归纳与整理优秀公开课教案

第四章

化学与自然资源的开发利用

归纳与总结

金堡中学 林鑫

教学目标：

1．知识与技能：使学生掌握物质分离提纯的基本方法和化学知识应用于生产的原理。使学生整体上把握化学实验知识与技能，了解化学在生活生产中的重要作用，学会一些简单的化工流程操作。

2．过程与方法：初步学会化工的流程，逐步形成化学应用于生活生产的系统知识。

3．情感态度与价值观：培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是的辩证唯物主义价值观。通过学生之间的彼此探讨，从而培养学生团结协作的精神。

教学重点难点：化工预处理和分离提纯

教学过程设计：

第一部分：引入：提出一系列问题引导学生理解化工流程专题

一、“高考想考什么？”

•

呈现形式：流程图、表格、图像

•

设问方式：措施、成分、物质、原因

•

能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力

•

知识落点：基本理论、元素化合物、实验

二、“高考怎么考？”

反应速率与平衡理论的运用；

氧化还原反应的判断、方程式书写；

利用控制pH分离除杂；

利用溶解度分离；

常用的分离方法、实验操作；

流程中的物质转化和循环；

绿色化学评价； 三、“高考怎么解题？”

解题思路：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 第二部分：知识考点

一.原料预处理阶段的常见考点：

溶解：可考查影响化学反应速率的因素，如：

为加快化学反应速率可采取的措施：

升高温度、使用较浓的溶剂、搅拌、将固体研碎成粉末

研磨、粉碎：增大接触面积，加快反应速率

浸出：固体加水（酸或碱）溶解得到离子

煅烧：改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解

控制温度：加热，加快反应速率或加速某固体的溶解

如果题目中要求温度控制在具体的一个温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的：

a、防止某种物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了使某物质达到沸点挥发出来，具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中，将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为（30±2）℃，可得NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取过程中，出溴口的温度控制在80—90℃，目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。

b、使催化剂的活性达到最好：如工业合成氨或工业SO2氧化为SO3时，选择的温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高。

c、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要控制在170℃，原因是就是在140℃时会有乙醚产生。

d、对于一些工艺来说，降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。

二.分离提纯阶段的常见考点：

趁热过滤：防止某物质降温时会析出. 水洗：通常为除去水溶性（脂溶性）杂质，

冰水或热水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

有机溶剂洗涤：除以上目的外还便于干燥。

氛围：蒸发、反应时的氛围

pH值的控制：

①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

②调节pH所需的物质一般应满足两点：

a 、能与H反应，使溶液pH值增大；

b、能与OH反应，使溶液pH值减小；

c、不引入新杂质。

三.核心反应考点：

①基本理论:离子反应、氧化还原反应

②反应原理:化学平衡、水解原理、电化学

-＋

③计算 ④提取信息点

第三部分：课堂习题

2013肇庆二模32．锶(Sr)为第五周期第ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，用工业碳酸锶粉末(含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。

工业

碳酸锶

水

盐酸

①

浆液

适量

1mol/L

HSO

2

4②溶调pH至8-10

③过滤

液

少量

30%HO

22加热蒸发

滤液

滤渣

冷却结晶

④过滤

氯

化

锶

晶

体

洗涤

⑤干燥

高

纯

六

水

氯化锶

晶

体

已知：SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。请回答：

（1）操作①加快反应速率的措施有 (任写一种方法)。

碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为 . （2）加入少量30% H2O2溶液的发生反应的离子方程式为

（3）步骤③中调节溶液pH至8-10，宜选用的试剂为___ (序号)：

A．氨水 B．氢氧化钠 C．

氢氧化锶粉末 D．碳酸钠晶体

所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3和 (填化学式)。

（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是 。

A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上

（5）若滤液中Ba

浓度为1×10 mol/L，依右表数据推算出滤液中Sr物质的量浓度不大于 mol/L。 2011江门二模，某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl·2HO的工艺流程如下：

222+-52+

NaCl废渣粉碎空气焙烧废气盐酸酸浸试剂F调节pH至3~4过滤滤渣滤液BCuCl2 2H2O

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。

1、粉碎的目的： 2、焙烧的目的： 3、酸浸的目的： 4、调节pH=3-4的原因： 5、为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是 。

（2012吉林调研）实验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：

70℃～80℃的热水

CO

2Cu(OH)CO固

体

冷却、操2mol小苏打

223研洗涤

搅拌Ⅰ

作a

1mol胆矾

磨

约50℃

搅冷却、过滤、无水乙醇洗

Cu(HCOO)·4HO

趁热过滤

的热水

22拌涤、晾干

甲酸

Ⅱ

“趁热过滤”的原因是 用无水乙醇洗涤晶体的目的 （2010 福建理综）工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：

(3)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________(选填序号)。

a．大理石粉b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液

(4)“滤液4”之后的操作依次为_______、________、过滤、洗涤、干燥。

(5)根据上表数据，调节“滤液 2”的pH时，理论上可选用的最大区为 （2013汕头二模）32.铬酸铅俗称铬黄，不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥（含有Cr203、Fe203、A1203、 Si02等）制备铬黄的工艺流程如下：

(4)实验室洗涤铬黄沉淀的方法：______________ （ 09江苏）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

KCl

KSO(s)

24

稀HSO

过滤

24反应Ⅲ

NHHCO溶液

NHCl溶液

434

反应Ⅱ

(NH)SO溶液

4228

反应Ⅳ

FeSO溶液

反应Ⅰ

H(g)

CO(g)

422

FeO(s)

FeCO(s)

空气中煅烧

233CO(g)

2

（1）反应Ⅰ的离子方程式：

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为 第四部分、课堂总结。

第五部分、布置作业。