高三化学化工生产及无机流程题教学案(刘红梅)

高三化学化工生产及无机流程题教学案怀集中学:刘红梅[考纲要求]：1、了解科学、技术、社会的相互关系，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想重要性。2、了解氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、废水处理等工业的原理。3、了解化工流程题的试题特点和备考策略[呈现形式]：流程图、表格、图像[知识落点]：基本理论、元素化合物、实验[导入专题]：化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中，而这也成为高考命题的热点和难点，充分体现化学学科知识的实用性。试题有时会以流程图的形式出现。这类题目能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，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，对同学的学科能力要求较高。[案例引思]：1、（2010姜堰）从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见下表，请回答下列问题：（1）、“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有。“酸浸”时适当补充少量水的原因是。（2）、滤液I加入酸性KMnO4所发生反应的离子方程式为。加入ZnO的原因是。（3）、滤渣III的成份主要是__________________________________。（4）、从滤液III得到晶体的操作过程为、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。[提问学生1]:提高浸出率的措施有哪些?[学生回答]:加热、搅拌、提高浓度。沉淀物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Cd(OH)2Mn(OH)2pH值8.09.73.26.79.410.4[讲解分析]:（1）、增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间（3分）（2）、5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O（3分，不配平扣2分）因为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O,加入ZnO能促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。（3分）（3）、Zn、Cd、Cu（3分，每个1分，填错倒扣分，扣完为止）（4）、蒸发浓缩（2分）[知识整合]：一、熟悉工业流程的几个常用的关键词1、浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。2、酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。3、水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质。有机物洗涤：减少晶体损失4、灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质：如海带中提取碘等5、酸作用：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）6、碱作用：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）7、氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子8、控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离9、煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气10、趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度[学生讨论]学生真对不懂的问题和邻桌讨论，难的问题和老师讨论。二、工业流程中的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等如结晶的几种方法：（1）、当溶液是单一溶质时①、所得晶体不带结晶水（如NaCl、KNO3）：蒸发、结晶②、所得晶体带结晶水：蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶，过滤（2）当溶液中有两种或以上溶质时要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶[教师]三、解题方法1、首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答.[典型例题]：例1、（09上海）实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：（1）、溶解大理石时，用硝酸而不同硫酸的原因是。（2）、操作Ⅱ的目的是，溶液A（溶质是共价化合物）是。（3）、写出检验滤液中是否含铁离子方程式：。（4）、写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：。写出滤液B的一种用途：。（5）、CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管实验步骤：①；②加入；③加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。（6）、若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL溶液为25滴），则相对误差为。[提问学生B][学生讨论]讨论B同学的答案。[教师分析]：(1)、硫酸钙微溶于水(2)、除去溶液中Fe3+氨水(合理即给分)(3)、取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+;或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+(4)、Ca2++CO32-==CaCO3↓作化肥(合理即给分)(5)、称量过量的标准盐酸(6)、0.1％[教学总结]：一、应对策略：1、认真读题：首先将题目从头到尾粗读一遍，初步了解大意。2、仔细分析：理清下列关系：①、原料与产品：从某原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？。②、步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不必清楚。③、感觉与结果：有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”，用已学过的知识来“圆”这个结果，“难得糊涂”。④、信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。[教学反思]在很多流程图的题目中，我们经常会看到压强、温度等外界条件的出现，不同的工艺对物质反应的温度或压强有不同的要求，它所起的作用也不一样，但却都是能否达到实验目的的关键所在，也是命题专家们经常要考察学生的地方。