必做非选择题分班型教学策略研究实践

黑龙江 肖洪波 毕继明

在公益项目组的全体老师共同合作、努力的基础上，老师们顺利完成了科研项目前期第一、二阶段的研究工作。在已获得成功的基础上，公益项目组的全体老师共同对必做非选择题部分中的三类(工艺流程题、化学综合实验、化学反应原理)进行了深入的研究整理。首先，公益项目组的全体老师分成三个研究组各负责一类题型，分别从横向(同年不同卷)比较了相同题型的命题特征，纵向(同卷不同年)比较了相同题型的命题变化。其次，每个课题教研组针对自己负责的题型命题流程进行了调研研究，确定每种题型命题的一般流程模式。再次，从化学学科核心素养的角度对每种题型设问点进行了分析。最后，对每种题型命题的常规设问方式进行了归纳，初步形成必做非选择题分班型教学策略。结合学生实际情况对同类题型在不同班级(重点班、普通班、特长班)进行授课，根据学生的课堂反馈对课件和总结进行了有针对性的调整，探寻不同班型和不同层次学生的有效的教学方法，形成必做非选择题分班型教学策略。

一、命题设问剖析

1.工艺流程题

工业流程图常以“简化真实工业流程、创设陌生情境”为载体，题干一般较为复杂，且信息量较大。试题主要可以分为两类，一类以物质的生产或制备为目的，另一类以混合物的分离提纯兼顾工业废物的处理为目的。题目主要分为题干、流程图和设问三个部分。其中设问主要围绕以下知识点：

(1)以化学反应速率考查对原料的初步处理，包括原料的粉碎目的，浸取条件的选择与目的，温度的控制等。

(2)以化学反应为知识点考查物质分离转化，包括化学方程式或离子方程式的书写与计算，转化率、产率的计算，转化或除杂剂的选择与目的等。

(3)以实验基本操作考查物质的分离、洗涤、提纯、干燥，分离除杂中pH的控制，结合Ksp的计算。

(4)以绿色化学考查资源的循环、回收和利用。

2.化学综合实验

化学综合实验常以“实验装置”为载体，以考查“物质的制备或物质的探究”为目的进行设计。“实验装置”通常可以分解为实验的发生装置、除杂装置、物质的收集验证或制备装置及尾气处理装置四个部分；“物质的制备或物质的探究”实验一般包括定量探究、定性探究、定量和定性探究。其中设问主要围绕以下知识点：

(1)实验的发生装置主要围绕实验装置的净化、不同类型漏斗的选择、原料导入为考查点设问。

(2)除杂装置主要以除杂剂、干燥剂选择或操作目的等为考查点设问。

(3)物质的收集验证或制备通常围绕化学方程式或离子方程式的书写、物质检验的现象分析、实验装置的防倒吸、实验装置内体系与外界进行气体交换等设问。

(4)尾气的处理常围绕吸收或防止空气污染设问。

(5)定量探究以酸碱中和滴定或氧化还原滴定为考查点设问。

(6)定性探究以实验装置的选择与连接、实验装置内试剂发生反应的先后顺序、试剂的选择为考查点设问。

(7)定量和定性探究以物质的纯度、转化率等为考查点设问。

3.化学反应原理

化学反应原理以“反应热的计算、化学反应速率与化学平衡、电化学基础”三个部分为切入点设计问题。其中设问主要围绕以下知识点：

(1)反应热的计算主要以能量变化图或盖斯定律等创设情景，考查热化学方程式的书写或计算反应热；以物质微观转化流程图考查ΔH、活化能及键能。

(2)化学反应速率与化学平衡以化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、化学平衡的移动、等效平衡、反应物的转化率、化学平衡常数等为考查点设问。

(3)电化学基础以原电池或电解池为考查点，围绕原电池正、负极判断、电解池阴、阳极的判断、电极反应式的书写、电路中电子转移数目等问题展开设问。

二、学生学情分析

特长班主要针对音乐、美术、体育、传媒的学生，大部分特长生由于专业训练课而导致文化课学时不足，高校对该部分同学的分数要求通常为普通分数线的60%左右。大部分学生基础知识掌握的不扎实，学生对化学知识分析、审题、运用能力都相对较弱，已经掌握的知识在解题时也不能灵活运用。所以对于这部分学生主要要抓基础，掌握答题技巧。

普通班学生的学生基础知识略好，学生能力不均，有的学生对学习的兴趣不浓。在设计练习时，基础知识占到很大一部分，要抓住关键，紧扣教材。要以针对典型高考题为例题进行分析精讲精练，适当设计略有难度，梯度习题，同时要注意加强学生学习策略和学法的指导。

重点班学生基础较好，能够较好地深化概念，对于基础问题能够独立解决。指导这部分学生要了解命题趋势和新的命题角度，注重培养学生的解题技巧和应试能力。

三、工艺流程题分班型突破

1.工艺流程分析

工艺流程可以拆分为原料及其预处理、工业要求与反应条件的控制、目标产品的分离和提纯三个过程。

2.分班型教学策略

【例1】(2019·全国卷Ⅲ·26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9

①流程分析

②分班型教学(特长班)

主要针对流程图问题中的原料、预处理、工业要求与反应条件的控制部分中简单问题、产品的分析重点强化训练。解题时可以让学生从工业流程的目的入手，了解工业操作和实验操作的一般方法和步骤，熟知一般信息的提取和有效转化。

问题(1) “滤渣1”分析：根据原料成分分析可知硫锰矿中的硅元素以SiO2形式存在且不溶于硫酸，即“滤渣1”含有S和SiO2，结合“滤渣1”中的硫可知二氧化锰和硫化锰在酸性条件下生成硫酸锰和硫。

问题(2) “氧化”后调节溶液的pH得到“滤渣2”，由题目分析可知：溶浸液中铁元素的存在形式为Fe2+，而“滤渣2”为Fe(OH)3和Al(OH)3，因此添加适量的MnO2的作用是将溶浸液中的Fe2+转化为Fe3+。

问题(3) 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围分析可知：溶液的pH范围应调节为4.7～6之间。

③分班型教学(普通班)

学生能够掌握对流程图问题中的原料、预处理、工业要求与反应条件的控制部分中简单问题部分的解题方法，需要在工业要求与反应条件的控制部分略有难度的问题中强化提升。解题时可以让学生从工业流程的目的入手，强化提升学生对流程图的分析能力。使学生逐步掌握工业操作和实验操作与化学知识联系，并应用解决问题。

问题(5) HF为弱酸，若溶液酸度过高，H+和F-会生成弱电解质HF，溶液中c(F-)减小，MgF2沉淀的溶解平衡正向移动，导致Mg2+无法沉淀完全。

问题(6) “沉锰”的过程中Mn2+使碳酸氢根离子向电离的方向移动，同时生成H+与碳酸氢根离子生成CO2，有效地将工业操作目的与化学知识的应用结合到一起。

④分班型教学(重点班)

学生能够对流程图问题中的原料、预处理、工业要求与反应条件的控制中部分中等难度的问题都有效的解决。解题时可以让学生从工业流程的目的入手，需要在工业要求与反应条件的控制部分略有难度的问题、信息提取问题、知识的迁移能力等方面强化提升。对部分问题的处理如下：

问题(7) 化合物的化学式出现了未知数，解题时需要学生提取有效的信息，利用Li迁移至碱金属元素的化合价，根据化合物化合价的代数和为零，解决该题目。

四、化学综合实验分班型突破

1.化学综合实验分析

Ⅰ.制备类化学综合实验装置可以解离发生装置、除杂装置、收集验证或制备装置及尾气处理装置四个部分。

Ⅱ.探究类化学综合实验装置可以解离发生装置、探究装置I、净化装置、探究装置Ⅱ……尾气处理装置等。

2.分班型教学策略

【例2】(2018·北京卷·28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)

(2)探究K2FeO4的性质

①流程分析

②分班型教学(特长班)

主要针对流程问题中的发生装置、除杂装置、制备装置部分中简单问题、尾气处理方法重点强化训练。解题时，可以让学生从实验的目的入手，发生装置为了产生××、制取××等；除杂装置为除去××，而达到防止××的影响或干扰；尾气处理为了吸收××，防止××污染。

问题① KMnO4具有强氧化性，结合目的和信息提示可完成化学方程式。

问题② 根据①可知除杂目的是为了除去HCl杂质，所用试剂为饱和食盐水。

问题③ 由实验目的和信息可知，副反应为氯气和氢氧化钾反应。

③分班型教学(普通班)

学生对流程问题中的发生装置、除杂装置、尾气处理基本上都可以较好的解决、也能够掌握制备装置部分中简单问题的解决方法，但需要强化训练。解题时，可以让学生从实验目的入手，针对物质的检验和鉴别强化训练。掌握一般固体、溶液或气体的检验方法(取少量试样于洁净的试管中，加入××试剂，表述现象，得出结论)。根据常见离子的检验和知识迁移可以完成此项问题。

④分班型教学(重点班)

学生对流程问题中的发生装置、除杂装置、制备装置部分中简单问题、尾气处理基本上都可以较好的解决、也能够掌握简单问题的解决方法，重点应针对探究性或实验拓展等问题的解决和实验设计方面的强化训练。解题时，可以让学生从探究性实验的目的入手，掌握问题分析方法。掌握对陌生实验装置进行分析与迁移，掌握探究性实验方案设计或评价的一般步骤实验，侧重考查实验操作目的、实验现象的表述、实验方案的设计或评价。根据实验现象分析和实验方案设计与评价的分析可以完成此项问题。

【例3】(2018·全国卷Ⅱ·28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：

①流程分析

②分班型教学(特长班)

主要针对流程问题中的发生装置、探究装置部分中简单问题、尾气处理方法重点强化训练。解题时，可以让学生从实验探究的目的入手，发生装置为了产生××、要探究××，净化装置中××对探究可能产生影响，尾气处理为了吸收××，防止××污染。根据对探究除杂原则和实验操作分析可以解决此类问题。

③分班型教学(普通班)

学生对流程问题中的发生装置、探究装置部分中简单问题、尾气处理中一般性问题基本上都可以较好的解决，但需要强化训练。解题时，可以让学生从实验的探究目的入手，掌握常见阳离子(铵根离子、二价铁离子、三价铁离子和铝离子)、常见阴离子(氯离子、硫酸根离子)和常见气体(二氧化硫、二氧化碳、氨气)的检验。根据对离子检验及知识的迁移分析可以解决此类问题。

④分班型教学(重点班)

学生对流程问题中的发生装置、探究装置部分中简单问题、尾气处理问题基本上都可以较好的解决，重点在探究性拓展等问题的解决和实验设计方面强化训练。解题时，可以让学生从探究性实验的目的入手，重点对陌生探究性问题进行分析与迁移。

由于高锰酸钾无法直接测定三价铁离子，因而加入过量的锌粉将其转化为二价亚铁离子，后通过高锰酸钾滴定，完成知识的一次迁移，根据氧化还原反应中电子守恒原则确定离子转化过程中的比例关系，完成知识的二次迁移，最后完成计算。这部分知识需要学生的综合能力较强，应该循序渐进培养。

五、化学反应原理

1.化学反应原理分析

化学反应原理通常可以解离为“反应热的计算、化学反应速率与化学平衡、电化学基础”三个部分，使学生逐步切入问题。

2.分班型教学策略

【例4】(2019·全国卷Ⅲ·28)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

ΔH1=83 kJ·mol-1

ΔH2=-20 kJ·mol-1

ΔH3=-121 kJ·mol-1

(3)在一定温度的条件下，

(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：

①设问流程分析

②分班型教学(特长班)

主要针对基本问题中的反应热计算、影响平衡移动的外因中的简单问题强化训练。解题时，可以让学生掌握反应热计算的一般通用原则和影响平衡移动的外因。根据对反应热计算的一般方法和影响化学平衡移动的因素分析可以解决此类问题。

③分班型教学(普通班)

对基本问题中的反应热计算、影响平衡移动的外因中的简单问题基本上可以自主解决。解题时，可以让学生掌握电化学基础部分中一些较为简单的问题。根据对电化学基础部分中电解池基础分析可以解决此类问题。

④分班型教学(重点班)

对基本问题中的反应热计算、影响平衡移动的外因中的简单问题、电化学基础的简单问题基本上可以自主解决。解题时，可以让学生掌握电化学基础部分中较难的问题和平衡常数问题。平衡常数是近几年高考常考问题，由开始的浓度表示法逐渐扩展压强表示法，出题的形式呈现多样化的趋势，对学生知识的迁移和综合运用能力要求较高。

通过对近五年高考真题中必做非选择题部分中的三类问题(工艺流程题、化学综合实验、化学反应原理)深入的研究整理。该考点命题平稳呈循序渐进式，贴近生活，对学生的学科素养要求逐步显现出来。