内容正文:
专题1 元素及其化合物
第一单元 金属及其化合物(氧化还原反应)
第6讲 金属综合应用
一、课程标准要求
1.认识金属元素可以组成不同种类的物质,能从不同视角对典型的金属元素及其化合物进行探究。
2.能从物质类别和元素价态变化、氧化还原反应的视角说明物质的转化途径。
3.能利用含钠、铁、铜等典型代表物的性质和反应,根据化学问题解决的需要,选择常见的实验仪器、装置和试剂,能对常见金属元素及其化合物的制备、检验、分离、提纯的实验方案进行设计。
4.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铁、铜等及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产、生活中的应用,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和对生态环境的影响。
二、在高中化学教材体系中的地位
从课程模块层面看,金属元素及其化合物的综合应用位于必修课程内容,贯穿于整个必修教材,是普通高中学生发展的共同基础;研究金属元素及其化合物在生产、生活中的实际应用是对化学基础知识、基本实验操作的实际应用和能力升华。
通过氯元素及其化合物性质的学习,形成元素及其化合物的认知模型,明确认识思路,逐步提升利用“氧化还原反应”等认知角度研究氯元素及其化合物的性质的系统性。
三、思维导图
→→→→
4、 课时安排建议
第1课时 金属综合应用 (1课时)
第1课时 金属综合应用(1课时)
一、教学流程
活动一:构建知识体系
问题1:中学阶段涉及金属综合应用的常见的化工流程有哪些?
[例题1]下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ②SSO3H2SO4
③饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
⑤MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgO
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D. ②④⑤
[归纳总结]
一、中学阶段涉及金属的常见转化
1.饱和NaCl溶液NaHCO3晶体→Na2CO3
2.废铁屑 FeSO4·7H2O(绿矾)
3.铝矿石 滤液Al(OH)3→l2O3Al
4.海水Mg(OH)2MgCl2·6H2O→MgCl2Mg
活动二:重难点突破
问题2:涉及金属综合应用的无机化学工艺流程题的结构一般分几部分?解答无机化工流程题一般按什么程序进行?
[例题2]由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。
下列有关说法不正确的是( )
A. 控制适当反应温度并不断搅拌,有利于提高铁、铝浸取率
B. Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式:Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
C. 滤液中主要存在的阳离子有:H+、Fe2+、Ca2+、Al3+
D. 聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
(例题2出处:2021年八省联考江苏卷,推荐理由:通过具体工业生产,考查学生对离子方程式书写、离子共存和物质性质的探究,体现“科学探究”与“社会责任”的核心素养。)
【归纳总结】
(一)涉及金属综合应用的无机化学工艺流程题的一般结构
(二)解答无机化工流程题的程序
1.审题步骤
2.解题思路
→→→
3.无机化工流程题的主线
化学工艺流程题就是把化工生产过程中的重要生产工序和主要流程,用框图形式表示出来,并围绕生产流程中涉及的有关化学知识和原理设置问题,形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。其流程主线可表示为
→→→→
4.无机化工流程题的结构
化学工艺流程题的结构分为题引、题干和题设三部分。
(1)题引就是用引导性的语言,简单介绍该工艺生产的目的、原料、产品,有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息;
(2)题干主要是用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;
(3)题设是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题,要求考生依据化学原理进行分析解答。
5.工艺流程术语与操作
(1)常见操作或名词
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末状或将液体雾化,增大接触面积,提高反应速率,使反应充分进行
浸取
固体加入溶剂或溶液使其中可溶性物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
浸取率
固体加入溶剂或溶液后,溶解出的物质的百分率
酸化、碱化
加入酸(硫酸、硝酸等)、碱使溶液呈一定的酸碱性,类似还有“氨化”指通入氨气或加入氨水碱化
煅烧
在高温下灼烧使固体分解、反应或改变晶体结构
表面处理
含义很多,如用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等
(2)通常用到的表述词汇和所要考虑的答题角度
表述词汇
答题角度
加过量试剂
反应进行完全或增大转化率、产率等
溶液呈酸(碱)性
电离或水解产生H+或OH-,是否促进或抑制电离