高中化學(xué)-《化工工藝流程》復(fù)習(xí)專(zhuān)題教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《化工工藝流程》復(fù)習(xí)專(zhuān)題【教學(xué)設(shè)計(jì)】【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：1、了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系，了解在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想的重要性。2、掌握中學(xué)化學(xué)基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)基本及操作的方法。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力、分解解決問(wèn)題的能力、化學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力。情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)流程圖題中的化工生產(chǎn)與化學(xué)知識(shí)的整合滲透，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)品質(zhì)、樹(shù)立科學(xué)的解題思想?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力、分解解決問(wèn)題的能力、化學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力?！窘虒W(xué)策略】歸納、總結(jié)、交流、討論【教學(xué)資源】多媒體【教學(xué)過(guò)程】[復(fù)習(xí)導(dǎo)入][要點(diǎn)精講]一、化工工藝流程題的類(lèi)型1、實(shí)驗(yàn)型2、元素化合物型3、化學(xué)反應(yīng)原理型[錯(cuò)題展示]師生互動(dòng)：學(xué)生回答、教師評(píng)價(jià)。[小組討論]工藝流程題的特點(diǎn)[小結(jié)]二、化工流程圖題的特點(diǎn)1、常見(jiàn)呈現(xiàn)的形式：流程圖、表格、圖像2、?？贾R(shí)點(diǎn)：(1)反應(yīng)速率、平衡理論的運(yùn)用反應(yīng)物顆粒大?。悍磻?yīng)速率、原料的利用率等溫度：反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等鹽類(lèi)水解：利用控制pH分離除雜(2)實(shí)驗(yàn)基本操作：除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等；(3)氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)；(4)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，資源的回收和利用；(5)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)，安全生產(chǎn)思想及從經(jīng)濟(jì)的視角分析。三、知識(shí)點(diǎn)透析1．化工流程圖題主要分三部分：（1）題干部分。介紹原材料及所要得到的目標(biāo)產(chǎn)品，以圖表、化學(xué)反應(yīng)方程式、文字表達(dá)等提供解決問(wèn)題的信息。（2）流程圖部分。呈現(xiàn)整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程。（3）問(wèn)題部分。提出了所要解決的問(wèn)題。2、一般流程圖過(guò)程可分為三部分：I：原料的預(yù)處理。II：物質(zhì)的分離、提純（題目的關(guān)鍵部分）。III：產(chǎn)品獲得。3、流程圖中有三種線：主線主產(chǎn)品、側(cè)線副產(chǎn)品、回頭線為循環(huán)四、解答化工流程圖題的程序此類(lèi)試題的題干通常包括文字說(shuō)明、工藝（實(shí)驗(yàn)）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。⑴首先要通過(guò)閱讀文字說(shuō)明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的目的是什么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；⑵然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段；⑶接下來(lái)可以先看看設(shè)問(wèn)，使下一步的深入分析重點(diǎn)更明確；⑷然后再帶著質(zhì)與量的意識(shí)具體分析各個(gè)化學(xué)過(guò)程（必要時(shí)才使用參考數(shù)據(jù)），組織語(yǔ)言回答設(shè)問(wèn)。⑷流程圖的答題模式分析流程（每一步驟）①反應(yīng)物是什么②發(fā)生了什么反應(yīng)③反應(yīng)造成了什么后果④對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用分析反應(yīng)條件①對(duì)反應(yīng)速率有何影響②對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響③對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響規(guī)范答題①化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)要規(guī)范(分子式書(shū)寫(xiě)；化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)；完成符號(hào)或可逆符號(hào)；沉淀、氣體、固態(tài)、水溶液等符號(hào)）②評(píng)價(jià)或比較要全面（反應(yīng)物、產(chǎn)物種類(lèi)目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純；反應(yīng)條件、儀器、設(shè)備、步驟）五、關(guān)注一些專(zhuān)用“名詞”原料的預(yù)處理：1．研磨、粉碎：目的是要增大物質(zhì)反應(yīng)的面積，加快反應(yīng)速度，使反應(yīng)進(jìn)行得較徹底。2．過(guò)濾：分離可溶與不溶的物質(zhì)。3．趁熱過(guò)濾：防止溶液中某物質(zhì)因降溫時(shí)析出（得到混合物中溶解度受溫度影響小的）。4．洗滌：水洗通常是為了除去水溶性的雜質(zhì)除去固體（不溶）的雜質(zhì)，有機(jī)物洗滌減少晶體損失。5、灼燒（煅燒）：原料的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)：如海帶中提取碘等物質(zhì)的分離、提純：6．調(diào)節(jié)pH：加入某些物質(zhì)，用于調(diào)節(jié)溶液的pH，使某些離子生成沉淀。7．浸取、酸浸：在原料中加入水（或酸），使可以發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)生成可溶性離子進(jìn)入溶液，不反應(yīng)的通過(guò)過(guò)濾除去。8．蒸發(fā)濃縮：去掉溶液中的水份，使某物質(zhì)結(jié)晶析出（不含結(jié)晶水）。9．冷卻結(jié)晶：降低溶液的溫度，使某物質(zhì)結(jié)晶析出（得到混合物中溶解度受溫度影響大的）。10．升溫、降溫：控制反應(yīng)條件或控制物質(zhì)的溶解度。11．氧化、還原：加入某些強(qiáng)氧化性（或強(qiáng)還原性）物質(zhì)，使具有還原性（或氧化性）的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。12、煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過(guò)濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣?！練w納與總結(jié)】【作業(yè)布置】《化工工藝流程》復(fù)習(xí)專(zhuān)題【學(xué)情分析】本課題放置在5月中旬，模擬考試之后，學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的復(fù)習(xí)，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)有了一定的把握，更需要綜合的訓(xùn)練以便能熟練的將雜糅在一起的基礎(chǔ)知識(shí)梳理、分析、歸納、總結(jié)。單一的知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)已不能滿(mǎn)足絕大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，學(xué)生需要實(shí)在的、有現(xiàn)實(shí)意義的、有些難度的課題的學(xué)習(xí)?；瘜W(xué)知識(shí)與科技、社會(huì)生活緊密關(guān)聯(lián)，學(xué)生需要對(duì)習(xí)題的背景有一定的實(shí)際的接觸，近而才不會(huì)被復(fù)雜的生產(chǎn)背景嚇到。這類(lèi)題目的綜合性強(qiáng)，要求考生既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本原理，又要對(duì)流程圖中所給出的信息進(jìn)行提取、篩選，對(duì)考生的學(xué)科能力要求較高?！痘すに嚵鞒獭窂?fù)習(xí)專(zhuān)題【效果分析】工業(yè)流程題是近高年考中出現(xiàn)的一種新型的題目類(lèi)型，是以往推斷題的延伸和拓展，不僅繼承了推斷題的邏輯推斷，而且有了更大的提升，對(duì)學(xué)生的要求更高。很多學(xué)生對(duì)這類(lèi)新題型把握不好，有時(shí)甚至無(wú)從入手。因此非常有必要進(jìn)行仔細(xì)的、較系統(tǒng)的分析，幫助學(xué)生找到解題方法。本節(jié)課基本上讓學(xué)生掌握了工藝流程題的特點(diǎn)、類(lèi)型、解題策略，達(dá)到了預(yù)想的教學(xué)效果。通過(guò)鞏固練習(xí)，學(xué)生做此類(lèi)題也更加的從容了。《化工工藝流程》復(fù)習(xí)專(zhuān)題【教材分析】《考綱》要求，能綜合運(yùn)用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)概念和原理解決目標(biāo)、結(jié)構(gòu)清晰的化學(xué)問(wèn)題，能解釋化學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的一些應(yīng)用，能有依據(jù)的解釋給定化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，能有依據(jù)的陳述情境陌生的探究性任務(wù)的解決思路以及相應(yīng)的解決方案。學(xué)生需要能夠運(yùn)用已有的知識(shí)，對(duì)獲取的信息加以分析、歸納、重組，并解決一些實(shí)際的問(wèn)題。高中化學(xué)流程圖題是化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)試題的一種常見(jiàn)的表現(xiàn)形式，對(duì)學(xué)生綜合能力有一定的要求?？疾榈闹R(shí)點(diǎn)主要圍繞著物質(zhì)的檢驗(yàn)、推斷、轉(zhuǎn)化、分離和提純等，涉及到大部分綜合知識(shí)，是考查學(xué)生綜合分析、表達(dá)能力的一種主要方式。本課題圍繞著常見(jiàn)的流程圖（主要是化學(xué)工藝流程圖）進(jìn)行的專(zhuān)題復(fù)習(xí)課，選取了礦石冶煉、工業(yè)廢水中金屬的回收、海水的開(kāi)發(fā)利用等符合初中化學(xué)知識(shí)體系的題目背景，容納了金屬、酸堿鹽的知識(shí)、化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作等多個(gè)知識(shí)塊。有利于提升學(xué)生的各化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，注重加強(qiáng)各知識(shí)塊間的聯(lián)系，以達(dá)到化學(xué)學(xué)科內(nèi)各知識(shí)點(diǎn)之間的融會(huì)貫通?！痘すに嚵鞒獭窂?fù)習(xí)專(zhuān)題【評(píng)測(cè)練習(xí)】1、（2016江蘇）（15分）實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）酸溶過(guò)程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)

ΔH=－50.4kJ·mol－1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)

ΔH=－225.4kJ·mol－1酸溶需加熱的目的是____________________________________；所加H2SO4不宜過(guò)量太多的原因是___________________________________________。（2）加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。（3）用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。①實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱(chēng)為_(kāi)______。②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑，______、靜置、分液，并重復(fù)多次。（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，______，過(guò)濾、用水洗滌固體2-3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知該溶液中pH=8.5時(shí)Mg(OH)2開(kāi)始沉淀；pH=5.0時(shí)Al(OH)3沉淀完全]。2、（2016新課標(biāo)1）28．(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)______。(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_(kāi)_______、________。“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_________。(5)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))3、（2016天津）常溫下鈦的化學(xué)活性很小，在較高溫度下可與多種物質(zhì)反應(yīng)。（1）工業(yè)上由金紅石（含TiO2大于96％）為原料生產(chǎn)鈦的流程如下：①

沸騰氯化爐中發(fā)生的主要反應(yīng)為：

。②

已知：Ti(s)+2Cl2(g)＝TiCl4(l)

ΔH＝a

kJ·mol－1；2Na(s)+Cl2(g)＝2NaCl(s)

ΔH＝b

kJ·mol－1；Na(s)＝Na(l)

ΔH＝c

kJ·mol－1；則：TiCl4(l)+4Na(l)＝Ti(s)+4NaCl(s)ΔH＝____________________kJ·mol－1。（2）TiO2直接電解法生產(chǎn)鈦是一種較先進(jìn)的方法，電解質(zhì)為熔融的氯化鈣，原理如下圖所示，二氧化鈦電極連接電源

極，該極電極反應(yīng)為：

。但此法會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，為減少對(duì)環(huán)境的污染，在電池中加入固體氧離子隔膜（氧離子能順利通過(guò)），將兩極產(chǎn)物隔開(kāi)，再將石墨改為金屬陶瓷電極，并通入一種無(wú)毒的還原性氣體，該氣體是

。（3）海綿鈦可用碘提純，原理為：

，下列說(shuō)法正確的是

。A．該反應(yīng)正反應(yīng)的ΔH＞0

B．在不同溫度區(qū)域，TiI4的量保持不變C．在提純過(guò)程中，I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū)D．在提純過(guò)程中，I2可循環(huán)利用4、（2013新課標(biāo)1）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）,導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源

（部分條件未給出），回答下列問(wèn)題：（1）LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)________。（2）寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________。（3）“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是___________________________。（4）寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。（5）充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式__________________________________________________________。（6）上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是_____________________________________。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有__________________________(填化學(xué)式)。5、（2013福建）（14分）二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。其次除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過(guò)量的________（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過(guò)量的Na2CO3和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的SO42-，其原因是___________【已知：Ksp(BaSO4)=1.1

×10-10Ksp(BaCO3)=5.1

×10-9】②該法工藝原理如右。其過(guò)程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有____________（填化學(xué)式），發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。（2）纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是：纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式：□

（D）

+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________（3）ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN-氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，自身被還原為Cl-。處理含CN-相同量得電鍍廢水，所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的_______倍6、（2010安徽）（14分）鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉行涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：⑴第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為_(kāi)______________________________________⑵第③步反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________⑶第④步反應(yīng)后，過(guò)濾Li2CO3所需的玻璃儀器有____________。若過(guò)濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因：________________________________________________________________________⑷若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1g,第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.0

mol·L-1的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3，則至少有___________gNa2CO3參加了反應(yīng)。7、（2013江蘇）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下（1）反應(yīng)I前需在溶液中加入_________（填字母），以除去溶液中的。

A．鋅粉B．鐵屑C．KI溶液D．H2

（2）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是_______________。

（3）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過(guò)程中加入一定量的醇類(lèi)溶劑，其目的是_______________。

（4）反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過(guò)二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生地電極反應(yīng)可表示為_(kāi)___________________________________。8、【2010江蘇】鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有、、、等]。某主要生產(chǎn)、、的化工廠利用鋇泥制取，其部分工藝流程如下：（1）酸溶后溶液中，與的反應(yīng)化學(xué)方程式為

_____________________________________________________________。（2）酸溶時(shí)通?？刂品磻?yīng)溫度不超過(guò)70℃，且不使用濃硝酸，原因是

____________

、

____________

。（3）該廠結(jié)合本廠實(shí)際，選用的X為

（填化學(xué)式）；中和Ⅰ使溶液中

（填離子符號(hào)）的濃度減少（中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略）。

（4）上述流程中洗滌的目的是