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视频标签：化工流程题,讲评拓展课
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：高中化学人教版选修2化学与技术第一单元《信息技术在化工流程题讲评拓展课中的应用》广州市第七中学
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《信息技术在化工流程题讲评拓展课中的应用》教学设计
广州高三化学教研中心组 微课与信息技术小组 化工流程小组
一、教学环节板块介绍
二、前期准备
1、周测中的化工流程题如下：
27.（15分）锌锰干电池是最早的实用电池。现用下列工艺回收正极材料中的金属（部分条
件未给出）。
预处理 筛分
废旧锌锰电池
黑粉
反应① FeSO4－H2SO4
混合液
过滤
滤液①
滤渣①
Na2CO3溶液
调pH=4.5 除铁 过滤
沉锰 滤液③ 滤渣③
Na2CO3粉末
H2SO4溶液
过滤
蒸发浓缩
干燥
MnSO4•H2O
滤液②
滤渣②
（1）碱性锌锰电池反应为：Zn+2MnO2+2H2O＝Zn(OH)2+2MnO(OH)，电解质是KOH，
该电池的负极材料为 （填化学式），MnO(OH)中Mn的化合价为：__________，正极反应式为：________________。
（2）黑粉的主要成份为MnO2和石墨，写出反应①的化学方程式：______________。 （3）MnO2的转化率与温度的关系如下表：
温度/℃ 20 40 60 80 100 转化率/%
86.0
90.0
91.3
92.0
92.1
生产中常选反应温度为80℃，其理由是：________________。
（4）“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰[MnCO3•6Mn(OH)2•5H2O]，写出其离子反应方程
式： ，检验沉淀是否洗净的操作是： 。滤液③中可回收的物质为： （填化学式）。
（5）“预处理”时，废旧锌锰电池经过拆解、筛分得到炭包，其中含MnO2为34.8%。
称取5.000 g炭包，经处理得到3.211 g MnSO4•H2O，计算锰的回收率为：_____________。
适量
2
2、学情分析
本次理综测验中，化工流程题得分率为：
27题 （1） （2） （3） （4） （5）
知识点
原电池 核心反应（氧化还原方程式书写） 控制反应条件的原因解释 核心反应（双水解反
应方程式书写）；
洗涤是否干净；
回收的物质 回收率计算
分值（15分） 4 2 2 5 2 得分（5.96分）
3.62
0.72
1.36
0.21
0.21
分析可知，第（1）和（3）考察知识点与流程图物质转化无关，同学们的得分率较 高，其中原电池刚复习完，得分率最高。而第（2）和（4）考察核心反应及回收的物质，得分率非常低。而同个班级内，最高分和最低分的分差也较大。主要原因是学生对于化工流程的模型没有全面了解，觉得流程复杂，很难看懂。在这样的心理障碍下，考试时没有耐心进行深入的思考。而同班同学之间的基础和学习能力也存在较大的差异。
所以本节讲评拓展课旨在引导学生对化工流程的模型进行解构，学习化工流程题的考察角度，并从命题人的角度，小组合作，尝试对化工流程中的不同环节进行设问，并针对性的进行展示，由此形成化工流程题的解题思路，从而突破学生的心理障碍和技巧障碍，为接下来其他课时中能力素养的提升奠定基础。 3、技术支持
基于以上目标，结合信息技术中的微课和AiSchool云课堂系统，将文字信息和微课视频进行资源整合，采用学生个性化学习和小组探究为主，教师引导为辅的学习策略，有助于基础和能力不同的学生有针对性的完成化工流程题的纠错和拓展，并利用AiSchool云课堂系统及时后测，并对得分率及时反馈和分析，为后续课时的教学设计提供数据支持。
三、方法过程与整合点
教学环节及时间 活动内容 活动设计
整合点与软件
效果 课前 微课 纠错
通过微课进行个性化学习，解决周测中化工流程题遇到的问题，思考自己周测中化工流程题的失分原因。
学生活动：
根据自己周测中化工流程题的得分情况，观看微课，进行
个性化纠错。
教师活动：
查看学生的纠错情况，进行适当的答疑。
利用Aischool系
统中的“推送视
频”功能；
课后也可以扫描
二维码观看微
课：
以学生为主体， 发挥了学生的主动性，个性化学习。
3
得分 情况 分析
（3分钟） 明确测验中的失分
知识点，分析得分率较低的原因，寻找解决办法。
教师活动：
介绍本节课的学习任务：对化工流程的模型进行解构，学习化工
流程题的考察角度，并从命题人的角度，小组合作，尝试对化工流程中的不同环节进行设问，并针对性的进行展示，由此形成化工流程题的解题思路，从而突破学生的心理障碍和技巧障碍，为接下来其他课时中能力素养的提升奠定基础。
教师通过
Aischool系统中
的“授课”功能，
用PPT演示讲授。
明确要
求，让学生对于接下来的学习有目的和方向性。
化工流程图模型及考察角度介绍
（7分钟） 学生了解化工流程
图模型及考察角度，对化工流程有个全面的了解和把握。
教师活动：
查看学生的纠错情况，进行适当的答疑；对学生的学习感想进行适当点评。
学生活动：
在pad上自主学习资料——《化
工流程的模型及考察角度》，小组讨论，互相答疑；并表达自己的学习感想。
学生利用
Aischool系统中的“推送文档”功能，对信息进行学习和获取。 课后也可以扫描二维码继续学
习： 文字版见 附件一。
培养学生的自学能力和信息获取能力，充分发挥了学生的创造力和主动性。
学生自主命题及展示、形成解题思路 （20分钟）
1、根据工业流程题的特点，学生分组讨论，充当出题者进行不同角度的设问，设问必须涵盖预处理→净化除杂→核心反应→目标产品。小组都将自己的设问情况，拍照上传给教师。 2、教师挑选优秀小组进行展示，并发
学生活动： 1、命题 2、拍照上传 3、 展示
教师活动：
观察学生的讨论过程，适当答疑、点评、提问和补充。
利用Aischool的“拍照上传”功能进行展示，并通过该功能小组间互相探讨、补充。
课后也可以扫描二维码继续学习：
设计见附件二。
通过交流展示的形式，让学生能够更全面深入地去思考。
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言介绍化工流程题最大化抢分的解题思路；同时准备一个教师版本的介绍化工流程题最大化抢分的解题思路并推送给学生，供他们课下继续探讨和学习。
后测
设计一个高考化工流程为载体，从不同角度设计5个选择题，用pad完成测试，系统自动统计正答率，及时反馈学生的课堂复习情况。
学生活动：
学生进行测试，并微课纠错，个性化学习。
教师通过Aischool系统中的“智能测验”功能和“推送视频”功能。
课后也可以扫描二维码继续学习：
设计见附件三。
及时反馈学生的课堂复习情况，并及时纠错。
课后巩固训练
选择三个化工流程题，作为课后巩固训练。
学生活动： 完成课后巩固，并微课纠错，个性化学习。
课后也可以扫描二维码继续学习：
1、2017国乙27
2、2013国乙27
3、2016国丙28
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附件一：化工流程的模型及考察角度 一、化工流程图模型
二、考察角度 1、样品的预处理 （1）注意预处理的方式：
① 溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓盐酸等，有时也用碱溶。 水洗：通常除去水溶性杂质。
水浸：与水接触反应或溶解，除去不溶于水的杂质。
酸浸：在酸液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物（如SiO2）通过过滤除去
的溶解过程。
碱浸：如Al、Al2O3、Al(OH)3、SiO2等能与碱溶液反应，进入溶液，不溶物过滤除
去。
② 灼烧、焙烧、煅烧：改变反应物结构，使一些物质转化为易溶的物质，或者使一些物质发生氧化、分解等反应，实现原料的初步转化，或者为原料进入水溶液作预处理。
（2）常见考查方式：
1) 加快溶解（或反应）速率的方法：加热、搅拌、研磨（固液混合时）、增大气体
与溶液的接触面积（气液混合时）、增大溶液浓度、喷入水蒸汽。 2) 将样品粉碎的目的：增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸出率。 3) 提高浸出率：加热、研磨、搅拌、二次浸出、增加酸液或碱液的浓度等。 4) 溶解时涉及的离子方程式。（逐一分析样品中的物质）
5) 浸出液中含有的离子，浸出渣中的主要成分。（明确进入溶液的离子有哪些，及
时标注，弄清楚哪些要除去，哪些要留下）
2、 中间分离除杂阶段
① 试剂的类别：注意加入——氧化剂（如双氧水、氧气、空气、次氯酸钠、HNO3等）；
——还原剂（金属单质、硫化物、亚硫酸钠等） ——沉淀剂（硫化物、氯化钡、硫酸钠、碳酸钠等）
② 调节pH：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H+反应，使溶液pH值增大，促进金属离子的水解从而转化为氢氧化物沉淀过滤除去；不引入新杂质。（Fe2+常氧化为Fe3+再调pH沉淀）
加入沉淀剂：例如通过加入NaS或H2S，将Cu2+、Zn2+转化为硫化物沉淀过滤除去。
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③ 控制温度
加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。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H2O2、KMnO4、AgNO3等物质。 降温：防止某物质在高温时挥发、溶解、分解或水解，为使化学平衡向着题目要求的方向移动。 3、核心反应
根据原料和目标产品判断核心反应是氧化还原反应还是非氧化还原反应，然后根据反应 原理（电子得失守恒和原子守恒）和具体情况推断物质之间的转化。 4、结晶、提取产品
（1） 结晶方式一般包括“蒸发结晶”，“蒸发浓缩、冷却结晶”两类，过滤常常有“趁热过滤”
和“过滤”两种，请明确它们的适用情况。
1) 蒸发结晶：一般适用于溶质溶解度随温度升高变化不大变化且该物质热稳定性较好（不
会受热分解）的结晶析出的方法。
2) 蒸发浓缩，冷却结晶：一般适用于溶质溶解度随温度变化较大，且为获得带结晶水固体。
如从硫酸铜溶液中获得五水硫酸铜晶体。
3) 蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶：趁热过滤目的是分离出溶解度随温度变化小的溶质析
出，如除去硝酸钾溶液中的氯化钠。趁热过滤的过滤器可用热滤漏斗或用热毛巾捂住漏斗的外壁。冷却结晶对象是趁热过滤后的滤液。 4) 重结晶：目的是提高产品的纯度。
（一般包含溶解、结晶、过滤三个操作，状态变化为s-aq-s）
5) 减压蒸发：压强小，液体物质的沸点降低，低温蒸馏可以防止物质的分解、损失等。（高
温有可能引发物质的分解、水解、氧化等副反应发生，这是由物质的性质决定，应注意题给物质的相关性质。如H2O2高温下易分解、FeCl3高温下易水解。）
6) 金属氯化物的结晶水合物只能通过冷却结晶的方式得到，弱碱盐在蒸发浓缩、冷却结晶
的过程中，弱碱离子易 ，因此常加 来抑制其水解。如MgCl2·6H2O、FeCl3·6H2O。对该晶体进行烘干时，常采用减压烘干的方式，主要是为了
防止其 。为了加热该晶体制取其无水盐(MgCl2、FeCl3)，通常将结晶水合物在 中加热，以防止其 ，如MgCl2·6H2O == MgCl2 + 6H2O。
7) 析出晶体后一般还要进行过滤、洗涤、干燥方能得到较纯净的晶体，若需进一步提纯，
可采用“重结晶”方式。
（2）洗涤（冰水、热水）洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 5、其它问题
① 可循环使用的物质（观察流程中加入了哪些物质） ② 可回收利用的物质（注意离子的流向） ③ 绿色环保、节能低碳的考虑。
④ 一些特殊的处理手段（联系题干中对某种物质性质的介绍，建议读题时做上标记） 如物质受热易分解或易水解则采用“低温蒸发”、“减压蒸发”，物质遇水剧烈反应，则
需在绝对干燥环境下进行。
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⑤ 问特殊情况（注意题给信息的提示） 附件二、 学生自主命题及展示、形成解题思路
一、命题：根据工业流程题的特点，分组讨论，充当命题人进行不同角度的设问，设问必须
涵盖“预处理→净化除杂→核心反应→目标产品”四个环节。
二、拍照上传：小组将自己的设问情况， 拍照上传给教师。
三、展示：小组代表进行展示，并发言介绍化工流程题最大化抢分的解题思路。
27.（15分）锌锰干电池是最早的实用电池。现用下列工艺回收正极材料中的金属（部分条
件未给出）。 预处理 净化除杂
预处理 筛分
废旧锌锰电池
黑粉
反应① FeSO4－H2SO4
混合液
过滤
滤液①
滤渣①
Na2CO3溶液
调pH=4.5 除铁 过滤
沉锰 滤液③ 滤渣③
Na2CO3粉末
H2SO4溶液
过滤
蒸发浓缩
干燥
MnSO4•H2O
滤液②
滤渣②
核心反应 目标产物
小组命题：
化工流程题解题基本步骤（二维码如右图）： （1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
（2）整体浏览流程，粗略分段为预处理、反应、提纯、分离等阶段。 （3）精读问题，结合问题分析流程中的步骤，核心是围绕目标产物，
抓住反应，分以下两种情况分析：
如果试剂已知：A. 反应物是什么；B. 发生了什么反应（先确
定反应类型，再分析具体反应）；C. 产物是什么；
如果试剂未知：A. 反应物及要反应掉什么；B. 确定试剂；C. 确定反应。
这样分析有利于清晰：关于反应的作用、条件的控制、分离的方法及试剂的选用。
（4）从问题中获取信息，结合已有知识解答，注意答题模式与要点。 网页链接如下：
适量
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ttp://htmlify.wps.cn/doc/index.html?ts=1510494751942&ksyun=39hA8Kfx%2Findex.html 附件三、后测题目
选择一个高考工艺流程为载体，从不同角度设计5个选择题，用pad完成测试，系统自动统 计正答率。学生进行微课纠错，个性化学习。
锶(Sr)为第五周期第ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值。用工业碳酸锶 (含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯SrCl2·6H2O 晶体的过程如下图所示。
已知：① SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
② SrSO4、BaSO4、、SrCO3的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10－10
；1.1×10-10
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为：267 g/mol。
回答下列问题：
（1）加快溶浸速率的措施有
A. 加热 B. 搅拌 C.研磨工业碳酸锶 D.增大盐酸的浓度 E.降温 F.喷入水蒸气
（2）“除杂”环节中，加入少量30% H2O2溶液。下列物质能代替 H2O2 溶液的有
A.Cl2 B.NaClO
C.KMnO4 D.空气
（3）步骤①中调节溶液pH至8—10，宜选用的试剂为
A．氨水 B．氢氧化钠 C． 氢氧化锶粉末 D．碳酸钠晶体 （4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是 A．50-60℃ B．70-80℃ C． 80-100℃ D．100℃以上
（5）若滤液中Ba2+ 浓度为1×10-5mol/L，推算出滤液中Sr2+物质的量浓度不大于 mol/L。
A．0.3 B．0.03 C． 33.3 D．3.33
碳酸锶 溶浸
水
盐酸
适量
1mol/L A溶液
除杂 少量 30%H2O2
调pH至8-10 ①
滤液 滤渣
②
氯 化 锶 晶 体
③
高 纯 六 水 氯化锶 晶 体
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后测题微课纠错二维码
附件四、课后练习巩固
1、2017国乙27
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为____________________。
(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl2－
4形式存在，写出相应反应的离子方
程式： 。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：
温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因____________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2＋
)＝0.02mol·L－
1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3
＋
恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋
)＝1.0×10－
5mol·L－
1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？
(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10
－22
、1.0×10
－24
。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式：
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
