大數(shù)據(jù)建模2022年高考化學復習教學設計

《大數(shù)據(jù)建模高考化學》模式化教學流程設計

活動一：【高考目標導向】

K老師］認真看一下【國卷示范】中的全國卷的題（或我們省市的高考），在這個部分，

主要考那幾種題型？那些知識與方法？考查那幾方面的應用？（由什么前題，分析什么結(jié)

論）。

K學生》討論，學生主動舉手回答，或抽問回答。

K老師》歸納，通過近五年的高考試題，統(tǒng)計分值約？分，強調(diào)在高考或復習中的重要

性，強調(diào)學法和注意事項，鼓勵同學學好！

K學習目標』展示，根據(jù)專題內(nèi)容制定。

活動二：【必備知識梳理與回顧】

（活動R通過（展示，聽寫，記，說等）學生行為，查檢必備知識的完成情況。

對問題較多或重要的易錯知識進行提示性講解或細節(jié)強調(diào)。

緊扣【必備知識】選編一些提問練習?；蛘咦觥緦嶒灐浚础灸Ｐ汀恳约由钣∠?。

活動三：【掌握方法、形成能力】考型重構(gòu)，解法共探

【關(guān)鍵能力】中的題，要當成典型【例題】處理，并通過【情境建模】中的內(nèi)容進行方

法總結(jié)。通過講【關(guān)鍵能力】中的例題，目的是上升到掌握【情境建?！康闹蟹椒ǎ弧厩榫?/p>

建?！恐械姆椒ㄊ峭ㄟ^【關(guān)鍵能力】中例題的應用加深理解，兩者珠聯(lián)璧合，相互印證。

【教學建議】

（1）對每一個【例題】投影幾個不同錯誤學生的填寫或舉手統(tǒng)計選項（了解學情）。

（2）對不同的答案，展開討論，學生自糾，梳理方法（自我提升）。老師也可以對【例

題】進行修改后提問，以加深對方法的理解。

（3）梳理方法，全面系統(tǒng)的回歸方法見【情境建?！繉糠帧＃▽W生先自主學習，勾

畫圈點），強調(diào)解題應該注意的問題？不清楚的問題？

（4）同學可以討論答疑，也可以由老師針對一些要點，重點和易錯點進行強調(diào)。

（5）【運用過手】訓練。再練（？-2）的例題或者在跟蹤練習冊中找試題進行對應訓練,

及時應用過手。訓練或再練中，提示用所學的【情境建模】的方法進行分析思考。

（6）轉(zhuǎn)入下一個【例題】學習。

★必須指明：①根據(jù)班級學生的情況，對【例題】可以進行刪減，以適當降低教學的難

度。②【例題】與【情境建?！坎⒎且灰粚ň帉懼幸搽y以完全做到）！【情境建?！渴菍?/p>

方法的集中歸類整理，為后期的綜合能力提升建立基礎，而方法的應用卻是分散在所有的試

題之中。鑒于此，在一輪復習中可能有一定的難度；因此，對難度較大，陌生度較高的方法

講解，可以先給學生留下一個初步印象。在今后的練習中，逐漸回歸到這些方法中來加深理

解，螺旋上升直至完全掌握。

活動四：【方法小結(jié)和過手訓練】

K學生I歸納學到了什么？（主要以方法建模為基礎，敘述自己的收獲。以及這種題應

該注意到問題。自我反思，糾正自己以前犯的一些錯誤）。

K教師工可以給學生一個框架形的小結(jié)。

【回歸評價訓練】檢驗對本專題知識的掌握情況。重練【國卷示范】或者選【高考跟蹤

練習冊】中的一些題進行訓練。

活動五：【課后任務】

(1)復習今天學習的內(nèi)容。

(2)完成【高考跟蹤練習冊】對應的練習。

(3)預習下一個專題的內(nèi)容。

也可以布置一些更好的有利于學生參與的鞏固復習的活動。例如：自己選編練習，畫思

維導圖，回歸教材，整理筆記等等。

第二部分《大數(shù)據(jù)建模高考化學》模式化教學設計案例

高2022屆《大數(shù)據(jù)建模高考化學》教學流程設計之一

專題15鋁鎂及其化合物

活動一：【高考目標導向】

(老師I請同學們翻到《大數(shù)據(jù)建模高考化學》第38頁，我們今天學習專題15鋁鎂及其化

合物。同學們看一下【國卷示范】有5個題，主要考那幾種題型？那些知識與方法？考查

那幾方面的應用？

(學生I主動舉手回答或通過討論選代表回答：選擇題和填空題?？疾橹饕獨w納到：①金屬

鋁與氧化鋁的熔點比較；②氫氧化鋁的兩性，鋁鹽與氫氧化鈉溶液的反應及其現(xiàn)象；Fe3+

和AF+的溶液在一定pH值條件下生成沉淀。③將氫氧化鋁兩性的原理拓展到其它的金屬，

如H3BO3和Cr(OH)3等。④金屬鎂在CO2中燃燒反應及現(xiàn)象分析，Mg(OH)2和MgCCh的性

質(zhì)。

K教師工金屬鋁及其化合物的性質(zhì)是高考必考的一個重要的知識熱點。通常在5分數(shù)值左右,

難度不大。題型變化多端，但考查的要點主要是鋁的兩性，有“不考兩性不考鋁”的考試

口訣，可見其重要性。通過今天的學習，我們要把這5分收入囊中。大家有沒有這個信心!？

展示【復習目標】

(1)能列舉、描述、辨識鋁的物理物質(zhì)。

(2)能用化學方程式、離子方程式正確表示鋁及其典型物質(zhì)重要(AI2O3、A1(OH)3)的主

要化學性質(zhì)。設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。能從物質(zhì)類別視角說

明鋁及其典型物質(zhì)重要(AI2O3、A1(OH)3)的兩性及轉(zhuǎn)化路徑。掌握A1(OH)3實驗室制法；了

解金屬鋁的工業(yè)制法。

(3)7解鋁熱反應和A1(OH)3凈水作用。

活動二：【必備知識】

【必備知識梳理與回顧】

行必備知識課前回領基礎自研

一、鋁、鎂及其化合物的性質(zhì)

1.鋁、鎂單質(zhì)的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)

都是密度較小、熔點較低、硬度較小的銀白色金屬

(2)化學性質(zhì)

共同點:都有較強的還原性。

不同點:金屬性鎂強于鋁。性質(zhì)比較如下表：

化學性質(zhì)鎂鋁

①常溫下與02

生成致密的氧化膜

反應

②點燃時與02

C點燃占燃

”Zr+。二=二_____4A1+3O2仝絲______

反應2Mg2=

占燃

③與其他非金屬3Mg+N2===二_____2A1+3cb仝裝______

④與沸水反應Mg+2H2。（沸水）==______—

⑤與濃硫酸和濃不發(fā)生鈍化，反應____H2

常溫下，發(fā)生鈍化，加熱時發(fā)生反應.

硝酸放出。

⑥與強堿溶液

______反應2Al+2H2O+2NaOH==___________________

與C02反應：鋁熱反應：

占燃占，默

⑦與特殊氧化物,在實驗時要加

2Mg+CO2====__________8Al+3Fe3O4====_________

稱為白加黑反應。入引燃劑和等.

2.鎂、鋁的轉(zhuǎn)化關(guān)系

⑴氧化鋁(AbCh):固體，熔、沸點高，常作為材料;是氧化物。常見寶石的

主要成分。

AI2O3+6HCI==AI2O3+2NaOH==

⑵氧化鎂(MgO):固體，熔點很高，常作為材料，是氧化物。

MgO+2HCl==

⑶氫氧化鋁[A1(OH)3]:白色難溶于水的膠狀物質(zhì)，是典型的兩性氫氧化物。

與強堿:A1(OH)3+OH-==0

與強酸:A1(OH)3+3H+==

在溶液中存在兩種電離。

A1(OH)3_________

酸式電離堿式電離

加熱易分解:2A1(OH)3B=

二、金屬鋁的工業(yè)制法

2Al2。3(熔融)塔岳4A1+302t

答案：一、1.②2Mg02Al2O3③Mg3N22A1C13④Mg(0H)2+H2t⑤沒有⑥不

2NaA102+3H2t⑦2Mg0+C4Al2O3+9Fe鎂條氯酸鉀2.(1)白色耐火兩性2AleI3+3H2O

3++

2NaAlO2+H2O(2)白色耐火堿性MgCl2+H2O(3)A1O2-+2H2OAl+3H2OA1O2-+H+H2O

A13++3OHAI2O3+3H2O

三、鋁元素價類二維轉(zhuǎn)化關(guān)系

單質(zhì)氧化物堿鹽物質(zhì)類別

(1)投影展示幾位同學的【必備知識】填寫，糾正錯誤。

(2)并對難于理解或問題較多的知識進行提示性的講解或細節(jié)強調(diào)。

例如：①2A1+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2t

可以這樣理解：2A1+3H2O==A1(OH)3+3壓t,Al(OH)3+NaOH==NaAKh+2H2O,這兩個反應

加起來，得到總反應。

②Al(0H)3+0H==AIO2-+2H2O或Al(OH)中o

0HrHO、/OH-!

A1+0H-==AloAl(OH)今中存在配位鍵。

LHOOHJLHOOHJ

④相同質(zhì)量的鋁分別與過量的鹽酸和氫氧化鈉反應，生成的氫氣和消耗酸堿相同嗎？

理解【情境建?！恐小?.鋁與酸或堿反應的用量關(guān)系：關(guān)系式:2Al~6HCl~2NaOH~3H2,

相同量的鋁與酸或堿反應時，生成氫氣的量相等”。

(3)按“三、鋁元素價類二維轉(zhuǎn)化關(guān)系”的反應標號，寫出反應，并投影訂正等。

對重要的易錯點的知識，知識進行強調(diào)。

(4)同學完成“鋁元素價類二維轉(zhuǎn)化關(guān)系”的化學方程式。并評價。

活動三：【掌握方法、形成能力】考型重構(gòu)，解法共探

問題一：【基礎】鋁的性質(zhì)

1.［山東高考］用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有［雙選］(~)

A.KC1B.KCIO3C.MnO2D.Mg

l.BD

(1)“例一”抽同學說答案，

(2)追問：“鋁熱反應”屬于那類反應？為什么要用“KC103和Mg”作引燃劑？還可以用

什么物質(zhì)代替鋁粉或FezOs做“鋁熱反應”？“鋁熱反應”有什么用途？

(3)全面系統(tǒng)的方法見【情境建?！俊耙弧X的性質(zhì)，1.［實驗］鋁熱反應實驗”。

①條件允許可以重做“鋁熱反應”實驗或看視頻。

②寫出A1與VQ和MnO?反應的化學方程式。強調(diào)反應條件“高溫”。

③極活潑金屬(如鈉)在高溫條件下反應發(fā)生類似的置換反應。

寫出Na與過量CO?反應的化學方程式，并評價。

■情境建建e那維歸納模型創(chuàng)建(p40)

一、鋁的性質(zhì)

1.［實驗］鋁熱反應實驗

(1)鋁熱反應實驗

鎂帶：為鋁熱反應的起始反應

提供高溫條件，作引燃劑

、I,氯酸鉀：為鐵條繼續(xù)

燃燒提供氧氣的助燃劑

耀二氧化鐵和鋁粉的混合物：Fe2。,作氧化

劑,A1作還原劑

Lr”---

2A1+Fe2O3晅退AI2O3+2Fe

(2)概念：鋁與某些金屬氧化物(如FezOs、Fe304>5。3、V2O5、MnCh等)在高熱條件下

反應，放出大量的熱，置換出金屬的反應。鋁粉和這些金屬氧化物的混合物稱為鋁熱

齊I」。鋁熱法常用于冶煉難熔金屬。

(3)★極活潑金屬高溫下的置換反應(拓展)

類似鋁熱反應：6Na+Fe2O3里型3Na2O+2Fe

鎂燃燒能與CO2反應:2Mg+CO2晅辿2MgO+C

類彳以反應:Na+CO2邈NazO(或Na2co3)+C

(5)“運用過手”訓練。用《跟蹤練習冊》Q5進行對應訓練，

5.［20.1浙江新,12］下列關(guān)于鋁及其化合物說法，不正確的是()

A.明磯可用作凈水劑和消毒劑

B.利用鋁熱反應可冶煉高熔點金屬

C.鋁可用作包裝材料和建筑材料

D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物

問題二：【綜合】AhA1(0H)3XAI2O3的兩性

2-1.［安徽高考］室溫下，在0.2mol-LTAb(SO4)3溶液中，逐滴加入LOmolLTNaOH溶液,

實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關(guān)說法正確的是()

A.a點時，溶液呈酸性的原因是AF+水解，離子方程式:AF++3OITA1(OH)3

B.a~b段,溶液pH增大，AF+濃度不變

C.b~c段，加入的OH-主要用于生成A1(OH)3沉淀

D.d點時,A1(OH)3沉淀開始溶解

2-l.C

(1)K學生》講題，并評價?！窘馕觥繄D象中，加入NaOH溶液，pH值變化較小的表示與堿

的反應，如A段，pH值變化較大的表示加入的堿引起pH值的變化，如時段。A錯誤，a

點水解的離子方程式為：AF++3H2OA1(OH)3+3H+；B錯誤，段，由于NaOH溶液

的滴入，發(fā)生反應H++OH-==H2O,使得c(H+)減小，AF+的水解平衡向水解的方向移動，所

以段的c(AF+)減小；C正確,0-c段pH變化不大,是因為AF++3OH-==A1(OH)3I；

D錯誤，。點后pH迅速增大的原因是增大溶液的pH值，大約在pH為11時，A1(OH)3才開

始溶解。

(2)(拓展I追問：①圖像中a、b、c、d都是轉(zhuǎn)則點，轉(zhuǎn)則點表示有特殊的意義，請說出

1

abed點對應pH與溶液的意義。答案：a點0.2mol-LA12(SO4)3溶液的pH值；b點AF+開

始沉淀的pH;c點AF+完成沉淀的pH;d點A1(OH)3完成溶解的pHo②如果用濃氨水代替氫

氧化鈉溶液圖像有什么變化？為什么不能溶解氫氧化鋁？(理解弱堿可以生成氫氧化鋁，

溶解氫氧化鋁要強堿)。③在圖像中畫出，A1(OH)3沉淀隨NaOH溶液體積變化曲線。

回歸【情景建?！繉糠謱W習。

潦情境建模e思維歸納模型創(chuàng)建(p40)

二'★考鋁［Al、AI2O3、A1(OH)3］必考兩性

不考兩性不考鋁！涉及鋁的考題，通常考慮這三種物質(zhì)［Al、AI2O3、A1(OH)3］既能與

強酸反應，也能與強堿反應的兩性，注意不要認為Al3\A1O2也有兩性；AF+只能與OH-

反應，A1O2只能與H+反應。

1.氫氧化鋁的生成與溶解

NaOH、氨水、NaHCO3、Na2CO3

Al3+A1(OH)3I

較強酸：H+、CH3coOH、HC1等

強堿：NaOH

A103

HChNaHCO3、NH4C1、CO2、A13+、Fe3+

2.A1(OH)3的兩性

(1)A1(OH)3相當于三元弱堿，一元弱酸

⑵認真研究該鋁鹽的滴定曲線，并把生成A1(OH)3沉淀的曲線圖畫出來，如下圖所示。

這個折線圖與傳統(tǒng)的A1(OH)3沉淀的折線圖有兩點不同：①剛開始加NaOH溶液時，并沒

有沉淀生成。②A1(OH)3沉淀完全生成時，再加NaOH溶液,沉淀并不是立即溶解。可知，傳統(tǒng)

的A1(OH)3沉淀的生成與消失折線圖存在科學性問題，本書也不再選這類題型。

H

H

O

調(diào)pH值，增強堿性)

<一

U

?

0

V(NaOH)/mL

(3)*兩性氫氧化物的判斷

+

①A1(OH)3酸式電曷的形式：A1(OH)3A1O2+H+H2O;A1(OH)3+H2O[A1(OH)4]

+H+

類似：NH3+H2ONH4++0H

A1(OH)4的寫法更本質(zhì)，A102視為A1(OH)4的簡寫(或脫水產(chǎn)物)，身考中用A1(OH)4表

示A103的越來越多。結(jié)構(gòu)式為：Na+

②A1(OH)3兩性的拓展，已考過的兩性氫氧化物有:Zn(0H)2、Cr(0H)3等。

+0H-+0H-

M"(金屬離子)

+H++H+

A13+A1(OH)3A1O2[A1(OH)4]

B3+皿]B(0H)3或H3BO3B(0H)4

CR+；Cr(0H)3(固體)+R；Cr(0H)4

+OH-+OH

Zn2+Zn(0H)2(白色固體)ZnO2-[Zn(OH)a-]

+H++11+

這些變式，涉及到大學化學的質(zhì)子酸堿理論。

(3)強調(diào)要點：①建模中說"考鋁［Al、AI2O3、A1(OH)3］必考兩性，不考兩性不考鋁！涉及

鋁的考題”，對我們解題有什么指導意義？(強調(diào)幾種含鋁物質(zhì)是既能溶于酸，又能溶于堿

是兩性物質(zhì)的代表。注意：將鋁歸為兩性物質(zhì)一并討論，主要是降低分析難度，不做過細的

概念區(qū)分。)②AlCb、NaAKh也具有兩性?也既能溶于酸也能溶于堿嗎？(易錯點辨析)。

(4)“運用過手”訓練。完成2-2。

2-2.［18海南，4］下列化合物中，能與Na2co3溶液反應生成沉淀，且沉淀可溶于NaOH溶液

的是()

A.MgChB.Ca(NO3)2C.FeSO4D.AICI3

2-2.D

K學生》分析。

【解析】MgCb、Ca(NO3)2、FeSCh以及AlCb四種溶液分別與Na2co3溶液混合作用可以分別形

成MgCCh、CaCCh、Fe(OH)2以及A1(OH)3等沉淀，其中只有A1(OH)3可與過量的NaOH溶

液反應，生成NaAlCh而發(fā)生溶解，其余的均不能溶于NaOH溶液。

K學生》解答找思路。沉淀能溶于強堿的物質(zhì)一般具有兩性嗎？

(拓展追問兒加過量的碳酸鈉溶液能否溶解氫氧化鋁，為什么？

問題三：【綜合】A1(OH)3的制法

3-1J16江蘇.51硫酸鋁溶液與過量氨水反應的離子方程式為。

3+

3-1.3NH3H2O+Al==Al(OH)3I+3NH4

(學生」投影，訂正答案?！窘馕觥緼F+與氨水反應生成的A1(OH)3不能溶于過量的氨水。

(拓展提問兒栗制取氫氧化鋁還有哪些方法？

回歸【情景建模】對應部分學習。

潦情境建模由思維歸納模型創(chuàng)建(p40)

三、氫氧化鋁的制法

1.實驗室制法操作

在試管里加入10mL0.5mol-L1的Ab(SO4)3溶液，滴加氨水,生成白色沉淀，繼續(xù)滴加氨

水，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。過濾用蒸儲水洗滌沉淀捐到純凈的A1(OH)3O

AF++3NH3H2。==A1(OH)3I+3NH今

要點:加入氨水至沉淀完全。由于A1(OH)3能溶于強酸強堿，因此一般不用鋁鹽與NaOH

等強堿反應，或偏鋁酸鹽與強酸反應來制備A1(OH)3；但可以用偏鋁酸鹽溶液中通入CO2來

制A1(OH)3O

2.NaHCO3與AlCh和NaA102溶液反應

NaHCCh能分別與AlCb、NaAKh溶液反應生成A1(OH)3沉淀，但原理不同。

(l)NaHCO3與A1C13溶液反應生成A1(OH)3沉淀。

AF++3HCO3==A1(OH)3I+3CO2t

進行徹底的雙水解，泡沫滅火器的原理。

(2)NaHCO3與NaAlCh溶液反應生成A1(OH)3沉淀。

AIO2+HCO3+H2O==A1(OH)3I+CO3-

強酸制備弱酸的原理，NaHCCh表示為酸性。

可以重做實驗。強調(diào)“NaHCCh與AlCh和NaA102溶液反應”的書寫和配平方法。

(4)“運用過手”訓練。完成3-2。

3-2.[18江蘇，16]向含NaAKh的溶液中通入過量CO2,鋁元素轉(zhuǎn)化為(填化學式)廠

3-2.Al(OH)3【解析】反應生成NaHCCh和A1(OH)3。

問題四：【基礎】鋁的冶煉

天津，7]A1(OH)3、MnCh的固體混合物的分離和利用的流程圖如下(部分分離操作和

反應條件未標明)：

溶液A沉淀B—?固體C

固體NaOH溶液

混合物

固體D

反應①所加試劑NaOH的電子式為。:B—C的反應條件為,C—A1的制備方

法稱為o

4-l.Na+［：6：H『加熱（或煨燒）電解法

（1）K學生講解工整理解題思路?！窘馕觥緽為Al（OH）3,在加熱（或煙■燒）條件下生成AI2O3,電

解熔融的AI2O3可得到AL

（拓展追問1①最上面的流程最后得到的是金屬鋁，從元素守恒的角度分析，說出a、b、c中

鋁元素的存在形式？（培養(yǎng)“微觀探析與變化觀念”的素養(yǎng)）。②“考鋁必考兩性”，在流

程圖中，那些步驟用到了“兩性”？（強調(diào)對重要方法的熟練運用。）

（2）回歸【情景建?！繉糠謱W習。

潦情境建棧g思維歸納模型創(chuàng)建（P40）

四、金屬的工業(yè)制法

2Al2。3（熔融）另W4A1+3O2t（冰晶石作助熔劑，降低A12O3熔點）

分日日4=1

（強調(diào)X要得到單質(zhì)鋁，能否有下列方法？①電解氯化鋁？②高溫下用氫氣或碳還原氧化鋁？

③在溶液中電解氯化鋁？

所以：通常教材中提供的方法，都是通過比較優(yōu)選出來的最佳方案。這些典型的方法我們尤

其應該熟練掌握。

（3）“運用過手”訓練。完成42

4-2.［山東高考］下列物質(zhì)冶煉相應金屬時采用電解法的是［雙選］（）

A.Fe2O3B.NaClC.Cu2sD.AI2O3

4-2.BD【解析】NaCl與AI2O3冶煉需要用熔融電解的方法，F(xiàn)ezCh與Cu2s可以用熱還原法。

活動四：【方法小結(jié)和過手訓練】

K學生歸納I（主要以方法建模為基礎來說自己的收獲。以及解這種題應該注意到問題。自

我反思，糾正自己以前犯的一些錯誤）。

鋁的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)：

2.化學性質(zhì)：

（1）活潑的金屬元素。

（2）鋁的抗腐蝕性:空氣中；鈍化。

（3）AhAI2O3、Al（0H）3的兩性。

弱堿性物質(zhì)強堿：NaOH

A1(OH)3

較強酸性物質(zhì)弱酸性物質(zhì)

(4)鋁熱反應

(5)凈水作用

3.制法：A1(OH)3實驗室制法；金屬鋁的工業(yè)制法

【回歸評價訓練】重練【國卷示范】或者選【高考跟蹤練習冊】中的一些題進行訓練。

釋國卷示范j目標導向考情呈現(xiàn)p38

1.下列判斷正確的是［多選］()

A.［15全國I,10］用增蝸鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化

后的液態(tài)鋁滴落下，說明金屬鋁的熔點較低

B.［15全國II,13］將氯化鋁溶液滴加到濃氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀

C.［19全國H,10］將鎂條點燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶，可觀察到鎂條劇烈燃燒，

集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒，白色固體產(chǎn)生

D.［18全國n,7］氫氧化鋁可用于中和過多胃酸

1.CD【解析】A錯誤，鋁箔只熔化成液體而沒有脫落；B錯誤，先無明顯現(xiàn)象，AF++

占燃

4OH-==A1O2-+2H2O；C正確，Mg+CO2aMgO(白色固體)+C(黑色顆粒)；D正確，氫

氧化鋁是兩性氫氧化物,能與酸反應，可用于中和過多的胃酸。

2.［19全國I,26］根據(jù)H3BO3的解離反應:H3BO3+H2OH++B(OH)4,Ka=5.81xlO1°,可判斷

H3BO3是酸

2.一元弱【解析】由題目給出的H3BO3的解離反應，只存在一步解離平衡，由此判斷為

H3BO3一元弱酸；類似于A1(OH)3的電離。

3.［19全國I,26］由堿式碳酸鎂［Mg(OH)2-MgCO3］制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是。

3.高溫焙燒【解析】高溫焙燒使Mg(OH)2Mge03分解生成MgO。類似于堿式碳酸銅的受

熱分解。

4.［17全國n,26］向含F(xiàn)e3+、+的濾液中加氨水調(diào)節(jié)pH=4~5,并加熱，生成沉淀，則沉

淀的主要成分為、(填化學式)。

4.Fe(OH)3Al(OH)3【解析】當調(diào)節(jié)pH在4~5時，生成兩種沉淀為Fe(OH)3、Al(OH)3o

5.［16全國I,27］元素輅(Cr)在溶液中主要以。產(chǎn)(藍紫色)、Cr(OH)4(綠色)、52。2-(橙紅

色)、CrO@-(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體。Cr3+與AF+的化學性質(zhì)

相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是

______________________________________________________________________________O

5.藍紫色溶液變淺，同時有灰藍色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解，最終變成綠色溶液

【解析】根據(jù)CF+與AF+的化學性質(zhì)相似，可知Cr(OH)3是兩性氫氧化物，能溶解在強堿

NaOH溶液中，向溶液中加堿，依次變化為：Cr2(SO4)3(藍紫色)^Cr(OH)3；(灰藍

色)-Cr(OH)4(綠色)。

活動五：【課后任務】

(1)復習今天學習的內(nèi)容，整理筆記等。

(2)完成【高考跟蹤練習冊】對應的練習。

(3)預習下一個專題的內(nèi)容。

也可以布置一些更好的復習鞏固的方法，如說畫思維導圖，回歸教材等。

高2022屆《大數(shù)據(jù)建模高考化學》教學流程設計之二

專題27化工流程分析方法I——常用操作(建議二課時)

活動一：【高考目標導向】

K教師］認真看一下【國卷示范】中的全國卷的題，在這個部分，主要考那幾種題型？那些

知識與方法？考查那幾方面的應用？

(學生I主要是填空題。本專題涉及到的主要內(nèi)容有：預處理目的。溶液的結(jié)晶以及分離操

作方法。信息反應化學方程式的書寫。主要考察元素及其化合物的綜合運用。實驗中物質(zhì)的

分離提純方法。

(教師I化工流程是高考必考的綜合性較強的題目。全國理綜卷的分值達到14到15分左右,

所以，做好化工流程題是我們高考的成敗的關(guān)鍵之一。我們將分三個專題來講解，今天是

學習第1個專題，化工流程中常用的操作。化工流程題方法性較強，能力要求較高，只要

我們樹立信心，認真過手《大數(shù)據(jù)建模高考化學》中強調(diào)的方法，就能夠化難為易。我們

通過這三個專題的認真學習，能夠很好的解決這類題的解法。你整個手過關(guān)！

【復習目標】展示

1.初步學會分析化工流程。2.能根據(jù)流程信息分析反應。3.掌握化工流程中常用的分離提純

的方法和操作。

活動二：【掌握方法、形成能力】考型重構(gòu)，解法共探

問題一：【應用】化工流程中的信息讀審與信息反應

潦1關(guān)鍵能力冷型重構(gòu)解法共探

1口5山東,29］利用鉆渣［含CO(OH)3、Fe(OH)3等］制備鉆氧化物的工藝流程如下:

①H2SO4

&Na2sO3NaClO3,O2(NHJ2c

鐵渣

CO(OH)3溶解還原反應的離子方程式為o

+2+

1.2CO(OH)3+SO3+4H==2Co+SOa-+5H2O

(1)(展開討論I學生講解流程，自糾反應，梳理方法。

(2)K分析》由流程圖中的信息知，①反應物鉆渣［CO(OH)3、Fe(OH)3］與H2s04和Na2s03發(fā)

生了“溶解還原”過程；②在氧化還原反應中，在H2s04酸性環(huán)境下，還原劑Na2s03被

氧化成Na2so4,氧化劑CO(OH)3、Fe(0H)3分別被還原為CoSCU、FeSO4(分析元素)；③

加NaC103（氧化劑）反應得鐵渣［Fe（0H）3］和純化處理（過濾）得CoSO4;④題目要求寫出

Co（OH）3溶解還原反應的離子方程式，故考試中鐵反應的情況可以弱化。

（3）K離子方程式的書寫］嚴格按照“專題H新情境下陌生化學方程式的書寫”（《數(shù)據(jù)建

模，高考化學》P24：找出兩劑兩產(chǎn)物，變價相等定系數(shù)。參考環(huán)境定離子，觀察配平其他

物）書寫進行。

（4）全面系統(tǒng)的方法見【情境建模】對應部分。

蟀情境建模?思維歸納模型創(chuàng)建P75

培養(yǎng)信息的獲取，加工和運用能力

做好化工流程圖題，讀審題是關(guān)鍵，而理解關(guān)鍵詞則是思維導向的指南，考試對知識

的要求將會逐漸降低，對能力培養(yǎng)的要求就顯得更為重要;讀懂關(guān)鍵詞和理解關(guān)鍵詞，比讀

出關(guān)鍵詞更為重要！

（1）理解命題人的意圖:解題思維要符合“促進目標方向的進行，抑制不利因素的發(fā)生”。

①按意圖因勢分析:……例如，本題中的關(guān)鍵詞“溶解還原”，理解“溶解還原”就要找

“兩劑兩產(chǎn)物和環(huán)境條件”。

②按意圖分析本質(zhì)找原因:例如本題中本質(zhì)是寫“CO（OH）3溶解還原反應的離子方程

式”。

（2）理解答題的限定:在復雜的物質(zhì)或反應中，試題常常會限制在一定范圍內(nèi)討論，使復

雜問題簡單化。如生成某種物質(zhì)的反應，或其中被氧化的反應。本題中“Fe（0H）3溶解的反

應”就可以弱化，這不但可以節(jié)約解題時間，而且可以弱化分析的難度。

一、化工流程推斷中信息反應的書寫

化工流程中信息反應方程式的書寫與“無機信息化學方程式的書寫（詳見專題H）”相似，

不同的是確定反應物和生成物的信息多數(shù)情況下是通過流程圖中的信息來分析，注意下列

方法：

1.以元素守恒為依據(jù)確定元素在流程中的去向，分析中注意元素存在的物質(zhì)形式（酸、

堿、鹽及其氧化物等）及其價態(tài)變化，確定是發(fā)生氧化還原反應還是非氧化還原反應。

2.根據(jù)加入物質(zhì)的性質(zhì)（氧化劑、還原劑、沉淀劑、調(diào)節(jié)pH值等）分析反應的實質(zhì)。

3.結(jié)合流程目的，對流程進行順推和逆推，確定各反應物和生成物。

4.通過分離操作來確定物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)，如過濾是分離液體與固體，分液是分離互不相

溶的兩種液體等。

K同學I自述一下解這種題應該注意的哪些要點？有哪些收獲？還有那些不清楚的問題？

（4）同學可以討論答疑，也可以由老師針對一些要點，重點和易錯點進行強調(diào)。

（5）“運用過手”訓練。練【國卷示范】Q9,重點是通過分析流程寫化學方程式。

9.［15全國n.28］實驗室用NH40、鹽酸、NaClCh（亞氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備0。2（黃綠

色易溶于水的氣體）：

鹽酸NaC10z溶液cl02

II

NH,C1溶液一,麗—“NCb溶液|―-?NHs

i2L溶液x

（i）電解時發(fā)生反應的化學方程式為。

（2）溶液X中大量存在的陰離子有。

（3）除去C102中的NH3可選用的試劑是（）a.水b.堿石灰c.濃硫酸d.飽和食鹽水

9.（1）NH4C1+2HC1=3H2t+NC13（2）C1\OH-（3）c

【解析】（1）由工藝流程圖可知氯化鎂在鹽酸溶液中電解，反應物和產(chǎn)物已給出，可以直接寫出

電解方程式，（2）分析化合價，知NCb中的+3價的N被還原成了-3價的NH3,NaC102中+3

價C1被氧化成了+4價的C1O2、有NH3生成，反應環(huán)境呈堿性，配寫反應:NC13+6NaC102+

3H2O==NH3T+6CIO2T+3NaCl+3NaOH,由此可知溶液X中大量存在的陰離子有Cl\OH;

（3）由于CIO2易溶于水，不能選ad;b項，堿石灰不能吸收氨氣；c項，濃H2s。4可以吸收氨

氣，且不影響C1O2,選c。

問題二：【基礎】預處理的操作原理

K教師I引入：正式大賽之前運動員都需要熱身賽；我們正式上課之前都有預備；實驗中加

熱物質(zhì)前也有預熱。所以，化工流程在第一步操作通過也是預處理，目的就是通過加工，

初步改變原料的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、含量或性能等，以提高后續(xù)流程效率。

粹關(guān)鍵能力,考型重構(gòu)解法共探

2.[20北京新，18]對軟鎰礦（MnCh）進行溶出前需研磨。目的是。

2.增大反應物接觸面積，加快溶出速率

（1）（學生I回答。【解析】研磨軟鎰礦可增大固體與濃硫酸接觸面積，增大反應速率,提高浸

出率。

（2）（分析I研磨一溶出；即“研磨”是為提高“溶出”效率服務的。培養(yǎng)“證據(jù)推理”

（前因后果）：

（3）（梳理方法I加工流程的預處理常有哪些操作呢？方法見【情境建?！繉糠帧＃▽W

生先自主學習，勾畫圈點）。

分必備知識課前回碩基礎自研

一、化工流程中預處理操作與目的

1.研磨：將塊狀的物質(zhì)研磨成粉末，增大反應物接觸面積，以加快反應速率或使反應更

充分。

2.灼燒（煨燒）：使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)?；蚴闺s質(zhì)在高溫條件下氧化、分解

等。如煨燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦等。

3.浸?。合蚬腆w中加入適當溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸

溶、堿溶、醇溶等。

4.酸浸：一般是將溶浸物中的金屬離子轉(zhuǎn)變成可溶鹽而浸出，含氧酸根轉(zhuǎn)變成酸或酸性

氣體。

5.加酸：（1）酸洗:常指除鐵銹、去金屬表面的氧化物薄膜;（2）溶解金屬、調(diào)節(jié)pH促進水

解（生成沉淀）。

6.加堿：（1）堿洗:常指除油污、去鋁片上的氧化膜。（2）溶解鋁、SiCh,調(diào)節(jié)pH促進水解

生成（沉淀）。

7.加酸、堿性物質(zhì)：調(diào)節(jié)pH值，促進水解或生成沉淀。如加入CuO、CU（OH）2、

3+

CuCCh、Cu2（OH）2co3調(diào)節(jié)溶液的pH值以除去C/+中FeO

8.加氧化劑：氧化物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為易于被除去的離子，如加入H2O2將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+

K同學工可以自述一下解這種題應該注意的哪些要點？有哪些收獲？還有那些不清楚的問題？

（5）“運用過手”訓練。練【國卷示范】Qlo

醇國卷示范過目標導向考情呈現(xiàn)

?必考熱點一一預處理目的

1.［20全國新I,16］軟鎰礦（MnCh）與溶液反應之前要預先粉碎，目的是o

1.增大接觸面積，充分反應，提高反應速率【解析】略。

問題三：【應用】分離操作

3-1.按要求完成下列填寫

浙江新，31］向A1C13的飽和溶液中通入HC1氣體，冷卻，結(jié)晶，過濾得到

AICI36H2O晶體，洗滌晶體時，合適的洗滌劑是。宜采用的干燥方式是

（2）［福建高考］室溫下，向NaC103溶液加入KC1,可制得KC103晶體。該轉(zhuǎn)化的基本反應類

型是,該反應過程能析出KC103晶體而無其他晶體析出的原因是

____________________________________________O

飽和氯化鋁溶液減壓干燥（或低溫干燥）（2）復分解反應室溫下，氯酸鉀在水中的溶解

度明顯小于其他晶體【解析】（2）NaClCh與KC1反應制KC103屬于復分解反應，溶解度小

的溶質(zhì)最先析出。

（1）K學生》答案、講解，自糾，梳理方法。

（2）晨寸論X

◎洗滌A1CE6H2O晶體時，選擇洗滌劑時要注意什么問題？①不引入新的雜質(zhì)，②減少晶

體的溶解。

◎干燥A1CH6H2。晶體時，要注意什么問題？避免晶體的分解和失水。

◎理解題意“室溫下，向NaCICh溶液加入KCL（反應）可制得KCICh晶體。”

反應中化合價沒變，可以寫出：NaC103+KCl==KC103（晶體）+NaCl。屬于復分解反應。

◎反應體系的混合物（分析有NaCKh、KC1、KCIO3、NaCl）中，為什么”析出KCICh晶

體而無其他晶體析出“？析出晶體與物質(zhì)的什么性質(zhì)有關(guān)？

（3）全面系統(tǒng)的方法見【情境建?！繉糠?。

本建模的內(nèi)容較多，可以先重點討論一些問題；對于一些復雜的原理或非重點問題，可以暫

時回避，待后續(xù)練習中遇到相關(guān)的知識再回歸強調(diào)。

二、結(jié)晶提純方法及其操作

1.結(jié)晶及其操作

根據(jù)不同固體物質(zhì)在不同溫度下溶解度的差異，進行結(jié)晶分離提純的方法。常見操作

如下：

（1）蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)溶劑，使溶質(zhì)以晶體形式析出，實用于溶解度隨溫度變化不大的

物質(zhì)的析出（如NaCL海水曬鹽）。操作：蒸發(fā)一結(jié)晶。

（2）降溫結(jié)晶：當物質(zhì)的溶解度隨溫度變化較大時，常用冷卻結(jié)晶的方法得到大部分

的溶質(zhì)。例如分離提純KN03的方法。操作：蒸發(fā)濃縮一降溫結(jié)晶。

（3）蒸發(fā)濃縮：蒸發(fā)溶劑，提高溶液的濃度或形成飽和溶液。

（4）趁熱過濾：在加熱條件下，得到下列幾種性質(zhì)的“固體+溶液”混合物，常采用

趁熱過濾方法：①大量產(chǎn)物晶體+主要含較多雜質(zhì)溶液，趁熱過濾以防止降溫時雜質(zhì)析出致

產(chǎn)品不純;②不溶質(zhì)雜+目標溶質(zhì)的飽和溶液，趁熱過濾除去質(zhì)雜。③要得到一些結(jié)晶水合物

（如Na2SO510H2O）的無水晶體。常用蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾的方法，防止降溫時生成結(jié)晶

水合物晶體。

（5）要得到含結(jié)晶水合物的晶體（如Na2SO4-10H2O）,常用蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過

濾洗滌一低溫干燥等例如得到CUSO4-5H2OO用加熱蒸發(fā)結(jié)晶的方法常會失去結(jié)晶水。

2.結(jié)晶分離提純的一般操作流程

|（固體）加熱溶耐?

趁熱過濾

1（液體）加熱濃縮一（當有沉淀時）

主斕T洗溺T過通T降溫結(jié)晶1

蒸發(fā)濃縮與加熱濃縮，冷卻結(jié)晶與降溫結(jié)晶，沒有特殊討論時，差異不大，在試題中

一般通用。

幾種物質(zhì)結(jié)晶分離的方法比較（表）

物質(zhì)結(jié)晶方法

單一KN03溶液蒸發(fā)結(jié)晶;或蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶

物質(zhì)NaCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶

KN03（含少量泥沙雜質(zhì)）溶液蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾G尼沙在濾渣中），冷卻結(jié)晶，過

濾、洗滌、烘干，得到KNCh固體

二種蒸發(fā)濃縮（有晶膜出現(xiàn)時），冷卻結(jié)晶，過濾（母液中含

KNO3溶液（少量NaCl雜質(zhì)）

物質(zhì)NaCl）、洗滌、烘干，得到KNCh固體

NaCl溶液（少量KNO3雜質(zhì)）蒸發(fā)結(jié)晶（析出的固體NaCl）,趁熱過濾（母液中含

KNO3）

3.與過濾相關(guān)的規(guī)范操作及答題模版

⑴沉淀是否完全的檢驗：【答題模版】靜置，向上層清液中，繼續(xù)滴加XX（沉淀

劑），若無沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀完全，否則沉淀不完全。

⑵洗滌沉淀：

①如果目的是為了得到更純的濾餅（或進行定量測定），需洗去沉淀表面吸附的可溶性雜

質(zhì);操作是【答題模版】把蒸儲水沿著玻璃棒注入過濾器中至浸沒沉淀，靜置，使蒸儲水自

然流出，重復以上操作2~3次。

②如果目的是為了除去沉淀雜質(zhì)，提高濾液中溶質(zhì)的回收率，需對沉淀進行洗滌，并

將洗滌后的濾液合并入濾液中。

（3）★沉淀洗凈的檢驗

原理：檢驗洗滌液中，最容易檢驗，且含量最多的雜質(zhì)離子。

操作【答題模版】取最后一次洗滌液少量于試管中，滴加防止干擾的酸（可選），滴加

檢驗的試劑，若沒有義＞＜現(xiàn)象，證明沉淀已經(jīng)洗凈。

思路：找離子，定原理，規(guī)范答題。

（4）洗滌劑的選擇

選擇試劑的目的:①盡可能降低被洗晶體或沉淀的溶解損耗，提高其產(chǎn)率;②洗滌液易揮

發(fā)，易于干燥。

常選擇的幾種洗滌劑：用水洗滌（洗滌可溶性雜質(zhì)）、冰水洗滌（降低晶體的溶解）、酒精

洗滌（減少晶體的溶解，溶解晶體中的水分，易于揮發(fā)；該選擇一般有信息提示?。?、用含晶

體溶質(zhì)的飽和溶液洗滌。

（5）干燥:有加熱烘干、低溫烘干、自然晾干。

對含有結(jié)晶水的物質(zhì)或受熱易分解的物質(zhì)，一般采用濾紙吸干、減壓干燥或低溫干燥

⑹重結(jié)晶：所得結(jié)晶粗品，需進一步提純晶體的方法。

大叔據(jù)說

試題問：進一步提純XX晶體的操作？

學霸答：重結(jié)晶。

學渣答：加水溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶。

\7

4.用結(jié)晶的方法制取物質(zhì)

根據(jù)溶解度小的溶質(zhì)優(yōu)先析出的原理，用結(jié)晶或降溫結(jié)晶的方法來現(xiàn)實物質(zhì)的制取。

例如：室溫下，向NaCICh溶液中加入KC1,可制得KC103晶體。NaCICh+KC1==KClCh（晶

體）+NaCl,屬于復分解反應，其原因是常溫下，KClCh的溶解度小于其他幾種物質(zhì);這也是

化學藥品常見KC103,而少見NaClCh試劑的原因。

5.操作的作用

常從前或后兩個相鄰的操作入手:（1）可能是消除上步的影響:例如在前面加入了過量的除

雜試劑，在后續(xù)步驟中就必需除去，又例如多步洗滌沉淀，堿洗一水洗一醇洗，分別是消

除上步產(chǎn)生的影響。（2）可能是為后一步操作創(chuàng)設條件，例如：加入乙醇降低物質(zhì)的溶解度，

使下一步的結(jié)晶中得到更多的晶體。

【答題模版】：直接影響+最終目的。

三、綠色環(huán)保、節(jié)能增效

一些反應原理上可行，但實際上并不選用，原因之一通常與綠色環(huán)保有關(guān)。

1.環(huán)境保護：用HN03作氧化劑放出NOx（NO或N02）氣體，濃H2s。4作氧化劑生成S02,

鹽酸作還原劑生成Cb等，生成物造成環(huán)境污染，缺點常會在評價中討論。

2.節(jié)能增效：物質(zhì)循環(huán)利用、副產(chǎn)物回收利用、原子利用率、能量充分利用。

3.成本問題:生產(chǎn)設備簡單、工藝簡單、設備維護成本低等工藝生產(chǎn)問題。

本建模集中學習了結(jié)晶提純操作的方法。讓學生全部掌握有難度?？梢酝ㄟ^初步學習，讓學

生理解原理，過手訓練放在今后的練習當中，不斷的回歸到這個建模方法中。

【答題模板】要強調(diào)學生掌握，這是考試得分的關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^學生說或?qū)懀约俺鲆恍┖?/p>

單的練習，讓學生進行針對性的回答；在后面的練習中的有關(guān)試題，如果學生出錯了，要

讓翻到【答題模板】的內(nèi)容來進行強化。

5）“運用過手”訓練。練（3-2）的例題。

3-2.［17海南，17］以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4-7H2O的過程如圖所示：

Ca（ClO）2>MgO

J,,,

硼鎂泥一魔翻一|過濾|—->國］—->區(qū)畫一|濃縮過濾|->|濃縮結(jié)晶|—MgSO4-7H2。

濾渣1濾渣2濾渣3

硼鎂泥的主要成分如下表:

MgOSiO2FeO>FezChCaOA12O3B2O3

30%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%

回答下列問題：

（1）“酸解”時應該加入的酸是，“濾渣1”中主要含有（寫化學式）。

（2）“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是、。

⑶判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是。

（4）分離濾渣3應趁熱過濾的原因是。

3-2.（l）H2s04SiCh（2）將Fe2+氧化為Fe3+；調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、AP+以氫氧化物的形式沉淀

除去；（3）取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未變紅，則說明除雜完全；（4）防止

MgSO4-7H2。結(jié)晶析出

【解析】（1）流程制備的是MgSO4-7H2O,根據(jù)元素守恒，硫酸根只能來源于“酸解”中的酸;

根據(jù)硼鎂泥的成分，唯一不溶于酸的是SiO2,因此濾渣1為SiO2（2）“除雜”時加入次氯酸

鈣是將Fe2+氧化Fe3+,氧化鎂為堿性氧化物，能使金屬離子（Fe3+、AF+）生成難溶性的堿而

除去。（3）滴加KSCN溶液，檢驗溶液是否有Fe3+。（4）防止MgSCUIffeO結(jié)晶析出。

活動四：【方法小結(jié)和過手訓練】

K學生歸納入我學到了什么？（主要以方法建模為基礎來說自己的收獲。以及這種題應該注

意到問題。自我反思，糾正自己以前犯的一些錯誤。

一、化學流程要注意培養(yǎng)信息的獲取，加工和運用能力

⑴理解命題人的意圖:①按意圖因勢分析。②按意圖分析本質(zhì)找原因

(2)理解答題的限定。

二、化工流程推斷中信息反應的書寫

三、結(jié)晶提純方法及其操作

1.結(jié)晶及其操作；2.結(jié)晶分離提純的一