高考化学工艺流程题课件.ppt

化工流程图试题的构成：化工流程图试题的构成： 化工流程图试题就是将化工生产过程化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生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。产紧密联系的试题。基本结构如下：基本结构如下：题头：题头：题尾：题尾：介绍该工艺生产的原材料、目的、原理。介绍该工艺生产的原材料、目的、原理。 根据流程中涉及到的化学知识设问。根据流程中涉及到的化学知识设问。 题干：题干：用框图形式将操作或物质转换或分离用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。提纯等主要生产工艺流程表示出来。“流程”框图题的特点(1)取材真实；(2)体现科学研究的过程；(3)角度广泛；(4)呈现形式简洁；(5)信息比较隐蔽；(6)发现和总结规律难度较大；(7)对学生的综合素质要求高。 考查学生的考查学生的获取信息的能力、分析问获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力题的能力、表达能力，充分体现能力立意，充分体现能力立意命题指导思想。命题指导思想。 知识考查的范围包括：知识考查的范围包括：1 1、元素化合物：、元素化合物：2 2、基本理论和原理：、基本理论和原理：物质转化的条件及反应物质转化的条件及反应化学反应：氧化还原反应；离子反应。化学反应：氧化还原反应；离子反应。电化学：原电池、电解池的电极反应；电化学：原电池、电解池的电极反应；化学平衡、水解平衡、电离平衡、化学平衡、水解平衡、电离平衡、 溶解溶解- -沉淀平衡。沉淀平衡。3 3、实验操作：、实验操作：4 4、绿色化学：、绿色化学：原料处理：研磨、灼烧、溶解；原料处理：研磨、灼烧、溶解；物质分离提纯：物质分离提纯： 调节调节pHpH沉淀、结晶、洗涤、干燥。沉淀、结晶、洗涤、干燥。物质循环、副产物回收、三废处理、物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。设备维护。考查内容对应模块 必修模块：化学必修： 第一章从实验学化学； 第二章化学物质及其变化； 第三章金属及其化合物； 第四章非金属及其化合物 必修模块：化学必修： 第四章化学与自然资源的开发利用； 必考模块化学反应原理： 第三章水溶液中的离子平衡(中和滴定) 第四章电化学基础1 1、加快反应速率、加快反应速率一、原料处理阶段常见名词一、原料处理阶段常见名词搅拌：搅拌： 使反应物充分接触；使反应物充分接触；固体的研磨；固体的研磨；增大溶液浓度；增大溶液浓度； 增大气体压强；增大气体压强；2 2、溶解、溶解 水浸、酸浸、碱浸、浸出率水浸、酸浸、碱浸、浸出率水浸水浸：与水接触反应或溶解：与水接触反应或溶解酸浸酸浸：在：在酸溶液酸溶液中反应，使可溶性物中反应，使可溶性物 质进入溶液，不溶物通过过滤质进入溶液，不溶物通过过滤 除去的过程除去的过程浸出率浸出率：固体溶解后，离子在溶液中：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少的含量的多少( (更多转化更多转化) )碱浸碱浸：在：在碱溶液碱溶液中反应，使可溶性物中反应，使可溶性物质进入溶液，不溶物通过过滤除去的质进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程过程3 3、灼烧、焙烧、煅烧、灼烧、焙烧、煅烧 如用如用NaNa2 2COCO3 3或或NaOHNaOH溶液除金属表面油污溶液除金属表面油污。灼烧灼烧：是指固体物料在高温不发生熔融的是指固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程条件下进行的反应过程煅烧煅烧：焙烧焙烧：其他其他：改变结构，使一些物质能溶解，改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。解。如煅烧高岭土。研磨或剪碎、榨汁、富集、表面研磨或剪碎、榨汁、富集、表面处理如去油污，等等处理如去油污，等等如从海带提取碘。如从海带提取碘。二、反应条件的控制二、反应条件的控制pHpH的控制：的控制：蒸发、反应时的蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：气体氛围抑制水解：控制溶液的酸碱性，使其中某些金属离子控制溶液的酸碱性，使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如形成氢氧化物沉淀。如FeFe3+3+、CuCu2+2+的分步沉的分步沉淀。淀。蒸发、反应时的如从溶液中析出蒸发、反应时的如从溶液中析出FeClFeCl3 3、 AlClAlCl3 3、MgClMgCl2 2等溶质时，应在等溶质时，应在HClHCl的气流中加热，以防其的气流中加热，以防其水解。水解。蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 适用于溶解度随温度变化大的适用于溶解度随温度变化大的(KNO(KNO3 3) )和带结和带结晶水的物质的析出如晶水的物质的析出如CuSOCuSO4 45H5H2 2O O 。蒸发结晶、趁热过滤蒸发结晶、趁热过滤 适用于溶解度随温度变化小的物质如适用于溶解度随温度变化小的物质如NaClNaCl重结晶（重复冷却结晶）重结晶（重复冷却结晶）温度控制温度控制 （1 1）加快反应速率或促进平衡向某个方向移动加快反应速率或促进平衡向某个方向移动1）加热）加热（2 2）如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质）如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：或产物，则要注意对温度的控制。如：NaHCONaHCO3 3 、 H H2 2O O2 2、Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2、KMnOKMnO4 4、AgNOAgNO3 3、HNOHNO3 3( (浓浓) )等物质。等物质。2）冰水中反应或降温反应的目的：）冰水中反应或降温反应的目的： （1 1）为使化学平衡向着题目要求的方向移动）为使化学平衡向着题目要求的方向移动（2 2）防止某物质在高温时会溶解）防止某物质在高温时会溶解( (或分解或分解) )（3）加速某固体的溶解（3 3）冷凝）冷凝3 3）温度控制在具体的温度范围内（可用水浴）温度控制在具体的温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的：或油浴来控制）：一般有以下几个目的：（1 1）防止某种物质温度过高时会分解或挥发，）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也可能是为了使某物质达到沸点挥发出来（2 2）使催化剂的活性达到最好）使催化剂的活性达到最好（3 3）防止副反应的发生）防止副反应的发生（4 4）对于一些工艺来说，降温或减压可以减少）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，达到绿色化学的能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。要求。趁热过滤：趁热过滤：（1 1）若目的是获得固体，则为防止其他）若目的是获得固体，则为防止其他物质析出致产品不纯或防止温度降低固物质析出致产品不纯或防止温度降低固体溶解；体溶解；（2 2）若目的是获得液体，则为防止温度）若目的是获得液体，则为防止温度降低析出固体，造成损耗。降低析出固体，造成损耗。洗涤：洗涤：（1 1）若是冰水洗涤还可减少晶体在洗涤过）若是冰水洗涤还可减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；程中的溶解损耗；洗去晶体表面的杂质离子洗去晶体表面的杂质离子（2 2）若是有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤，）若是有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤，除了除了减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗外，外，还便于干燥还便于干燥。（1 1）调）调pHpH值除杂值除杂 除去杂质除去杂质 氧化氧化FeFe2+2+成成FeFe3+ 3+ ，再调节，再调节pHpH值，使值，使FeFe3+3+沉淀再沉淀再过滤除去。过滤除去。（2 2）试剂反应除杂）试剂反应除杂 可溶性的离子，加入酸、碱后变成可溶性的离子，加入酸、碱后变成或或除除去，或利用沉淀的转化去，或利用沉淀的转化三、注重答案的文字叙述规范三、注重答案的文字叙述规范(1)(1)洗涤沉淀：通过玻璃棒洗涤沉淀：通过玻璃棒往漏斗中加入蒸馏水至浸没往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2 23 3次。次。(2)(2)检验沉淀是否洗干净：检验沉淀是否洗干净：取最后一次洗涤液，加入试取最后一次洗涤液，加入试剂，鉴别某一种可溶解性离子。剂，鉴别某一种可溶解性离子。(3)(3)从溶液中得到晶体：从溶液中得到晶体：蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤洗涤洗涤干燥。干燥。(4)(4)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是是为了除为了除去去XXXX杂质杂质”，不要只写，不要只写“除杂除杂”等一类万金油式的等一类万金油式的回答。回答。1.1.精读课本中的精读课本中的“流程流程”图表，领会编著者的图表，领会编著者的 意图。意图。2.2.培养学生的图形认知能力培养学生的图形认知能力3.3.研究化工流程图题中的核心考点，要强化过关研究化工流程图题中的核心考点，要强化过关4.4.提倡提倡“各个击破各个击破”的解题方法的解题方法5.5.加强训练，培养学生对加强训练，培养学生对“流程流程”框图题的解框图题的解 题能力题能力四、复习策略四、复习策略选修化学反应原理第三章P63废水处理工艺流程图1.精读课本中的“流程”图表，领会编著者的意图化学必修2 P93海水生产镁流程图化学必修2 P107用卤块生产轻质氧化镁的流程MgCl2 Fe 3+ Fe 2+ Mn 2+2 2、培养学生的图形认知能力化工流程实质是化学反应流程化工流程实质是化学反应流程第一、能分析出每步发生的反应得到的产物及副产物；第一、能分析出每步发生的反应得到的产物及副产物；第二、通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作第二、通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作的目的。的目的。 【例例】用铝土矿用铝土矿(主要成分为：主要成分为：Al2O3nH2O，少量，少量SiO2和和Fe2O3)制取铝的途径为：制取铝的途径为：Al2O3、SiO2、Fe2O3SiO2Al 3+、Fe 3+Fe(OH ) 3NaAl O2Al(OH ) 3NaHCO3Al2O3（2012天津）（18分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70Cu、25Al、4Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：Al 3+ Cu 2+ Fe 2+Au、Pt Cu 2+ Al(OH ) 3Fe(OH ) 3规律：规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环主线主产品，分支副产品，回头为循环” ” 3 3、研究化工流程图题中的核心考点，要、研究化工流程图题中的核心考点，要强化过关强化过关例如：调节例如：调节pHpH分离离子，结合溶解度曲线运分离离子，结合溶解度曲线运用结晶法或重结晶法提纯产品，氧化还原反用结晶法或重结晶法提纯产品，氧化还原反应的离子方程式书写，电极方程式书写等等。应的离子方程式书写，电极方程式书写等等。 1)1) 热化学方程式书写和盖斯定律的应用热化学方程式书写和盖斯定律的应用不是不是难点难点，但是，但是易错点易错点不是不是不会不会，但是，但是写不对写不对突破方法突破方法：严谨的解题习惯：严谨的解题习惯2)2) 表格数据和图像题（看图和画图）表格数据和图像题（看图和画图）突破方法：突破方法：明确图像的横纵坐标的意义明确图像的横纵坐标的意义 明确起点、折点和终点的意义明确起点、折点和终点的意义 明确曲线的变化趋势明确曲线的变化趋势能量变化图能量变化图转化率（或转化率（或n(A)等）等）t 图像图像转化率（或转化率（或n(A)等等)T/P图像图像3)K的相关计算的相关计算不同不同K K的表达式的区别：的表达式的区别： K K、KwKw、 KspKsp、 KaKa、Kb Kb 、 Kh三段式的表达三段式的表达基本概念（转化率、气体体积分数等）基本概念（转化率、气体体积分数等）突破方法突破方法：良好的答题书写格式：良好的答题书写格式4)4)电极方程式书写电极方程式书写电极反应物和产物（电极反应物和产物（环境环境决定产物形态）决定产物形态）电极方程式配平（电极方程式配平（环境环境平衡离子）平衡离子）突破方法：突破方法：良好的思维顺序和解题步骤良好的思维顺序和解题步骤4 4、提倡、提倡“各个击破各个击破”的解题方法的解题方法化工流程图题问题设置的特点：化工流程图题问题设置的特点：（1 1）问题各自相对独立，无连带效应，一个问）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。题解决不了不会影响下一个问题的解决。（2 2）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。解答题目无关。（3 3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。可以直接根据已有的知识去完成。 5.加强训练，培养“流程”框图题的解题能力(1)一看“流程”：“流程”即化工生产的过程或者实验研究的过程，在审题过程中要从中题目所给的“流程”中提取有价值的信息，如原料的成分、各个阶段的物质组成、最后的物质组成或结构；(2)二想“原理”： 在化工生产或者实验研究过程中，采用了哪些方法，发生了哪些化学反应；(3)三找“要求”：是判断化学式，还是写离子方程式是判断分离方法，还是要求写检验的操作过程是要计算哪种物质的质量，还是计算样品中某种物质的含量。