浅谈初中化学工艺流程题的命制

　　摘要：工艺流程题具有综合性强、思维容量大等特点。为兼顾学生学习的基础性与发展性，命制具有较高效度和信度的工艺流程题，成为教师在中考复习阶段强化训练的重要工作。以活性氧化锌工业生产过程为例，探讨如何从选材、改编、命题等步骤命制工艺流程题，并从合适性、多样性、完整性等角度进一步探讨如何提高试题的效度和信度。
　　关键词：氧化锌；生产工艺流程；试题命制；初中化学
　　文章编号：1005–6629（2016）12–0073–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
　　工艺流程类试题由于具有背景情境真实、框图信息新颖、问题设计广泛等特点，近年来受到了大力推崇，原先也只是高考化学卷中常见的考查形式，现在越来越多的中考化学卷中开始采用这种方式考查学生知识掌握和应用能力[1]。那么如何命制具有较高效度和信度的工艺流程题？结合自身命题的经验，并以活性氧化锌工业生产过程为例谈谈粗浅的认识。
　　1 初中工艺流程题的特征
　　因工艺流程题具有综合性强、思维容量大等特点，所以要求较高。中考试卷中流程设计相对于高考要简单，主要表现为：原料成分少、中间步骤少，转化关系明显等；其考查的内容主要集中在：（1）化学反应原理；（2）元素化合物知识；（3）实验操作及名称；（4）物质除杂、分离；（5）成本控制与反思评价等等。即便如此，因学生能力的因素，此类题的总体得分率偏低，属于控分类题。根据以上的基本要求，命题时应把握初中工艺流程题的难度，兼顾学生学习的基础性与发展性。
　　2 工艺流程题命制的步骤
　　2.1 选材
　　一般多从化工类期刊中或者互联网上寻找生产、生活中常用物质的制备方法，选择合适的制备流程，相对而言，期刊中发表的方法和流程都比较新颖。例如，活性氧化锌是工业生产中的重要添加剂，工业上是如何生产的呢？通过网上查阅，发现2003年水浩东提出的综合利用工业废液中含有的废硫酸和废弃的低品位氧化铜锌矿，从而获得一系列产品的方法[2]（见图1）。
　　2.2 改编
　　根据试卷的知识结构分布和试题的难度系数要求，对于原始流程图进行改编，常用的方法是“合”与“拆”。具体地说，“合”就是在不改变原流程整体结构的前提下，将一些难点或越界的点合并隐藏起来，并将考查的节点显性化；“拆”就是截取过程中的一些片断，然后加以铺陈重新设计。例如，活性氧化锌的制备可呈现以下两种改编方式：
　　2.3 命题
　　依托改编后的工业流程图，根据试卷的总体命制要求，其内容可以是考查几个步骤中的转化关系、重点元素化合物的性质、基本操作、分离与提纯，或对流程进行反思与评价，或“节外生枝”适当插入物质的制备与用途等，不同的流程图其考查的侧重点也有所不同。
　　例如，对流程图2可命制以下问题：
　　命题1 活性氧化锌是重要的工业添加剂，主要用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷和催化剂等行业。某工厂利用工业废酸（10% H2SO4）堆浸废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO，进行废物综合利用，方案如下（见图2）：
　　请根据流程回答下列问题：
　　（1）加入铁粉后发生反应的化学方程式为。
　　（2）在除铁过程中的试剂甲一般选用H2O2，它的作用是 ，加入H2O2时需要控制反应温度不能过高，原因是 。
　　（3）实验室可用熟石灰与氯化铵固体加热制得氨气，则应选用的发生装置是（填写下图装置代号），生成氨气的化学方程式为 。
　　（4）溶液乙可直接用作氮肥，则其主要溶质的化学式为 。
　　（5）写出Zn2（OH）2CO3焙烧的化学方程式。
　　而依據流程图3又可命制下列问题：（说明：本题为2016年江苏省苏州市中考化学卷第30题）
　　命题2 某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿（主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸反应也不溶于水）的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下（见图3）：
　　请根据上述实验流程回答下列问题：
　　（1）操作1的名称是 。
　　（2）在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，主要成分发生反应的化学方程式为 。
　　（3）加过量铁粉后，发生反应的基本反应类型是 ，得到滤渣I的成分为（填化学式）。
　　（4）在实验过程中，双氧水会与Fe2+反应生成Fe3+和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去。高锰酸钾溶液也能将Fe2+氧化成Fe3+。选用双氧水的优点是 。
　　由上可见，同种素材可以有着不同的表达内容、不同的考查侧重，这种现象正是工艺流程题“问题设计广泛”特点的反映。当然这给我们的中考专题复习提供了新的思路，研究如何应用系统化原理进行工艺流程题的命制、专项复习和训练，此处不再赘述。
　　3 对工艺流程题命制的反思
　　3.1 选材应合适
　　这里所讲的“合适”主要有二层含义。其一，工艺流程的素材不能过于复杂，所涉及的步骤不宜过多；其二，流程中所用方法或涉及的化学反应应该源于学生掌握的基础知识和技能，个别超出要求的内容可通过资料的形式作为信息提供[3]。这样的素材可以很好地进行改编，并能在保证学生理解的基础上满足命题的要求。除了制取活性氧化锌外，活性氧化镁、活性碳酸钙制备的工艺流程、从海水中提取镁、侯氏制碱法等也是经常使用的素材。这类素材除了适合命制工艺流程题之外，还有一个显著特点，即与学生的生活背景和生产实际紧密相联，因而试题凸显了真实性。具有生产生活背景的试题不仅可以使学生领略学习的意义与价值，激起学生学知识用知识的乐趣，而且背景知识的铺垫（或先期掌握）可以大大降低学生理解的难度，能提高学生学习的实效性，具有很强的导向性。

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