化工流程题的尾声(正式授课版)
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“化工流程图”题的解题方法教案第一篇:“化工流程图”题的解题方法教案“化工流程图”题的解题方法1 [教学目标] 知识目标:1、了解科学、技术、社会的相互关系,了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
2、掌握中学化学基本理论、元素化合物、实验基本及操作的方法。
能力目标:培养学生获取信息的能力、分解解决问题的能力、化学语言的表达能力。
情感态度价值观:通过流程图题中的化工生产与化学知识的整合渗透,增强学生的学习意识品质、树立科学的解题思想。
[教学方法]:归纳、总结、交流、讨论教学辅助:多媒体 [教学过程]:[复习导入]:化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中,流程图题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。
所以近年来全国各省高考该类型题都出现。
一、化工流程图题怎么考?化工流程图题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转移用框图形式表示出来,将其中相关的信息以文字、表格或图像的形式呈现出来并根据流程中涉及的化学知识进行设问,从而形成与化工生产紧密联系的试题。
通过“化工流程”考查学生元素及其化合物知识的运用能力,实验能力,获取、整合信息的能力,分析、解决问题的能力,化学语言表达能力。
化工流程图题解决的化学问题:物质的分离、提纯、制备化工流程图题常常在哪些地方设问?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; Ksp的计算及绿色化学评价;二、化工流程图题的结构分析1.化工流程图题主要分三部分:(1)题干部分。
介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。
(2)流程图部分。
呈现整个化工生产过程。
(3)问题部分。
提出了所要解决的问题。
2、一般流程图过程可分为三部分:I:原料的预处理。
化工流程题的解题思路和方法几点重要提醒:1.认真读题,划出关键字,找到流程目的。
2.要把答题放到真实的流程背景中去,不想当然。
3.象打仗那样解剖流程核心部分,有些流程不懂就跳过。
4.要把常见的沉淀记住,还有离子的检验。
5.要再复习根据溶解度曲线图选取结晶的方法。
6.要看到“过量”两字一定想一想。
7.要把学习的知识联系起来才能做好流程题。
8.做完题后代入流程图中检验。
9.做完题后,要反思下。
10.物质的性质对于突破流程题很重要……一、2011年中考“化学工艺流程题”的命题情况(2011广州)氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂,在工业上可用于制造防冻液等。
某工厂以石灰石为原料生产二水化钙的流程如下。
原料石灰石中含有杂质主要是MgCO3、MgSO4和Al2O3。
(1)石灰石粉溶解时,Al2O3发生反应的化学方程式为______________。
(2)加入BaCl2除去的杂质离子是____________;加入Ca(OH)2除去的杂质离子 。
⑶检验“滤液”酸碱性,如果显碱性,还需加入适量的_______________(填化学式)提高产品纯度。
(2011苏州)氧化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
提纯含少量泥沙的粗盐,一般经过下操作流程:(1)操作①中必须用到的一种仪器是 (填序号)。
A .研钵 B .量筒 C .烧杯 D .试管(2)操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是(填序号)。
(2011烟台)烟台的“十二五”规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水;高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水。
(2)制盐:①制粗盐。
从卤水中提取粗盐用的结晶方法是。
②粗盐纯化。
粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质。
将粗盐溶于水,然后通过如下操作即可得到较纯的氯化钠:a过滤.b加过量的Ba(OH)2溶液;c加适量的盐酸;d加过量的Na2CO3溶液;e蒸发。
浅谈突破化工流程题的教学策略张乃兴【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】2页(P38-39)【作者】张乃兴【作者单位】辽宁锦州渤海大学附属高级中学【正文语种】中文无论在新授课阶段还是高三备考复习阶段,都强调对学生进行化学概念原理的应用能力、信息整合能力、实验能力、实践能力和创新能力等的培养与训练.化学工艺流程题的出现恰恰反映了以上诸方面的要求,尤其是在教育部考试中心对2017年高考化学考试大纲修订内容中明确删去“化学与生活”和“化学与技术”2个模块的背景下,可以预见化学工艺流程题的考查几率将进一步加大.然而在实际教学中发现,很多学生对流程图题有一种不知从何下手的感觉.针对此现状,笔者对流程题进行了理论教学整体分析和研究,规划和梳理出解决该类试题的3大环节(当然还有更多细节,本文不作叙述),现将具体做法描述如下.1.1 熟悉流程题结构在化工流程专题训练时,先指导学生审题(浏览全题),“化工流程图”试题一般可由题干、流程图和设问3部分构成,引导学生细化每一部分.题干基本是介绍原材料及所要得到的目标产品(含副产品),以文字叙述、图表、化学反应方程式等相关信息表示.流程图部分呈现整个化工生产过程,如原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键或核心)过程和目标产品(含副产品)的获得过程.有的流程图在这3部分中还包括3条暗线,主线对应主产品、侧线对应副产品、折返线为可循环利用的反应物.设问部分提出了所要解决的问题,涉及概念辨析、原理解析、数据运算和归纳等.这样学生对整体试题结构有了一定了解,降低了陌生度,深入思考的兴趣也就产生了.为激发学生研究兴趣,将学生分成4个小组,每个小组逐步深入分析:从原料到产品依次进行了什么反应——知其然,应用了哪类原理(如氧化还原、溶解度、化学平衡还是离子平衡等),明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,从题干中获取信息,运用化学反应原理分析制备产品的最佳条件.每一步除目标物质外还产生了哪些杂质或副产物?杂质或副产物对制备产品有什么影响?杂质或副产物怎样除去?同学们热情讨论,基本能覆盖到试题的每个细节,而且思维缜密的同学能对流程图以外的文字描述、表格信息,尤其是后续设问中的提示性信息,做整体性联系和调用.1.2 知识储备在学生熟悉流程题结构之后,引导学生处理解决上述问题需要储备哪些知识,此时就会发现不同层次学生掌握(储备)的基础知识参差不齐,引导学生按实验组分别总结.同学们的总结包括: 1)常见知识点类. a)常见物质的特殊结构、化学性质、物理性质,重要物质(无机物和有机物)的特征性质,不同物质之间的特征转化关系,物质的特征数据. b)中学教材中涉及的重要工业生产反应,如煅烧石灰石、工业制水煤气、工业生产硫酸、合成氨工业、硝酸的生产工业、氯碱工业(电解饱和食盐水)、工业制盐酸、高炉炼铁、工业制取漂粉精、工业制取粗硅、硅酸盐工业等.2)常见考点类. a)原料处理阶段加快反应速率的各种方法,溶解的手段,控制反应条件的方法. b)分离提纯阶段调节pH的办法,试剂除杂手段. c)获得产品阶段的常见考点,如洗涤、蒸发,反应时的气体氛围抑制水解,蒸发浓缩、冷却结晶,化学方程式的书写,实验仪器的名称及使用注意事项,计算及数据处理等.上述知识点归纳总结整理后印发给学生,使全体学生熟悉了解相关内容,渐次积累.在初步了解流程题全貌和储备知识的基础上,深入解剖试题涉及的背景知识,即将零散的、琐碎的知识点通过对原理的理解、实际生产的需要分类划分,形成知识面.这时要鼓励学生回归教材,回归化学的原本,挖掘学生的潜能,实现把握知识的质的飞跃.在实际教学中突出样题的示范功能和习题的巩固效果,现举例说明.例 (2016年新课标卷Ⅲ) 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂.从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用.废钒催化剂的主要成分见表1.图1是一种废钒催化剂回收工艺路线.回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为,反应的离子方程式为________,同时V2O4转成VO2+.“废渣1”的主要成分是________.(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为,则需要氧化剂KClO3至少为________mol.(3)“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中.“废渣2”中含有________.(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为R4V4O12+4OH-(以ROH为强碱性阴离子交换树脂).为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”“中”).(5)“流出液”中阳离子最多的是________.(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________.【解题策略】引导学生应用上述总结分析的实践策略环节,首先明确此流程题结构是从废钒催化剂(原材料)中回收V2O5(目标产品),其中涉及7个小环节(具体操作方法).如第1小环节中明确隐含信息——V元素化合价不变,说明不是氧化还原反应,应依据原子守恒处理获得相应的化学反应方程式;又如在第2环节里清晰勾勒出氧化还原反应理论的应用,是KClO3将VO2+氧化为的过程,相关价态了解后,依据电子得失守恒理论简单计算后便知.其次是对题设条件的再认知,如洗脱效率的提高是通过题给方程式依据平衡移动理论来判断的,反应应该向逆反应方向进行.对于“流出液”中哪些阳离子最多的问题在流程中已明示.而对于偏钒酸铵(NH4VO3)的“煅烧”,学生很容易利用原子守恒去书写反应.综上所述,化工流程题从“做题”到“研题”,一定要落实到题目的考点、设问的方式及题目的内在逻辑,多思考、多对比、多总结.努力做到以下几点:正确解读试题信息,理解问题的实质,善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路;能熟练调动和运用已学知识,并与问题提供的信息整合起来,这是正确解答试题的关键;能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案,这是成功解答试题的保证.总之,无论是在平时的基础教学阶段还是高考总复习的冲刺阶段,我们在掌握知识的同时,都应该对所学过的化学知识形成体系,以规律指导学习,这样才能更好地顺应高考这种选拔人才的考试.。
大题化工流程综合题无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型,该类题源于生产实际,以解决化学实际问题为目的,将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来,并根据其中涉及的化学知识步步设问,使问题情境真实,构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。
试题新颖,内容丰富,阅读量大,其结构分题头、流程图和问题三部分。
题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的,流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来,问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。
题型可以是选择题,也可以是主观题。
以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实际生产的相关知识。
预测2024年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中,来考查考生的综合能力。
从命题趋势来看,一般有三种题型:一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟;二是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力;三是关于化工生产的相关计算。
常设考向一 原料预处理的常用方法1.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(22232Ni Co Fe Fe Mg +++++、、、、和2Mn +)。
实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:物质()3Fe OH ()2Co OH()2Ni OH ()2Mg OHsp K37.410−14.710−14.710−10.810−用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
2.(2023·全国甲卷)3BaTiO 是一种压电材料。
以4BaSO 为原料,采用下列路线可制备粉状3BaTiO 。
“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
3.(2023·全国乙卷)LiMn 2O 4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。
由菱锰矿(MnCO 3,含有少量Si 、Fe 、Ni 、Al 等元素)制备LiMn 2O 4的流程如下:已知:K sp [Fe(OH)3]=2.8×10-39,K sp [Al(OH)3]=1.3×10-33,K sp [Ni(OH)2]=5.5×10-16。
第59讲无机化工流程题的解题策略[复习目标] 1.提升应用物质的转化及条件控制、分离提纯操作等相关知识解决实际问题的能力。
2.树立“绿色化学”的观念,形成资源综合利用、物能充分利用的意识。
1.常考无机化工流程的呈现形式2.读图要领(1)箭头:进入的是投料(反应物),出去的是含产品中元素的物质(流程方向)、副产物或杂质(支线方向)。
(2)三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
3.流程图中主要环节的分析(1)原料的预处理①溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸等。
水浸与水接触发生反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少②灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。
③审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。
(2)核心反应——陌生方程式的书写①氧化还原反应:熟练应用氧化还原反应规律判断产物,并根据化合价升降相等配平。
②非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。
(3)常用的分离方法①过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
②萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
③蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如从溶液中提取NaCl。
④冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
⑤蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。
⑥冷却法:利用气体液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的NH3。
一、调控化学反应速率提高效率1.向铬铁矿(FeCr2O4)中通入O2进行焙烧,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。