流程图教学设计.doc

《化学流程图习题专题复习》教学设计
沈巷中学于志敏
一、教材分析
考试手册对学生优秀水平标准提出，能综合运用适当的化学概念和原理解决目标、结构清晰的化学问题，能解释化学知识在实践中的一些应用，能有依据的解释给定化学实验过程，能有依据的陈述情境陌生的探究性任务的解决思路以及相应的解决方案。学生需要能够运用已有的知识，对获取的信息加以分析、归纳、重组，并解决一些实际的问题。初中化学流程图题是化学综合实验试题的一种常见的表现形式，对学生综合能力有一定的要求。考查的知识点主要围绕着物质的检验、推断、转化、分离和提纯等，涉及到大部分综合知识，是考查学生综合分析、表达能力的一种主要方式。
本课题围绕着常见的流程图（主要是化学工艺流程图）进行的专题复习课，选取了矿石冶炼、工业废水中金属的回收、海水的开发利用等符合初中化学知识体系的题目背景，容纳了金属、酸碱盐的知识、化学基本实验操作等多个知识块。有利于提升学生的各化学知识点的复习，注重加强各知识块间的联系，以达到化学学科内各知识点之间的融会贯通。
二、学情分析
本课题放置在5月中旬，模拟考试之后，学生经过一段时间的复习，对基础知识点有了一定的把握，更需要综合的训练以便能熟练的将杂糅在一起的基础知识梳理、分析、归纳、总结。单一的知识点的复习已不能满足绝大多数学生的学习需求，学生需要实在的、有现实意义的、有些难度的课题的学习。化学知识与科技、社会生活紧密关联，学生需要对习题的背景有一定的实际的接触，近而才不会被复杂的生产背景吓到。这类题目的综合性强，要求考生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，对考生的学科能力要求较高。
三、教学目标
1.知识与技能：通过以化学实际问题为背景的流程图题的分析、归纳，认识流程图组成特点，了解解题思路，理解物质的检验、推断、转化、分离和提纯等知识的综合应用。
2.过程与方法：通过习题分析过程中，学会提取有效信息，学会分析流程图题方法，熟练应用基础知识综合分析化学问题，提高科学素养，体会学科知识的实用性。
3.情感态度与价值观：激发对化学题型的探究欲，发展学习化学的兴趣，体会“绿色化学”思想的重要性，养成关注与化学有关的可持续发展的问题的习惯。
四、重点与难点
重点：流程图题的解题思路的形成；
理解物质的检验、推断、转化、分离和提纯方法在工业生产中的实际应用。
难点：流程各步所得的产品分析及分离方法的选择。
五、教学过程：
学 生 学 习 活 动
教师教学活动
教学设计说明
课前—尝试体验
完成课前任务：
典型习题，圈划难点，分析考点。
【布置预学任务】
中考题中的流程图题目尝试解题，并标出自己认为难点的环节，分析出本题对应考纲中的知识点或考查的主要内容。
批改学生的课前任务，了解学生认为的难点和答题的问题。
学生课前根据自身知识掌握水平，尝试分析难点及题目的主干知识，初步学习提炼综合题目中的基础知识。

化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的一门自然科学。

了解课题。

流程意图。

该流程的起始物质
是______。该流程的目标产物是______。
解释例1的中间过程。

【课题导入】什么是化学？
化学不仅研究制取物质也可解决矿石提炼、处理污水、开发海水资源等实际问题。解决实际问题时往往依据一定原理实现某些物质的转化，利用一定操作得到最终产物。这一过程可用流程图的形式来表现。
这节课分析看怎样从流程图中获取有效信息，解决基本化学问题。
【板书】 化学流程图
【投影】例题1：金属冶炼厂的管道烟泥中含有相当量的铜、锌以及能造成污染的硫及其他杂质。考虑把铜、锌回收利用，并对硫进行适当的处理。

【讲解】看到这样复杂题干先找什么信息。

【讲解】首先要了解流程的目的，进行圈划。也就是要确定流程的起始物质和目标产物。
【板书】起始物质→ →目标产物

【提问】起始物质是怎样变成目标产物的？

【讲解】流程有方向感、流动性，一步一步完成各个环节的转化和分离。要标出各环节的成分，帮助推导出完整的流畅的过程。
【板书】操作1、2、3……
↓
主成分转化
↓
除杂/分离
【讲解】了解了流程的意图和思路，掌握相

切入主题，抓住主题，挖掘实际问题与化学知识的关系。

了解学习主要任务

了解流程图的组成，学会读图。

根据教师引导分析例题得出流程图分析一般思路。

课中—探究学习

⑴写出步骤①②中含铜元素的物质发生反应的化学方程式：
①____________________、②________________________；
⑵写出本方案中处理废气的方法（用化学方程式表示）：_______________________；
⑶在步骤④中，可选用试剂_______从混合溶液A中得到铜，写出转化的化学方程式：_____。

交流答案

交流答案及判断依据。

回顾分离操作。

所加试剂应该足量或过量。

回答，解释原因。
应的基础知识回答问题。接下来看具体问题。
【投影】例1——1.物质的转化

【讲投】思考成分的转化时，根据目的，找对转化的物质，正推倒推，选对试剂，实现整个流程的转化。主要运用物质的化学性质，结合基本要求中物质的知识进行复习巩固。
完成了转化还不够，还要将物质分离出来。
【投影】例1——2.物质的分离和提纯
⑷步骤③所用的操作方法是：________；
⑸步骤⑤中所用的操作方法是：________；

常见的分离操作还有哪些？
【板书】选对操作：溶解、过滤、蒸发、结晶、蒸馏、磁铁吸引等。
【讲投】根据混合物的特点，看清物质状态，常用过滤结晶，巩固分离方法，选择合适的分离方法，熟练分离操作，辨析操作误差。
【提问】在物质转化或除杂时为了让某种成分完全反应，所加试剂量有什么要求？
试剂的量不同会给成分判断带来新的问题。
【投影】例1——3.成分的推断
⑹混合溶液A中一定含有的溶质是_______，还可能含有________。

【讲投】每个环节所用试剂的“量”都需要被关注。加入的、生成的物质，过量的、不够的试剂都需仔细看清。推断时特殊的颜色、不同的状态、特别的反应现象都是推断的突破点。
【板书】看试剂的“量”
【提问】如何检验溶液中是否有硫酸？
【讲投】这考查物质的检验和鉴别的知识。
成分的检验注意取样，选择合适方法，准确描述现象，得出准确的结论。

由学生事先熟悉过的课前预习作业进行分析环节，节省思考时间。

掌握解题的重点知识需求。

引导学生分析流程图题考查的重点和解题要点，助其有方向的复习知识。

课中—探究学习
课中—探究学习

结合一般思路分析例题2。
交流分析结果。

循环利用
提高原料利用率（提高经济效益/节省原料、减少废物排放/环保减排）

后面的产物是前面的反应物、过量的试剂。

完成例题3。
完成例题4。

共同小结

流程图题只是用流程图的形式来表达信息，将知识进行综合，要学会分析其中的信息，把握基础问题。分析例题2.
【巩固】例题2。主要分析原料、目标产物、转化操作。（注意箭头方向）
【提问】这个题目还考查了什么问题？
【投影】循环利用——
【提问】循环利用的目的是什么？
【板书】循环利用
【讲解】这渗透“绿色化学”的思想。
如何判断参与循环物质是什么？
【小结】这类流程图题只要根据流程图的组成特点，读懂图意，把握思路，步步推导，看清问题，合理复习，可以攻克困难。
【巩固】完成练习1；反馈。
【巩固】完成练习2；反馈。
【学习总结】流程图题的分析思路是什么？
解题时需要注意哪些问题？
【教师结语】流程图题很综合，但只要找到起始物质和目标产物，理清操作的作用，读懂题意，做好基础知识的积累，很容易把握。

巩固分析思路，形成分析方法。
渗透“绿色化学”思维。

结合例题分析综合题的基本考点，抓住习题的本质，找到合适的复习方法。

当堂巩固检测学习成果。

总结课堂教学，梳理分析过程和结论。
课后—巩固提升
完成作业。

【布置作业】
课后巩固检测课堂学习成果。
教学
感悟

《流程图专题复习》学习单
【课前任务】
【自主储备】
1.分离难溶固体和液体的操作是______________。
2.从氯化钠溶液中获得氯化钠固体的操作是___________________。
3.写出或完成下列反应的化学方程式：
①高温煅烧石灰石：___________________________。②生石灰放入水中：________________。
③氢氧化钠溶液和二氧化碳反应：_______________________________。
④Na2CO3+__________→ CaCO3↓+__________。⑤CuSO4+_________→ Cu+____________。
4.写出常见金属活动顺序内容：___________________________________________________。
两条规律：_________________________________________________________________；
_________________________________________________________________。
【尝试分析】
⑤
④
（水洗后作建筑材料）
③
稀硫酸
②
通空气加热
①
烟泥
(含Cu、Zn、S等)
固体
废气
固液混合物
混合溶液A
滤渣
硫酸锌溶液
铜
硫酸锌固体
（环保处理）
例题1：某金属冶炼厂的管道烟泥中含有某些金属，随机取样对烟泥进行分析得知，在烟泥中含有相当量的铜、锌以及能造成污染的硫。因此从效益和环保角度出发，应考虑把铜、锌回收利用，并对硫进行适当的处理。
[设计方案]

解析：该流程的最初原料是_____________________。该流程的产物是___________________。
该流程中涉及的基本知识：
⑴写出步骤①②中含铜元素的物质发生反应的化学方程式：
①_________________________________、②_______________________________；
⑵写出本方案中处理废气的方法（用化学方程式表示）：_________________________；
⑶在步骤④中，可选用试剂_________从混合溶液A中得到铜，
写出转化的化学方程式：__________________________________。
1.物质的转化：

2.物质的分离和提纯：
⑷步骤③所用的操作方法是：___________；
⑸步骤⑤中所用的操作方法是：___________；

3.成分的推断：
⑹混合溶液A中一定含有的溶质是___________________，还可能含有___________。

思考圈划：初始物质、目标产物；主要成分的转化方法，标出各环节的成分。
【练习巩固】
例题2：“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。常利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。

请根据“捕捉”CO2过程图回答问题：
① 加入A物质的化学式是 ； 分离操作Ⅰ的名称是 ；
写出反应器中发生反应的化学方程式 ；
写出高温反应炉中发生反应的化学方程式 ；
② 可循环利用的B物质中一定含有的物质是 ___ ，可能含有的物质是 __ 。
③ 该过程中还可循环利用的物质是 __ 。
④ 该流程的优点是_________________________________________。（仅写一点即可）

【课上检测】
练习1：兴趣小组的同学从实验室中收集一桶含有FeSO4、CuSO4的废液。他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下方案：
蒸发

Ⅱ加入过量的
稀硫酸、操作b
Ⅰ加入过量的
金属X ，操作a
含FeSO4、
CuSO4的废液
金属混合物A
滤液1
滤液2
金属B
晶体

（1）操作a、b的名称是 ，其目的是除去溶液中 。
步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 。
（2）甲同学提出X可用金属铁，乙同学认为X可用金属锌，你认为谁的意见是正确的，理由是 。
加入过量的金属X的目的是 。
（3）滤液1与滤液2的组成是否完全相同， 。混合在一起蒸发对获得晶体纯度是否有影响，理由是 。

练习2：镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下：

（1）为了使MgCl2转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用_________________，要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂①的量应______________，验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2的方法是_______________________________________________________________。
（2）按照（1）中方案加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________________。
则溶液A中的溶质一定有__________________________________________。
（3）试剂②可以选用__________。
（4）无水MgCl2在熔融状态下通电后会产生Mg和Cl2，写出反应的化学方程式：_____________________________。
课 后 作 业
1. 用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙，工业上常用石灰石来制备，主要生产流程如右图：

① 在“沉淀池”中生石灰与水反应的反应类型是 。
② 若在化学实验室里分离“反应池”中的混合物，该操作的名称是 。
③ 本流程图中 （物质）可以替代“碳酸钠溶液”达到降低生产成本和节能减排。

2.为了将氯化钠和氯化钙的混合物分离，并测定其中氯化钠的质量分数，兴趣小组最初设计了如下方案并进行实验：

根据流程图回答：
① 沉淀B化学式是 ，试剂甲是 ，滤液C中溶质成分有 。
② 为了让沉淀B完全溶解，所加试剂甲的量需___________，这对溶液D经过步骤Ⅳ得到氯化钙固体的纯度是否有影响，说明理由。______________________________________。
③ 步骤Ⅱ加入Na2CO3溶液后，分离出沉淀B的实验操作名称是 。
④ 验证步骤Ⅱ中所加的碳酸钠溶液已经过量的操作方法是 。

3.实验室废液中含有硝酸银、硝酸铜，实验小组利用稀硫酸和铁粉分离回收银和铜，设计如下方案。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，其成分为银、铜和铁。再对滤渣A按如下流程图处理：

①先在废液中加过量的铁粉，过量的目的是 。
Ⅰ、加快反应速度 Ⅱ、铁的金属活动性较强 Ⅲ、使反应充分进行
②滤液D中溶质的成分有 （填化学式）。
③含有硫酸亚铁的滤液有 （填框图中字母）。
4.电缆生产过程中产生了一定量的含铜废料。化学兴趣小组利用稀硫酸和铁粉分离回收铜，并获得硫酸亚铁晶体。先将含铜废料粉碎，再按如下设计方案处理：

查阅资料得知：（1）在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜。反应的化学方程式：2Cu +2H2SO4 +O22CuSO4 +2H2O。（2）硫酸亚铁晶体的溶解度随着温度升高而增大（在一定温度范围内）。
① 蓝色溶液A中溶质的成分是 （填化学式）；
② 该方案中应该加入略过量的铁粉，过量的目的是 ；从固体C中获得纯净的铜，操作(Ⅱ)的具体处理方法是 ；
③ 浅绿色溶液B经一系列操作[操作(Ⅰ)]可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，该系列操作的顺序为 （用编号a、b、c表示）→洗涤干燥。
a．冷却结晶 b．过滤 c．加热浓缩
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