生产中反应条件的控制教学设计(第一课时)

“化学专题复习—工业流程题”教学设计

全椒中学

张厚勇

一、教学目标：

1、知识与技能：

⑴、知道工业流程题的形式、考查的关注点；

⑵、了解常见的工业流程题的突破点。

2、过程与方法：

⑴、通过精选素材，让学生能够自己发现规律；

⑵、通过交流与讨论，让学生明确工业流程题的解题方法。

3、情感态度与价值观：

⑴、明确化学对于人类社会的作用，使学生建立学好化学改善生活的信心；

⑵、帮助学生树立保护环境人人有责的思想，培养学生的社会责任感。

二、重点与难点

1、教学重点：

通过几个例题的分析，找到工业流程题的一般规律、解题突破点、常用方法等有用信息。

2、教学难点：

寻找和总结规律；核心反应方程式的书写。

教学准备：

课前完成三个例题。

教学手段：多媒体课件

三、教学过程设计：

全国1卷近3年对化工工业流程的考查内容

2016

28题：化学工艺流程

亚氯酸钠NaClO2的制备工艺流程

27题：化学工艺流程

以钛铁矿为原料制备锂离子电池的电极材料

27题：化学工艺流程等

焦亚硫酸钠Na2S2O5的制备原理和流程分析

2017

2018

一、化学工艺流程题的设问角度

二、无机工艺流程图的题目特征

无机工艺流程题能够以真实的工业生产过程为背景，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。要求同学们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选、理解和应用，所以这类题成为近年来高考的热门和必考题型。

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无机化学工艺流程图题，成为热门和必考题型。该题的综合性强，是二轮复习备考的重点题型、也是学生的有效增分点。

三、典型题例讲练：

考查角度：

化工产品的分离提纯，涉及过滤、萃取分液、蒸馏等基本操作，常与元素化合物及化学反应原理等知识融合在一起综合考查。

注意点：常见的分离方法、基本操作及注意点

3＋例1.(2014·山东理综，32)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：

(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为________________________________。

通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。

(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_______________。

(3)固体A主要为_________(填化学式)，固体B主要为___________(填化学式)。

(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液____(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗最低。

3＋3＋思路分析： (1)(2)Na2Cr2O7结晶后的母液中含有Fe，加碱液调节pH＝4的目的就是促使Fe水解转化为Fe(OH)3沉淀除去，则过滤后得到纯的Na2Cr2O7(母液Ⅰ)；加入KCl并加热至沸腾，冷却结晶得到K2Cr2O7，反应的化学方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===2NaCl＋K2Cr2O7；通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，且随着温度的降低，K2Cr2O7的溶解度明显减小。

(3)母液Ⅱ中含有K2Cr2O7和NaCl，因为高温下K2Cr2O7的溶解度大；则蒸发浓缩得到的固体A是NaCl；母液Ⅲ中的主要成分是K2Cr2O7，冷却结晶得到固体B是K2Cr2O7。

(4)固体A(NaCl)表面附着K2Cr2O7，由于K2Cr2O7在热水中的溶解度较大而NaCl较小，故固体A用热水洗涤，洗涤液中含有K2Cr2O7，故应将洗涤液转移到母液Ⅱ中，这样，既能提高产率(回收了K2Cr2O7)，又可使能耗降低。

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四、知识点归纳：

常见的操作 原料研磨、粉碎 加氧化剂 判断能否加其他物质 分离、提纯 答题要考虑的角度 增大接触面积，加快反应速率，使反应完全进行等 氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、 H2O、 CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的 判断沉淀是否洗涤干净 取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等 ①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢控制溶液的pH 氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) ①防止副反应的发生 ②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 控制温度 (水浴、冰水浴或油浴)

③控制反应速率；使催化剂达到最大活性 ④升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 ⑤加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离⑥趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 ⑦降温：防止物质高温分解或挥发

①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 ②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗洗涤晶体

涤过程中的溶解损耗 ③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等

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表面处理

用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等

【精练1】 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：

提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

(1)反应②中除掉的杂质离子是_______________，发生反应的离子方程式为

_________________________________________；

在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是____________________________。

(2)反应③的反应类型为____________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________。

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11.2 g，

煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于_________。

五、课堂小结：

1．审题步骤

2．解题思路

明确流程目的→分析条件和性质→→答题注意模式，抓住要点

【总结】：总结本节课的内容，强调工业流程题的解题方法，明白工业流程题所体现的化学思想。

六、教学反思：

结合问题

联系原理4