陈柳芳
湛江第一中学 524038
摘要：化工流程题是历年高考必考题型，注重对学生综合能力的考察，通过构建“无机化工流程题思维模型”，并灵活应用模型，学生能有效地解决化工流程的实际问题。
高中化工流程题以工业生产的实际为背景，流程图思路新颖，内容精妙，能活化一些常见元素及其化合物的知识应用，能探究化学方程式、离子方程式、实验条件的选择与控制、物质的循环利用和计算知识优化，能考查学生的学生的综合应用能力。这类高考题学生阅读信息后，自主进行提取、筛选和信息录入，让学生应用元素化合物知识、运用化学反应原理、活用工业生产的基本内容等来构建“无机化工流程题思维模型”，灵活应用模型，解决化工流程的实际问题，效果很好。
一、教学思路
（一）构建化工流程题的框架
通过对历年高考题中化工流程题对比发现，该类题目基本框架如下：
1.题干：介绍生产原料及目标产物以及存在的杂质或副产物；
2.工业生产流程图：原料→主要反应→目标产物；
3.图标及数据（由题目需要决定有无）；
4.问题：根据流程中涉及知识、反应原理设计，原料初步处理（溶解、粉碎等）、副产物成分、主要产品除杂提纯、产率计算、影响产率高低因素及采取的相应措施等。涉及氧化还原反应、离子方程式书写、pＨ的控制、平衡移动原理、电化学原理应用等。
（二）构建化工流程题命题模型
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（三）构建解题思维模型
有效地解决化工流程题，可按照以下解题思维模型：
1.通读题干做到心有数；
2.整体局部相结合，细析物质去与留；
3.加入试剂作用大，时刻关注化合价。
二、应用解题思维模型教学
（一）思维模型教学
〔例1〕钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
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该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
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回答下列问题：
⒈“酸浸氧化”需要加热，其原因是
。
⒉“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO2+，同时还有
离子被氧化。写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式
。
⒊“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、
，以及部分的
。
⒋“沉淀转溶”中，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是
。
1.通读题干做到心有数
本题原料为+3、+4、+5价钒的化合物，钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，目标产物为NH4VO3。
2.整体局部相结合，细析物质去与留
在分析中，通过结合外加试剂的酸碱性、氧化性、表格数据以及设问中信息，可推出各步骤中滤液、滤渣成分，见流程图的下方。
3.加入试剂作用大，时刻关注化合价
流程中加入试剂，不能依靠经验作答，关注物质化合价及存在形态变化，钒化合价：+3、+4、+5，对比产物NH4VO3，经过氧化反应升价，VO+和VO2+被氧化成VO2+的同时，不难发现Fe3O4溶解产生的Fe2+也会被氧化。
（二）思维方法教学
〔例2〕硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
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回答下列问题：
1.“滤渣1”的主要成分有
。
2.根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B（OH）4﹣，Ka＝5.81×10﹣10，可判断H3BO3是
酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是
。
3.在“沉镁”中生成Mg（OH）2MgCO3沉淀的离子方程式为
。
思维方法:解题模型的应用，学生采用思维分析：硼镁矿含Mg2B2O3H2O、SiO2、少量Fe2O3、Al2O3，依过滤2及沉镁成分知，过滤1中得到滤渣为：SiO2、Fe2O3、Al2O3；调节溶液pH＝3.5时得到H3BO3，滤液含MgSO4，离子反应式：2Mg2++3CO32—+2H2O＝Mg（OH）2MgCO3↓+2HCO3—。
在无机化工流程题教学中，以教师为主导、学生为主体，让学生拓展训练思维，搭建思维梯度，梳理化工流程知识：建构模型→描述模型→应用模型→修正模型，落实思维模型解题方法，达到能力提升。
参考文献
[1]张莉军.模型认知视角下“无机化工流程题”专题复习[J].中学化学教学参考, 2020.6. 64-66.
[2]陆蔚华.构建“思维导图”复习化工流程题[J].中学化学教学参考, 2013.10. 39-41.