1工业流程-李书霞

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,工业流程专题,清华附中 李书霞,2015.3,1,测量考生,自主学习能力,重视,理论联系实际,关注与化学有关的,科学技术、社会经济和生态环境,的协调发展,化学学科命题指导思想,高考说明,考核目标和要求,工业流程,“以上各部分知识和技能的综合应用”,2,一、何为工业流程问题？,以某一具体的,化工生产,为背景素材，将其真实过程以,流程图,的形式呈现，配以相应的,文字信息,，考查学生运用所学知识分析和解决,实际问题,的能力。,【,广东,2014,年：初级石墨的提纯和综合利用,】,3,工业流程,元素化合物,探究实验,电化学,借助工业流程题，可能考查的内容,平衡速率,定量计算,灵活性和综合性很强，体现“能力立意”的命题指导思想。,4,二、近五年北京高考中的工业流程题,年份,题号,分值,难度,素材,2010,年,26,14,0.64,氨氮废水的处理,2011,年,26,14,0.58,粗盐水的精制,2012,年,2013,年,27,12,0.62,制备,Al,2,(SO,4,),3,18H,2,O,2014,年,27,12,0.70,钢样中碳、硫,含量测定,5,2010,年北京高考第,26,题,某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以,NH,4,+,和,NH,3,H,2,O,的形式存在，该废水的处理流程如下：,【,问题设置,】,1,、熟悉的离子方程式书写,2,、用化学平衡原理解释问题,3,、看图判断吸放热,4,、热化学方程式书写,5,、依据陌生反应计算氧化剂还原剂的比例,3,难度系数,0.64,6,2011,年北京高考第,26,题,粗盐水的精制，难度系数,0.58,【,问题设置,】,1,、分析盐泥,a,的成分,2,、陌生氧化还原离子方程式书写,3,、判断沉淀中除去的离子,4,、计算所用试剂的质量,7,2013,年北京高考第,27,题,用含有,Al,2,O,3,、,SiO,2,和少量,FeO,x,Fe,2,O,3,的铝灰制备,Al,2,(SO,4,),3,18H,2,O,，工艺流程如下,（,文字描述流程,）,【,问题设置,】,1,、熟悉的离子方程式书写,2,、陌生离子反应方程式的补充和配平,3,、解释操作步骤的实验目的,4,、描述实验现象,5,、解释加入某试剂的实验目的,难度系数,0.62,8,2014,年北京高考第,27,题,钢样中的碳、硫,含量的测定（,图示呈现流程,）,9,2014,年北京高考第,27,题,钢样中的碳、硫,含量的测定,【,问题设置,】,1,、分析流程中某气体成分（注重全面）,2,、陌生方程式的补充和配平,3,、陌生方程式书写,4,、计算质量分数表达式,5,、解释操作流程的目的,6,、判断应该测量的数据,难度系数,0.70,10,湖南,2013,年：,回收,锂离子电池,中资源,11,北京高考中工业流程题的考点,注重考查：,1,、方程式的补充、配平或书写,2,、解答题比重较大（化学用语、文字表述）,3,、一般会有计算成分,相对外地（江苏、湖南、四川、天津等）来讲，北京高考中工业流程题的综合性、灵活性比较小，步骤相对简洁，问题落点较低，并不是考生难以适应的题目。,12,三、教材中提到过的工业生产案例,工业合成氨（必修,1P97,）,工业制备硝酸（,必修,1P99,）,工业制备硫酸（,必修,1P91,）,工业制备盐酸（,必修,1P83,）,金属的冶炼（,必修,2P89,）,氯碱工业,(,选修,4P80),13,三、教材中提到过的工业生产案例,7.,粗硅的制取（必修,1P81,）,粗铜的精炼,(,选修,4P81),工业制乙烯（必修,2P67,）,肥皂的制取（选修,5P75,）,废油脂制备生物柴油（选修,5P77,）,制备水煤气（必修,2P96,）,14,三、教材中提到过的工业生产案例,13.,海水中提取溴,(,必修,2P91),14.,海水中提取镁,(,必修,2P93),海带中提取碘（,必修,2P91,）,铝土矿生产铝（,必修,2P93,）,污水处理方法（选修,1P87-89,）,制备玻璃、陶瓷、水泥,(,选修,1P54-57,),其实还有,15,经典案例,1,：工业合成氨,合成氨与诺贝尔化学奖三次握手,1918,年德国,哈伯,发明合成氨方法，,1931,年德国,博施,高压法改进合成氨方法,2007,年德国,埃特尔,发现哈伯法合成氨的机理,N,2,(g),+,3H,2,(g,),2NH,3,(g),(,放热,),如何选择合适的反应条件？依据是什么？,16,化学与技术,实验室模拟合成氨,20mLN,2,和,60mLH,2,N,2,(g),+,3H,2,(g,),2NH,3,(g),(,放热,),加温高压,催化剂,17,合成氨的工艺流程,18,工业合成氨的流程图,原料气的制取,净化,合成,分离,液氨,分离空气得到,N,2,C,和,H,2,O,反应制备,H,2,将,CO,转化为,CO,2,，再用,K,2,CO,3,吸收,及时分离产物，原料气循环再利用,19,经典案例,2,：海带中提取碘,干海带中含碘量：,0.3%-0.5%,，有的高达,1%,，约比海水中的碘浓度提高了,10,万倍,！,海带中碘的存在形式,:,有机碘化物,20,1,、灼烧的目的是什么？用什么仪器？,2,、写出由加入,H,2,O,2,后的离子反应方程式？,3,、如何从,含,I,2,的,CCl,4,溶液中获得碘晶体？,海带中提取碘,(,必修,2P91),海带,晒干,灼烧,悬浊液,煮沸,过滤,含,I,-,溶液,含,I,2,溶液,含,I,2,的,CCl,4,溶液,I,2,晶体,溶解,加,H,2,O,2,CCl,4,萃取,反萃取法,分液,稀,H,2,SO,4,2I,-,+ H,2,O,2,+ 2H,+,= I,2,+ 2H,2,O,21,经典案例,3,海水中提取镁,(,必修,2P93),海水,Ca(OH),2,Mg(OH),2,盐酸,操作,MgCl,2,6H,2,O,HCl,气流,加热,Mg,贝壳,CaO,煅烧,水,电解,MgCl,2,3,、为什么在,HCl,气流,中加热分解,MgCl,2,6H,2,O,？,1,、如何除去,Mg(OH),2,中的,Ca(OH),2,杂质？,思考：,2,、操作的步骤和方法是什么？,22,经典案例,4,海水中提取溴,(,必修,2P91),酸化浓,缩海水,通,Cl,2,HBr,通,Cl,2,Br,2,含,Br,2,、,Cl-,的海水,入,SO,2,的吸收塔,用热空气吹,3,、若中改用,Na,2,CO,3,溶液做吸收液，则用什么试剂？,1,、写出步反应的离子方程式？,思考：,2,、为什么实验中需要两次用到,Cl,2,？,23,经典案例,4,：以铝土矿为原料制备铝,铝土矿含铝,7.73%,，主要成分,Al,2,O,3,.,3H,2,O,还含有少量的,Fe,2,O,3,和,SiO,2,24,来自课本的素材：必修,2P93,第,6,题,以铝土矿（主要成分,Al,2,O,3,.,3H,2,O,）为原料生产铝,1,、将铝土矿溶解在,氢氧化钠,溶液中,2,、通入,二氧化碳,使上述溶液中析出固体,3,、使固体脱水为,氧化铝,4,、,电解,得到铝,问题：请写出上述过程的方程式,哪一步转化过程耗能最多？,25,铝土矿,Al,2,O,3,(Fe,2,O,3,SiO,2,),通入,CO,2,加,NaOH,过滤,Na,2,SiO,3,Fe,2,O,3,Al(OH),3,Al,2,O,3,Al,熔融,电解,NaAlO,2,1,、铝土矿中的杂质,Fe,2,O,3,和,SiO,2,是如何去除的？,2,、请你设计一个流程图实现你的方案？,过滤,26,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,SiO,2,过量,NaOH,溶液,过滤,Fe,2,O,3,除去,NaAlO,2,Na,2,SiO,3,NaOH,溶液,过量盐酸,过滤,AlCl,3,NaCl,HCl,溶液,过量氨水,过滤,滤液除去,Al(OH),3,H,2,SiO,3,除去,Al,2,O,3,Al,通电,用,盐酸,沉淀,Na,2,SiO,3,再用,氨水,沉淀,Al,3+,27,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,SiO,2,过量盐酸,过滤,SiO,2,除去,AlCl,3,FeCl,3,HCl,溶液,过量,NaOH,溶液,过滤,Fe(OH),3,除去,NaAlO,2,NaCl,NaOH,溶液,过量,CO,2,过滤,滤液除去,Al(OH),3,Al,2,O,3,Al,通电,用酸溶解铝土矿,28,链接高考：,2013,年北京高考第,27,题,用含有,Al,2,O,3,、,SiO,2,和少量,FeO,x,Fe,2,O,3,的铝灰制备,Al,2,(SO,4,),3,18H,2,O,，工艺流程如下,:,（,1,）向铝灰中加入过量,稀,H,2,SO,4,，过滤,（,2,）向滤液中加入过量,KMnO,4,溶液，调,pH,约为,3,【,问题,】,1,、写出（,1,）中离子方程式,，,2,、补充配平（,2,）中离子反应,3,、解释步骤（,2,）的目的,29,链接高考：,2013,年全国卷第,29,题,【,问题,】,1,、反应,1,的方程式：,，,2,、加入,CaO,生成的沉淀为,，,反应,2,的离子方程式为,，,30,链接高考：,2013,年全国卷第,29,题,【,问题,】,3,、,E,作为建筑材料，则,C,是,，,写出,D,生成冰晶石的方程式：,，,4,、电解,Al,2,O,3,的方程式为,，以石墨为电极，阳极产生的混合气体成分,。,制备冰晶石,31,四、工业流程题的呈现模式,Al,通电,预处理,分离提纯,获得产品,32,四、工业流程题的呈现模式,箭头进入的是投料,(,即反应物,),箭头出去的是生成物,(,主产品或副产物,),原料处理,分离提纯,获得产品,33,【,生产亚氯酸钠,NaClO,2,的工业流程,】,看箭头可知,中的,反应物,中含有,ClO,2,、双氧水、,NaOH,溶液，,产物,含有气体,a,、,NaClO,2,等,34,化学,性质,物理,性质,分离提纯,溶解性：,过滤、结晶、盐析、吹出、萃取分液,熔沸点：,冷凝、升华、分馏,工业流程题的核心：分离提纯,浸出：,酸溶（,除,SiO,2,）、碱溶（,除,Al,及其化合物,）,沉淀：,加沉淀剂、调,pH,、双水解、沉淀转化,氧化还原,：常见氧化剂、还原剂（关注,H,2,O,2,）,加热分解：,热稳定性差的盐或氢氧化物,通电电解：,放电顺序、电渗析,35,工业流程中常考查的解答题,1,、滤液、滤渣、气体成分是什么？（,追根溯源求写全,）,2,、加入某试剂或进行某操作的目的是什么？（,全局,）,3,、某步骤选用的试剂是什么？为什么？（,如酸的选择,）,4,、从溶液中获得某晶体的操作是什么？（,8+6,字真言,）,5,、运用某原理解释原因？（,如氧化还原,/,平衡理论,）,6,、要计算某物质含量，应测量的数据是什么？,（定量）,7,、流程中可以循环使用的物质是什么？（,箭头、反应,）,8,、控制某条件的原因是什么？（,如水浴加热、趁热过滤等,）,36,五：工业流程题的解题思路,1,、,阅读题干,，寻找化工生产的目的或目标产品,2,、,阅读工艺流程图,，明晰每一步流程中的化学变化和具体操作，把能确定的物质写在相应的方框旁边。,读懂流程图是解题关键，需要综合利用“元素化合物、反应原理、实验探究”等知识。,3,、,阅读信息,，流程图下时常给出一些辅助信息，如物质的物理性质或一些特殊反应等，运用在推理之中,4,、,阅读问题,，问题中有时也会有重要提示,5,、,规范作答,，注意化学用语的规范性（原理,/,操作）,37,解决工业流程题的原理和意识,反应原理,实验原理,守恒原理,生产,目的,安全意识,环保意识,经济意识,38,THANKS,！,【WORD,资料包,】,1,、工业流程,4,套练习,2,、近,5,年北京高考中的工业流程题,3,、近,5,年各地高考工业流程题总汇,39,