高三化學(xué)教學(xué)設(shè)計比賽（作者：啟東中學(xué)陶炳春）

1、2010年中學(xué)化學(xué)優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計評比活動高三化學(xué)教學(xué)設(shè)計（獲南通市評比二等獎）課題：真實(shí)化學(xué)的考查化學(xué)與海水、金屬礦物作者：陶炳春 單位：江蘇省啟東中學(xué)一、設(shè)計思想 針對當(dāng)前江蘇高考化學(xué)卷體現(xiàn)高中化學(xué)課程的“基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、時代性”的特征，作者創(chuàng)作該課，是為了讓學(xué)生學(xué)會在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中確實(shí)存在的真實(shí)化學(xué)的基礎(chǔ)知識，并培養(yǎng)學(xué)生用已有知識和接受信息所獲得的知識解決實(shí)際問題的能力，為培養(yǎng)未來創(chuàng)新型人才打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容分析本教學(xué)內(nèi)容選自2010年江蘇省高考說明 化學(xué)科中第一部分中必考內(nèi)容中3.無機(jī)化合物及其應(yīng)用中第（4）點(diǎn)及普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)詳見下列材料一、二，這正是高考命題的依據(jù)。三、教學(xué)準(zhǔn)備教

2、學(xué)過程讓學(xué)生充分參與，在指導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中復(fù)習(xí)知識，培養(yǎng)能力。少講，講關(guān)鍵，講規(guī)律，講思路，講方法。四、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程設(shè)計（以下是教學(xué)過程中師生參與的程序）直擊課題 1.試題評判：將pH=5的硫酸溶液稀釋500倍，求稀釋后的溶液中c(SO42-)和c(H+)?2.材料閱讀： 材料一： 以海水、金屬礦物等自然資源的綜合利用為例，了解化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用。認(rèn)識化學(xué)在自然資源綜合利用方面的重要價值。材料二： 認(rèn)識化學(xué)在海水、金屬礦物等自然資源綜合利用方面的重要作用。 問上述材料一、二分別出自何處？ 了解后有何作用？教學(xué)目標(biāo)通過對化學(xué)與海水、金屬礦物等自然資源開發(fā)利用類試題的探究

3、，儲備該部分主干知識；學(xué)會應(yīng)用知識；培養(yǎng)獲取信息、加工信息和應(yīng)用信息的能力以形成化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)?？碱}開路 高考考什么？ 怎么考？1下面三題是選取了近三年江蘇高考題中的選擇題片斷，判斷是否正確？從中受到什么啟發(fā)？2008江蘇10下列離子方程式正確的是A用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液：2Cl- + 2H+ H2+ Cl22009江蘇5化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是： D電解MgCl2 飽和溶液，可制得金屬鎂2010江蘇3下列離子方程式表達(dá)正確的是A用惰性電極電解熔融氯化鈉：2下面三題也是選取了近三年江蘇高考題中的非選擇題片斷，作答，作答后又受到何種啟發(fā)？2008江蘇15金礦開

4、采、冶煉和電鍍工業(yè)會產(chǎn)生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金屬離子的配離子M(CN)nm-的形式存在于水中。測定污水中含氰化合物含量的實(shí)驗步驟如下：水樣預(yù)處理：水樣中加入磷酸和EDTA，在pH2的條件下加熱蒸餾，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。滴定：······。 根據(jù)以上知識回答下列問題：水樣預(yù)處理的目的是 。2009江蘇16以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：（1）反應(yīng)I前需在FeSO4 溶液中加入 （填字母），以除去溶液中

5、的Fe3。 A鋅粉 B鐵屑 CKI溶液 DH2 （3）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是： 。（4）反應(yīng)常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8 (過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極 發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為： 。2010年江蘇16鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含有、等。某主要生產(chǎn)、的化工廠利用鋇泥制取，其部分工藝流程如下：（1）酸溶后溶液中，與的反應(yīng)化學(xué)方程式為 。（3）該廠結(jié)合本廠實(shí)際，選用的X為 （填化學(xué)式）；中和使溶液中 （填離子符號）的濃度減少（中和引起的溶液體積變化可忽略）。備考探究探究一、海水利用 1海水中提取溴典例1.（開放探究）全球海水中溴的儲量豐富，約

6、占全球溴總儲量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65mg·L-1。其工業(yè)提取法有：（1）空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，將溴置換出來，再用空氣（和水蒸氣）將溴吹出，用純堿溶液吸收（有+5價溴元素產(chǎn)生），最后用硫酸酸化，即可得到單質(zhì)溴。該方法涉及的離子反應(yīng)方程式有： （2）空氣吹出SO2吸收法。該法基本同（1），只是將吹出的溴在吸收塔內(nèi)用SO2溶液吸收，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質(zhì)溴。寫出溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生作用的化學(xué)方程式： ，用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達(dá)95，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是 。上述兩法

7、流程中第一步通入Cl2后已獲得Br2，后續(xù)步驟中又將Br2還原為Br，其目的是什么？（3）溶劑萃取法。在上述兩法的第一步置換出含溴單質(zhì)的海水中，利用單質(zhì)溴在水中和萃取劑中溶解度的不同的原理來進(jìn)行萃取。實(shí)驗室中萃取用到的主要實(shí)驗儀器名稱是 。下列可以用于萃取海水中溴的試劑是 。 乙醇 四氯化碳 硝酸 裂化汽油總結(jié)提升完成海水提取溴流程圖：海 水酸化、濃縮預(yù)處理富含Br海水通入Cl22海水中提取鎂典例2.海水是鎂的主要來源之一，其工廠通常建在海邊，可同時利用海邊的貝殼等資源。從海水中提取鎂可按如下步驟進(jìn)行：把貝殼制成某物質(zhì)X； 在海水沉淀池中加入X，過濾，洗滌沉淀物；將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)

8、晶得到MgCl6·6H2O； 將MgCl6·6H2O在一定條件下加熱得到無水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂得到產(chǎn)物。以上提取鎂的過程中，涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型有 ，（選填“分解反應(yīng) 化合反應(yīng) 置換反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng)”）混合物X的名稱是 ，用X而不用NaOH溶液的原因是 。上述第步的蒸發(fā)是利用 來完成的，而在實(shí)驗室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有 、 酒精燈、鐵架臺（附有鐵圈）等。第步的“一定條件”是指 ，目的是 。在實(shí)驗室怎樣模擬？第步電解時的電極反應(yīng)方程式為 、 。將鎂蒸氣冷卻后即為固體鎂，請思考鎂蒸氣可以在下列 氣體氛圍中冷卻？ A、H2 B、Cl2 C、O2 D、空氣（5）若將第

9、步的溶液直接蒸干、灼燒最終所得產(chǎn)物是 ，該產(chǎn)物是一種耐火材料，它可作為另一種非電解法冶煉鎂的原料，寫該冶煉法的化學(xué)方程式： 。探究二、金屬礦物利用知識再現(xiàn) 金屬活動性順序表的綜合應(yīng)用金屬冶煉方法歸納：問題1.下列金屬怎么冶煉？ Na Mg Al Fe Cu Hg Ag默寫金屬活動性順序表： 單質(zhì)還原性：（從左往右） 離子氧化性：（從左往右）冶煉方法：（分區(qū)間）問題2列舉實(shí)例歸納熱還原法： （1）用焦炭還原法；（2）用一氧化碳還原法；（3）用氫氣還原法；（4）用活潑金屬還原法案例分析 工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：問題：（1）試劑？ （2）

10、反應(yīng) II的離子方程式？（3）若通入適量的Y，則離子方程式為？由該反應(yīng)推斷AlO2與CO32分別結(jié)合質(zhì)子 ( H+) 的能力的強(qiáng)弱順序？（4）電解熔融Al2O3時需加入的冰晶石的化學(xué)名稱？ 化學(xué)式？ 屬于何物？ 其作用？ 思考：若明確原雜質(zhì)中還含有SiO2，上述工藝怎么修改？ 還有另一種工藝嗎？典例3. （思維探究）2010年南通二模，有刪節(jié)一種以黃銅礦和硫磺為原料制取銅和其他產(chǎn)物的新工藝，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：注：反應(yīng)的離子方程式為Cu2+CuS+4Cl2CuCl2S 請回答下列問題：反應(yīng)的產(chǎn)物為（填化學(xué)式） 。反應(yīng)的離子方程式為 。一定溫度下，在反應(yīng)所得的溶液中加入稀硫酸，

11、可以析出硫酸銅晶體，其原因是 。煉鋼時，可將鐵紅投入熔融的生鐵中，該過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。某硫酸廠為測定反應(yīng)所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)，取280mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體樣品與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.02000 mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。 已知：Cr2O72+ Fe2+ HCr3+ Fe3+ H2O（未配平）反應(yīng)所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)為 。 （學(xué)一學(xué)關(guān)系式法解決計算問題）能力是練出來的！當(dāng)堂再訓(xùn)練與反饋1如下圖所示，利用海洋可提取很多重要的化工原料。 下列有關(guān)說法正確的是A第步中除去粗鹽中的

12、SO42、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，加入的藥品順序為：Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液過濾后加鹽酸。B第步中工業(yè)上可采用石墨為陰極，鐵為陽極，采用陽離子交換膜的電解裝置。C第步中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2。D在第步中溴元素被氧化，第、步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原。2重晶石礦的主要成分為硫酸鋇，純凈的硫酸鋇才能供醫(yī)用作“鋇餐”，在對某些內(nèi)臟器官進(jìn)行X射線透視時服用。硫化鋇是可溶于水的鹽。討論用重晶石礦制硫酸鋇，設(shè)計流程如下：（1）寫出步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式 ，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體具有 、 等用途。3磁材氧化鐵的化學(xué)名稱是氧化鐵（

13、Fe2O3），它是電子、電信工業(yè)的磁性材料，工業(yè)上采用生產(chǎn)鈦白粉的下腳料（含大量FeSO4的廢液）為原料來制備磁材氧化鐵。已知煅燒中的化學(xué)反應(yīng)方程式為：FeCO3 FeO + CO2，4FeO + O2 2Fe2O3（2）濃縮結(jié)晶后得到的晶體是 （填化學(xué)式），A中溶質(zhì)是 ；（5）寫出步驟“合成”中發(fā)生的化學(xué)變化（用化學(xué)方程式表示）： 。硫鐵礦燒渣焙燒酸浸、過濾硫酸合成碳酸氫銨FeCO3固體(NH4)2SO4溶液洗滌、干燥煅燒產(chǎn)品（鐵紅）合成KCl產(chǎn)品（無氯鉀肥）還原劑4硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等）是生產(chǎn)硫酸的工業(yè)廢渣，其綜合利用對環(huán)境保護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。利用

14、硫鐵礦燒渣制備鐵紅等產(chǎn)品的實(shí)驗流程如下： 溶解度（g/100g水）0 溫度（）硫酸銨氯化銨氯化鉀硫酸鉀20 40 60 80 100 已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖示：回答下列問題：（1）酸浸、過濾后濾液中的金屬陽離子是 。（2）煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。實(shí)驗室進(jìn)行煅燒操作所需儀器除了酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外，還有_。（3）產(chǎn)品的化學(xué)式為_，為了獲得產(chǎn)品，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，還需要進(jìn)行的操作是： 。（4）檢驗產(chǎn)品II中是否含有氯化物雜質(zhì)的實(shí)驗操作是：取少量產(chǎn)品于試管中配成溶液， 。5我省東海有一種形態(tài)酷似水蛭的蛭石，是一種層狀結(jié)構(gòu)的含

15、鎂的鋁硅酸鹽，是黑云母等天然礦物風(fēng)化蝕變的產(chǎn)物，有隔熱、耐凍、抗菌、防火、吸聲等優(yōu)異性能，但不耐酸。（1）某硅酸鹽礦石的組成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al替換，再由Mg平衡其電荷形成的。該礦石的組成以氧化物形式表示為 。附典例2（3）問題：實(shí)驗室模擬MgCl6·6H2O加熱脫水的實(shí)驗裝置圖：其中裝置A的作用是 。附本案卷答案：典例1.答案 （1）Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 3 Br2 + 3CO32- = BrO3- + 5Br + 3CO2- BrO3- + 5Br + 6H = 3 Br2 + 3H2O （2） Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 強(qiáng)酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕 （3）問題富集溴元素典例2. 答案 ABD 石灰乳 石灰乳原料豐富，成本低 風(fēng)吹日曬 （3）在HCl氣流 抑制Mg2+水解 （4）陰極：Mg2+2eMg 陽極：2Cl2eCl2 A （5）MgO MgO + C Mg（g） + CO（g）典例3FeS2、CuS4CuCl2+O2+4H+4Cu2+8Cl+2H2O該溫度下，硫酸銅的溶解度小于氯化銅3C+Fe2O32Fe+3CO12.00%1D 2（1）BaSO4+4C = BaS+4CO，作燃料、冶煉金屬3（2）FeSO4·7H2O（1分），(