(diǎn)顯性化;“拆”就是截取過(guò)程中的一些片斷,然后加以鋪陳重新設(shè)計(jì)。例如,活性氧化鋅的制備可呈現(xiàn)以下兩種改編方式:
          2.3 命題
          依托改編后的工業(yè)流程圖,根據(jù)試卷的總體命制要求,其內(nèi)容可以是考查幾個(gè)步驟中的轉(zhuǎn)化關(guān)系、重點(diǎn)元素化合物的性質(zhì)、基本操作、分離與提純,或?qū)α鞒踢M(jìn)行反思與評(píng)價(jià),或“節(jié)外生枝”適當(dāng)插入物質(zhì)的制備與用途等,不同的流程圖其考查的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。
          例如,對(duì)流程圖2可命制以下問(wèn)題:
          命題1 活性氧化鋅是重要的工業(yè)添加劑,主要用于橡膠、塑料、涂料、陶瓷和催化劑等行業(yè)。某工廠利用工業(yè)廢酸(10% H2SO4)堆浸廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO,進(jìn)行廢物綜合利用,方案如下(見(jiàn)圖2):
          請(qǐng)根據(jù)流程回答下列問(wèn)題:
          (1)加入鐵粉后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
          (2)在除鐵過(guò)程中的試劑甲一般選用H2O2,它的作用是 ,加入H2O2時(shí)需要控制反應(yīng)溫度不能過(guò)高,原因是 。
         。3)實(shí)驗(yàn)室可用熟石灰與氯化銨固體加熱制得氨氣,則應(yīng)選用的發(fā)生裝置是(填寫下圖裝置代號(hào)),生成氨氣的化學(xué)方程式為 。
         。4)溶液乙可直接用作氮肥,則其主要溶質(zhì)的化學(xué)式為 。
         。5)寫出Zn2(OH)2CO3焙燒的化學(xué)方程式。
          而依據(jù)流程圖3又可命制下列問(wèn)題:(說(shuō)明:本題為2016年江蘇省蘇州市中考化學(xué)卷第30題)
          命題2 某科研小組設(shè)計(jì)利用稀H2SO4浸取某廢棄的氧化銅鋅礦(主要成分為CuO和ZnO,其余成分既不與酸反應(yīng)也不溶于水)的方案,實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用。部分實(shí)驗(yàn)流程如下(見(jiàn)圖3):
          請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)流程回答下列問(wèn)題:
         。1)操作1的名稱是 。
         。2)在氧化銅鋅礦中加入過(guò)量稀硫酸,主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
         。3)加過(guò)量鐵粉后,發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是 ,得到濾渣I的成分為(填化學(xué)式)。
         。4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,雙氧水會(huì)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+和水,以便在后續(xù)的操作中將溶液中鐵元素除去。高錳酸鉀溶液也能將Fe2+氧化成Fe3+。選用雙氧水的優(yōu)點(diǎn)是 。
          由上可見(jiàn),同種素材可以有著不同的表達(dá)內(nèi)容、不同的考查側(cè)重,這種現(xiàn)象正是工藝流程題“問(wèn)題設(shè)計(jì)廣泛”特點(diǎn)的反映。當(dāng)然這給我們的中考專題復(fù)習(xí)提供了新的思路,研究如何應(yīng)用系統(tǒng)化原理進(jìn)行工藝流程題的命制、專項(xiàng)復(fù)習(xí)和訓(xùn)練,此處不再贅述。
          3 對(duì)工藝流程題命制的反思
          3.1 選材應(yīng)合適
          這里所講的“合適”主要有二層含義。其一,工藝流程的素材不能過(guò)于復(fù)雜,所涉及的步驟不宜過(guò)多;其二,流程中所用方法或涉及的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該源于學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)和技能,個(gè)別超出要求的內(nèi)容可通過(guò)資料的形式作為信息提供[3]。這樣的素材可以很好地進(jìn)行改編,并能在保證學(xué)生理解的基礎(chǔ)上滿足命題的要求。除了制取活性氧化鋅外,活性氧化鎂、活性碳酸鈣制備的工藝流程、從海水中提取鎂、侯氏制堿法等也是經(jīng)常使用的素材。這類素材除了適合命制工藝流程題之外,還有一個(gè)顯著特點(diǎn),即與學(xué)生的生活背景和生產(chǎn)實(shí)際緊密相聯(lián),因而試題凸顯了真實(shí)性。具有生產(chǎn)生活背景的試題不僅可以使學(xué)生領(lǐng)略學(xué)習(xí)的意義與價(jià)值,激起學(xué)生學(xué)知識(shí)用知識(shí)的樂(lè)趣,而且背景知識(shí)的鋪墊(或先期掌握)可以大大降低學(xué)生理解的難度,能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性,具有很強(qiáng)的導(dǎo)向性。

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