初中化学中的工业流程题(教案3).doc

学校：彭州市致和中学
教师：李志琼
课题 工艺流程题
一、教材内容及学情分析：
为了全面地考查学生的逻辑思维能力和科学的分析、推理、判断能力，便于培养学生的科学素养，高中选拔人才，所以在近几年中考中常选择工艺流程题作为常考题型。回顾14年和15年的成都市化学中考，我们不难发现工艺流程题一般占9分，分数较高，引起老师和学生的高度关注。
而工艺流程题往往有这样的特点：工艺流程题的内容往往与实际生产、环境保护紧密联系，把书本知识融合在整个流程当中进行考查，问题的设置从物质中元素化合价的判断、实验的基本操作到金属、酸碱盐综合知识的应用，转化关系复杂，灵活度大，综合性强，实际应用广。学生经过一年的时间对化学进行初步学习，只能对化学知识与技能有了一个初步的、模糊的认识，但是缺少系统性的、整体性的知识脉络，综合应用的能力较弱，对稍复杂的化学问题往往感到无从下手，往往容易把简单问题复杂化，产生畏惧心理，对化学的进一步学习产生极大的阻力，为此，我们的专题分析就是要突破学生这种心理，让他们拥有打开化学世界的钥匙。
二、教学目标：
1、知识与技能
（1）通过对工艺流程题“知识储备”的总结，进一步认识化学中物质提纯的常见方法，常见物质的性质、变化规律以及其在社会生产和生活中的应用。
（2）通过对工艺流程题的专题分析，进一步学会解答化学工艺流程题的方法和技巧。
2、过程与方法
（1）初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的化学信息进行加工整理。
（2）提高审题、分析、判断等解题能力，运用所学化学知识解决实际问题。
3、情感态度与价值观
（1）通过对工艺流程题的专题分析，激发学生对生活和化学工艺的好奇心和探究欲，保持其学习化学的兴趣，增强解答工艺流程题的信心。
（2）培养勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
三、教学重点和难点：
重点：1、“知识储备”的回顾。
2、了解工艺流程题的常见框图题型：①以操作名称为主线的框图流程题；
②以物质为主线的框图流程题
3、掌握工艺流程题的一般解题方法：①沉着、自信
②“初阅——初答——细阅——细答”
难点：找到流程中有关操作的作用以及物质之间的相互转换关系。
四、教法和学法
（一）教法
1、采用设情景引入的方法，汇聚学生的注意力，激发学生的好奇心。
2、探究式教学法，让学生通过活动探究、思考分析、得出解题的一般方法：
初阅——初答——细阅——细答。
3、互动式教学法，在教师的讲解过程中，有知识大闯关、有学生的讨论、师生之间不停地进行“信息”交流，有助于学生注意力的集中和学习积极性的提高，充分体现教师的主导作用和学生的主体作用。
4、材料准备： “知识储备”讲义（提前一天发给学生过关），工艺流程框图题型讲义（提前一天发给学生,可让学生初步了解题型并初步自主探究学习），工艺流程专题的PPT
（二）学法：
1、研究性学习：学生通过讨论分析、思考来找到工艺流程题的解法，培养学生的观察能力、语言表达能力和综合分析能力。
2、自主学习：通过复习，指导学生完成“知识储备”讲义和对工艺流程题的阅读分析，充分调动学生的积极性，让学生更好地掌握和综合应用基本知识，提高分析问题、解决问题的能力。
五、教学手段：多媒体辅助教学
六、教学过程：
【引入】 【多媒体展示】一组图片：自来水厂，生活垃圾处理厂，以及漱口用的牙膏、炒菜用的铁锅。究竟自来水是如何净化而来的？生活垃圾又是如何处理的？以及牙膏中的摩擦剂碳酸钙、铁锅中的铁在工业上是如何制得的呢？
为了揭开它们神秘的面纱。让我们一起来探究今天的课题：工艺流程题。
高温
【目的】教师在教学开始时就利用图片的方式提出问题，激发学生的好奇心和求知欲，从而引出本堂课的课题，让学生立即进入角色。
【多媒体展示】 课题：工艺流程题
（一） 工艺流程题的特点：
工艺流程题的内容往往与实际生产、环境保护紧密联系，把书本知识融合在整个流程当中进行考查，问题的设置从物质中元素化合价的判断、实验的基本操作到金属、酸碱盐综合知识的应用，转化关系复杂，灵活度大，综合性强，实际应用广。在中考中占9分左右。
（二）工艺流程题的常见框图题型：
1、以操作名称为主线的框图流程题 2、以物质为主线的框图流程题
（三）工艺流程题的常见知识储备（提前一天发给学生复习并完成相关内容）
【形式】：以抢答和接龙的方式进行知识大闯关
1. 化合价和化学式之间的相互求解中的原则：在化合物中元素化合价的代数和为0。
3CO + Fe2O3 2 Fe + 3CO2
高温
2. 具有还原性的物质有：H2、CO、C。如：

3. 物质提纯的常见方法
①过滤：不溶于液体的固体与液体分离（如泥沙和水或溶液的分离）；
②蒸发：溶解度受温度影响不大的溶质和溶剂的分离（如氯化钠和水的分离）；
③冷却结晶：溶解度受温度影响较大的溶质和溶剂的分离（如硝酸钾和水的分离）；
④吸附：能将色素、异味等除去而达到提纯的目的（如活性炭的吸附）；
⑤加入试剂：除去杂质但不引入新的杂质（如FeSO4中混有少量CuSO4可加入适量的铁粉）
4、各类物质的化学性质
（1）、金属的化学性质（3个）
① 金属 + 氧气 = 金属氧化物（化合反应）
点燃

3Fe + 2O2 === Fe3O4
② 金属 + 酸 = 盐 + 氢气（置换反应）
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
③ 金属 + 盐 = 新盐 + 新金属（置换反应）
Fe + CuSO4 = Cu + Fe SO4
（2）、酸的化学性质（5个）
① 酸溶液能使紫色的石蕊试液变红，使无色的酚酞溶液不变色。
② 酸 + 金属 = 盐 + 氢气（置换反应）同金属的化学性质②
③ 酸 + 金属氧化物 = 盐 + 水（复分解反应）
3H2SO4 + Fe2O3=Fe2(SO4)3+ 3H2O
④ 酸 + 盐 = 新盐 + 新酸（复分解反应）
2HCl + Na2CO3=2NaCl+H2O + CO2↑
⑤ 酸 + 碱 = 盐 + 水（复分解反应）
HCl + NaOH=NaCl+ H2O
（3）、碱的化学性质（4个）
① 碱溶液能使紫色的石蕊试液变蓝色，使无色的酚酞溶液变红色。
② 碱 + 非金属氧化物 = 盐 + 水
Ca(OH)2 + CO2= CaCO3 ↓+ H2O
③ 碱 + 酸 = 盐 + 水（复分解反应）同酸的化学性质⑤
④ 碱 + 盐= 新盐 + 新碱（复分解反应）
Ca(OH)2 + Na2CO3= CaCO3 ↓+2NaOH
（4）、盐的化学性质（4个）
① 盐 + 金属 = 新盐 + 新金属（置换反应）同金属的化学性质③
② 盐 + 酸 = 新盐 + 新酸（复分解反应）同酸的化学性质④
③ 盐 + 碱 = 新盐 + 新碱（复分解反应）同碱的化学性质④
④ 盐 + 盐 = 新盐 + 新盐（复分解反应）
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 ↓+2NaCl

（四）探究分析：【挑战环节】
1、【活动】以操作名称为主线的框图流程题
【形式】让学生分小组活动探究、用实物展台展示一位同学探究的结果，看他是否挑战成功？再请学生总结自己的解题方法，然后老师总结。
（2015成都市中考、9分）自来水厂净水过程的主要操作流程如图
絮凝剂
天然水
沉淀
操作X
吸附
杀菌消毒
管网输送
泥沙
试剂A
消毒剂
用户

+

资料：常用的絮凝剂有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，消毒剂有液氯(Cl2）
回答下列问题：
（l）操作X 的名称是________________，试剂A 的名称是______________。
（2）明矾作絮凝剂是因为与水反应生成氢氧化铝胶状物。氢氧化铝的化学式为___________________________________________________________________。
液氯与水中杂质反应生成一些对人体有害的物质，例如三氯甲烷( CHCl3）．三氯甲烷属于____________（填“有机物”或“无机物”)
（3）高铁酸钾（K2FeO4 ）能作消毒剂与絮凝剂．它杀菌时会生成氢氧化铁胶状物．高铁酸钾中铁元素的化合价是__________。
（4）硫酸铝也能做絮凝剂，写出制取硫酸铝反应的化学方程式
__________________________________________________________________。
（5）自来水厂的净水过程______（填“能”或“不能”）将硬水软化成软水，生活中将硬水软化的方法是_______________________________________。
小结：工艺流程题的一般解题方法：
1、沉着、冷静，不慌张，要有自信；
2、先初步阅读试题对内容有一个大体的认识，抓住题干中的重点（即工艺流程的目的）；立即解答简单试题尤其是与流程无关的试题；再仔细阅读，详细分析相关操作的作用； 最后确认后再仔细答题；形成“初阅——初答——细阅——细答”的一般解题方法
2、【活动】以操作名称为主线的框图流程题
【形式】让学生用前面总结的方法尝试独立完成，然后请学生逐一回答，老师解决难点问题，再次总结解题方法。
（2014成都市中考、9分）城市生活垃圾处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下：
焚烧
溶解
生锈的铁制品
其他垃圾
生活垃圾
分拣
吸收
发电
石灰浆
烟气
稀硫酸
H2
FeSO4溶液

资料1 ：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2 、HCl 等有害气体。
资料2 : + 2 价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。
回答下列问题：
（l）发电厂是利用垃圾焚烧产生的______________转变为电能。
（2）吸收步骤中，石灰浆的作用是_____________________________________________。
（3）溶解步骤中，产生的H2 的化学方程式为____________________________________。
除此反应外，溶解步骤还能发生两个反应：
① Fe203 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
② Fe + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 ，
其中属于化合反应的是________（填序号），反应前后铁元素的化合价不变的是_________（填序号）。
（4）将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、___________ （填操作名称），得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是___________________________________。
（5）请你就成都市生活垃圾处理提一条建议______________________________________。
3、【活动】以物质为主线的框图流程题
【形式】按照刚才总结的解题思路，再次让学生分小组活动探究。请学生在探究比较中找出以物质为主线的框图流程题与以操作名称为主线的框图流程题有什么不同，老师再总结。
( 9 分）牙膏中摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，甲同学设计了如下流程：
（假设石灰石中的杂质在高温下不分解，也不溶于水）
④加碳酸钠溶液
③过滤
②加足量水
①高温
石灰石
气体A
B
C
⑤过滤
碳酸钙

（1）物质B的俗名是_________ 、物质C属于哪类？_________（填酸或碱或盐）。
（2）碳酸钙除用作牙膏的摩擦剂外，还可以用作____________________（任填一个用途）。
（3）过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、____________________。
（4）写出化学方程式：
步骤①______________________________（ ）（填反应的基本类型）
步骤④___________________________________________________________。
小结：工艺流程题的一般解题方法：
1、沉着、冷静，不慌张，要有自信；
2、先初步阅读试题对内容有一个大体的认识，抓住题干中的重点（即工艺流程的目的），立即解答简单试题尤其是与流程无关的试题，再仔细阅读，详细分析物质之间的相互转化关系，必要时写出相关化学方程式，便于顺着流程图逐一突破，逐一解答，形成“初阅——初答——细阅——细答”的解题方法。
4、【自主反馈】以物质为主线的框图流程题
（9分）铁及铁的合金是应用最广泛的金属材料。
（1）生活中常使用铁锅炒菜，这是利用了金属的_________________性，铁生锈的条件是_________________________________________________________。
（2）向含有硫酸亚铁和硫酸铜的废液中加人某种金属，可回收硫酸亚铁和铜，
该反应的化学方程式是______________________________________________。
（3）以硫铁矿[主要成分是二硫化亚铁（FeS2）]为原料可生产硫酸，炉渣回收
可炼铁。其主要流程如下（反应条件已略去）:
一氧化碳
水
氧气
硫铁矿
空气
二氧化硫
三氧化硫
硫酸
炉渣(主要成份是Fe2O3)
铁

① 上述流程出现的物质中，硫元素显＋6 价的物质的化学式是_______、____________。
② 炉渣炼铁的化学方程式是__________________________________________。
③ 将硫铁矿和空气反应的化学方程式补充完整：
4FeS2 + ___________ 2Fe2O3 + 8SO2
高温

【你收获了什么？】小结（即板书设计）
一、工艺流程题的常见框图题型
1、以操作名称为主线的框图流程题
2、以物质为主线的框图流程题
二、工艺流程题的一般解题方法
1、沉着、自信；
2、初阅——初答——细阅——细答

【练习】废水废气处理工艺
（9分）有一种工艺废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如
④
③
②
①
工业废水
污泥
固体
溶液1
硫酸亚铁
晶体
溶液2
Ag
溶液3

回答下列问题：
（l）步骤②中：需加入的物质是____________，分离所得混合物的方法是___________。
（2）步骤③中：需加入的物质是____________，发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________。
（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？___________，理由是_____________________________________________________。
（4）步骤④的主要操作是________________________，溶液2 和溶液3 为什么要混合？______________________________________________________________________________。

附：（四）探究分析的答案
1、【活动】（2015成都市中考、9分）
（1）过滤 ，活性炭
（2）Al(OH)3 ，有机物
（3）+6
（4）2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
（5）不能 ，煮沸
2、【活动】（2014成都市中考、9分）
（1）热能
（2）除去烟气中含有的SO2和HCl
（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ，② ，①
（4）过滤；保护气，避免 +2 价铁元素被空气中的氧气氧化
（5）生活垃圾分类回收等
3、【活动】
（1）生石灰，碱
（2）补钙剂或建筑材料或实验室制取二氧化碳等
高温
（3）漏斗
（4）CaCO3===== CaO+ CO2↑，分解反应，Ca(OH)2+ Na2CO3= CaCO3 ↓+2NaOH
4、【自主反馈】
（1）导热，与水和氧气接触或与潮湿的空气接触
高温
（2）Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
（3）① SO3 、H2SO4 ② Fe2O3 + 3CO ====== 2 Fe + 3CO2 ③ 11 O2
【练习】废水废气处理工艺
（1）Fe ，过滤
（2）稀硫酸 ，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）不合理 ，因为要使Ag+ 完全置换出来，必须加入过量的铁
（4）冷却结晶，两种滤液中都含有硫酸亚铁，可以得到更多的硫酸亚铁，综合利用