化学核心素养之构建模型在高考工艺流程 题授课中的应用 ——由 2021 年全国甲卷工艺流程题中碘单质的提取引发的思考

化学核心素养之构建模型在高考工艺流程 题授课中的应用 ——由 2021 年全国甲卷工艺流程题中碘单质的提取引发的思考

曾盼

新洲一中（阳逻校区）

摘要：工艺流程题一直是困扰学生的一道难题，本文以2021年全国甲卷工艺流程题中碘单质的制备为切入点，通过对工艺流程题教学策略的深入研究，寻求到一种融入构建模型核心素养的教学策略，以期破除学生的畏难情绪，帮助学生更加有效地解决该类问题。

关键词：模型认知；工艺流程；教学策略；物质提取实验；回归课本

一、问题提出

《普通高中化学课程标准（2017年版）》将化学学科核心素养分为五个维度，其中“证据推理与模型认知”是重要组成部分，该部分内容中提到：“能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。”^[1]笔者认为高中化学题中没有所谓的难题，只有基础题的堆砌，于是让题目变得复杂而抽象，增加了学生审题的难度，如果老师帮助学生找到题目具体的查考知识点，建立起清晰的思维框架，那么学生再面对同类型的题目将不再是问题。笔者将构建模型的思想融入高考工艺流程题的教学策略研究，供大家参考。

工艺流程题考察学生对流程图的分析能力，对信息的提取与整合能力，无论是从教与学方式的转变角度看，还是从学业质量提升的角度看，都要求高中化学试题理论联系实际，以真实的问题情境为载体，将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地融入其中，全面地考查学生的学科核心素养，以达到立德树人、服务选才、引导教学的功效。^[2]现实的情况是，实际的化工生产与所学知识之间存在一定距离，导致学生难以将理论联系实际，对工艺流程题陌生感较强，稍微复杂一点或者脱离课本的流程图对于学生来说，将会成为严重的失分点，学生往往花大量时间读题却久久入不了题。教师如果能够引导学生运用建模的思想，将陌生的工艺流程图拆解为课本上比较基础的模型，那么就找到了解决问题的突破点。

3. 教学策略

【课题引入】我国由于受碘资源的限制，大多采用海藻或海带为原料进行碘的富集与提取，相比之下，生产成本较高，技术含量低，亟需突破资源制约因素，开发提碘新技术。碘的主要提取方法有：空气吹出法、离子交换法、活性炭吸附法、沉淀法。^[3]

例1：(2021全国甲卷26题，节选)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：

(1) 一种制备方法如下图所示：

②通入 的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比 时，氧化产物为_______；当 ，单质碘的收率会降低，原因是_______。

(2)以 为原料制备 的方法是：先向 溶液中加入计量的 ，生成碘化物；再向混合溶液中加入 溶液，反应得到 ，上述制备 的总反应的离子方程式为_______。

【详解】②通入 的过程中，因I^-还原性强于Fe²⁺， 先氧化还原性强的I^-，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I₂，故反应的化学方程式为FeI₂+Cl₂= I₂+FeCl₂，若反应物用量比 时即 过量，先氧化完全部I^-再氧化Fe²⁺，恰好将全部I^-和Fe²⁺氧化，故氧化产物为I₂、FeCl₃，当 即 过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答案为：FeI₂+Cl₂= I₂+FeCl₂；I₂、FeCl₃；I₂被过量的 进一步氧化。

3. 先向 溶液中加入计量的 ，生成碘化物即含I^-的物质；再向混合溶液中（含I^-）加入 溶液，反应得到 ，上述制备 的两个反应中I^-为中间产物，总反应为 与 发生氧化还原反应，生成 和 ，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得： ，故答案为： ；

【点评】以上问题考察学生氧化还原反应的相关知识，如氧化性、还原性强弱的大小顺序，氧化还原反应方程式的书写，如果氧化还原反应这一块知识掌握得比较好的同学得分率应该比较高，对于当 ，单质碘的收率会降低的原因，由于某些学生可能想不到I₂可以被过量的 进一步氧化，尤其是放在这个没有见过的工艺流程背景里，容易想到其他的错误答案，这时教师可以引导学生回归课本关于海带提碘的操作流程，学生的陌生感将大大降低。课本中海带提碘的实验过程如下：^[4]

3. 结语

高中学生，尤其是高三的学生已经逐渐实现了由形象思维到抽象思维的转变，抽象思维形成也是衡量是否达到高考能力的标准，而每个学生的发展速度不一样，在这个转变的过程中，在常规教学过程中，有的学生可能不能很好地完成转变，而教师引导学生在陌生、抽象的题目中进行建模，化抽象为形象，将陌生复杂的问题进行拆分，不仅回归了教材，复习巩固了课本知识，也为解决工艺流程题中涉及物质提取的问题提供了新的办法。总之，化学学科核心素养之构建模型认知在高考工艺流程题授课中的应用能够实现高效学习，促进学生能力的提升。

参考文献：

2. 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

3. 舒信军.立足预设 强化生成 打通工艺流程题的关节与脉络[J].中学化学教学参考，2020(1):57

4. 高书宝，张雨山，张慧峰，姚颖，蔡荣华.提碘技术研究进展[J].化学工业与工程，2010（3）：第27卷 第2期

5. 王晶，郑长龙.普通高中教科书·化学 必修第二册[M].北京：人民教育出版社，2019:106 101

6. 王晶，郑长龙.普通高中教科书·化学 必修第一册[M].北京：人民教育出版社，2019:71