练习与实践PPT及专用教学设计内容

《无机化工流程》教学设计

根据：人民教育出版社《高中化学新课程标准》选修2 一、学情分析

1、学生已有知识分析：无机化工流程题的教学对象是高三理科学生，学生已经初步完成了基本概念、元素化合物、化学反应、化学反应原理等知识的复习，初步具备了解决无机化工流程题的基本知识和基本原理。

2、学生能力分析：具备一定的基础知识和基本能力，但对知识的情景化应用能力还有所缺失；知道此类题目分析的一般步骤，但整体性把握较弱，分析题目的思维方法不够优化，解题耗时较长；具备一定的做题经验，但不能处理新情景新信息，解题方法不熟练，答题不规范。

3、学生程度分析：本节课授课对象是高三.2班49名学生，其中26名男生23名女生。大部分同学学习态度端正、学习积极性高，整体学习比较认真。学生解决无机化工流程题的总体表现是：对无机化工流程题分析和回答问题的能力较弱，对化学知识情景化的应用反映出对化学基础知识的掌握有所缺失。本堂课采用符合中学生年龄特点的方式学习化学，学生必将对化学学科表现出浓厚的兴趣。

二、三维目标

1、知识与技能目标

（1）了解无机化工流程的主线，对化工流程有整体清晰的认识；

（2）明确无机化工流程设计的知识点；

（3）学会阅读与提取流程图中的知识。

2、过程与方法目标

（1）通过分析讨论化工流程的主线和知识点，提高接受、吸收、整合信息的能力，学习由

个别到一般的研究问题的方法。

（2）通过比较、归纳知识，形成分析方法，提升思维能力。

3、情感态度与价值观目标

（1）通过流程的分析，使学生树立严谨的科学态度；

（2）通过课堂讨论,提高学生的表达能力,学会与人合作,共享探究成果。

三、教学重点、难点

教学重点：无机化工流程的主线及知识点。

教学难点：无机化工流程的主线及知识点。

四、教学方法

讨论法、讲授法、练习法、合作探究法

五、教学准备

导学案制作、多媒体设备、白板课件等

六、教学流程图

七、教学过程设计

教学环节一：引入新课

教师活动

【引入】投影展示

2013 年至 2017 年新课程全国卷Ⅱ无机化工流程题统计

全国卷Ⅱ

题号

分值

考查载体

主 线

2013 年

27 题

14 分

流程图

物质的性质、化学（离子）方程式的书写、计算

2014 年

27 题

15 分

文字表述

物质的性质、化学（离子）方程式的书写、电化学

2015 年

12 题

6 分

流程图

海水开发利用，来源于教材

学生活动

以图片吸引学生的注意力，引导学生积极思考，逐步设计意图

28 题

15 分

流程图

氧化还原反应、化学（离子）方程式的书写、计算

进入课堂，激发学生学习兴趣和求知欲，培养学生学习化学的方法。

2016 年

28 题

15 分

文字表述

物质的性质、化学（离子）方程式的书写、原因

2017 年

26 题

14 分

流程图

化学方程式的书写、物质的性质、物质判断、

【提问】在做流程题时你感觉有什么困难？（了解流程题通常存在的问题）

对比、了解 学生思考、个答。

教学环节二：导出流程

【过渡】

1、工业生产流程主线与核心

原料预处理

产品分离提纯

反应条件原料循环利用

【分析讲解】2、无机化工流程题常涉及的知识点：

（1）氧化还原反应的判断。 （2）化学方程式或离子方程式的书写 （3）化学反应速率和化学平衡理论的应用。 （4）化学反应中的能量变化。

（5）与化学实验相结合的实验操作，如除杂、分离、提纯、检验等。

（6）环境保护与绿色化学。

3、无机化工流程题解题思路：

排放物的无害化处理

明确整个流程及每一部分的目的

→

仔细分析每步发生的反应及得到的产物

→

结合基础理论与实际问题思考

→

注意答题的模式与要点 在解这类题目时：

首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。

第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性。

【强调】在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。

（完成三维目标过程与方法目标1，体现情感态度与价值观目标2）

教学环节三：应用练习

【过渡】明确了流程题的主线、考点、常规解题思路，下面我们一起分析流程问题。

<流程题一：速率、成本、方程式书写> 工业上利用硫酸废渣（含Fe、Fe的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红

(Fe2O3)并回收(NH4)2SO4，具体生产流程如图所示：

2＋3＋

注：铵黄铁矾的化学式为(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12

【小组合作探究一】

(1)在废渣溶解操作中，加速废渣溶解的措施有 (2)物质A是一种氧化剂。 ①工业上物质A最好选用________(填序号)。

A．空气 B．Cl2 C．MnO2 D．KMnO4

②简述工业上这样选择A的理由：__________________________________ ③写出A参与反应的离子方程式：__________________________________ (3)往铵黄铁矾溶液(含Fe )中加入溶液B至pH为5时产生沉淀，请写出产生沉淀的离子方程式： (4)回收所得的(NH4)2SO4晶体中可能含有的杂质是_______________________。

【追问】通过讨论分析这个流程题，你有什么收获？

<流程题二：方程式书写、沉淀洗涤、物质分离提纯> 某化学实验室产生的废液中含有、、、四种离子,现设计下列方案对废3 ＋液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

【小组合作探究二】

(1)沉淀1中含有的金属单质是 (2)氧化时加入溶液发生反应的离子方程式为 (3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母编号). C.NaOH

(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 (5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,其目的是 (6)由过滤2得到的滤液制备的实验操作依次为 、冷却结晶、

、洗涤、干燥。

【小组发言】通过分析这个流程题，你在知识上有什么收获？

通过小组合作讨论和总结，逐步深入地熟悉无机流程题的解题方法。

（完成三维目标知识与技能目标3，体现情感态度与价值观目标2，强调教学重点）

教学环节四：知识提升

<流程题三：流程图、表格、数据> 工业上利用电解污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：

【小组合作探究三】

（1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有 （2）在除铁操作中，需要除去Fe和CaSO4,请完成相关操作：

①加入石灰乳调节pH范围为 ；

②将浊液加热到80℃后的操作是 。

（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，

除了浪费试剂外，还会出现的问题是 。

【设计意图】

通过小组合作交流讨论，进一步领悟无机流程题的解题规律，规范答题的语言表达。

（完成三维目标知识与技能目标2，过程与方法目标1）

通过讲练结合，有利于学生牢固掌握无机流程题的解题方法。从而有效突破本节课的教学难点。（突破教学难点）

3+

教学环节五：应用知识，促进落实

【课堂小结】

通过本节课的学习，我学到了……

【小组评价】与【自我评价】

学生自我反馈和思考，这一节课学到了什么？

学生评价，完成练习

培养学生归纳概括能力

根据斯金纳的强化理论和桑代克的练习律设计练习，巩固所学、完善知识内容。

分层布置作业，符合不同层次学生的需求。

【作业布置】

【必做题1】

硫酸铜在生产、生活中应用广泛.某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下:

(1)“浸出”时,原料中的铜均转化为硫酸铜.写出相应的化学方程式: (2)试剂b是 (填物质名称)其反应的离子方程式: (3)调节pH的目的是 。滤渣c是 。

(4)在农业上,将胆矾、生石灰和水按一定比例混合制成波尔多液,其反应的化学方程式为

(5)气体a可以被循环利用,用化学方程式表示其被循环利用的原理为: (6)一定温度下,硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体,写出硫酸铜受热分解的化学方程式: 。

【必做题2】

无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 （2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质

SiCl4

AlCl3

FeCl3

FeCl2

沸点/℃

57.6 180（升华）

300（升华）

1023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。

③已知：

（i）Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1 （ii）2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1 由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。

④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别

为 。 ⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。

【选做题】

LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：

已知：HCl的沸点是－85.0 ℃，HF的沸点是19.5 ℃。

(1)第①步反应中无水HF的作用是________________、________________。反应设备不能用玻璃材质的原因是______________________________________________(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的________ 溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：____________________________________。

(3)第④步分离采用的方法是________；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是________。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品w g，测得Li的物质的量为n mol，则该样品中LiPF6的物质的量为________mol(用含w、n的代数式表示)。

【板书设计】

八、教学评价

课堂表现评价

评价项目

预习

评价内容

能独立完成审题步骤，并联系前面章节优

所学习的元素及其化合物的相关知识。

良

评价标准（5——1）

不错

尚可

需努力

化工流程题的相关背景

知道化工流程题的主线，清楚化工流程题考察的知识点及常用的解题方法；

优

良

不错

尚可

需努力

提出问题

能提出关于化工流程题在解题过程中遇到的的相关问题；

能回答出老师或同学提出的问题

能积极讨论，积极发言，积极思考，认真倾听其他同学的意见。

能完整、准确表达出实验现象

能较为详尽的总结出本节课所学知识

能做出题目，并有自己独到的见解。

能自主查阅资料，了解拓展知识，与其他同学进行交流

优

良

不错

启发后可回答

不错

不错

不错

大部分不会

不错

尚可

需努力

解决问题

能

不能

尚可

需努力

问题讨论

观察现象

总结归纳

课堂检测

知识交流

优

优

优

全会

优

良

良

良

大部分会

良

尚可

尚可

尚可

都不会

尚可

需努力

需努力

需努力

第____题不会

需努力

注：多方式进行课堂教学评价，注重对学生课堂学习过程的评价，深入的了解学生，融入学

生，帮助学生，指导学生。