硫酸銅工業(yè)制法研究教學(xué)設(shè)計簡介

硫酸銅工業(yè)制法研究教學(xué)設(shè)計簡介第1頁/共11頁硫酸銅工業(yè)制法研究教學(xué)設(shè)計簡介第2頁/共11頁“閱讀-探討-應(yīng)用-反思”——中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)模式研究第3頁/共11頁模式的基本流程：引入問題創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)探究引導(dǎo)應(yīng)用引領(lǐng)反思閱讀材料梳理知識產(chǎn)生問題實驗或資料探究，交流方案和結(jié)果獲取結(jié)論鞏固應(yīng)用反思知識方法，建構(gòu)新知營造氛圍引導(dǎo)自學(xué)探索討論升華認(rèn)識實踐創(chuàng)新教師主導(dǎo)學(xué)生主體第4頁/共11頁

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)閱讀

通過投影圖片、介紹硫酸銅用途、自學(xué)工業(yè)制法的閱讀材料、分析材料中三個工藝流程的優(yōu)缺點等過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)學(xué)生通過閱讀獲取信息、提煉要點的能力，學(xué)習(xí)比較評價的方法，同時為下一階段深入研究制法做鋪墊。第5頁/共11頁

二、適時設(shè)疑，引導(dǎo)探究

設(shè)疑的目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生通過對新問題的探究，在應(yīng)用中鞏固深化所學(xué)知識，激發(fā)探究欲望，提高化學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展思考力。本課由淺入深、環(huán)環(huán)相扣設(shè)計了系列問題：

問題1

上述工藝3（液相空氣氧化法）是否完美無缺呢？實踐發(fā)現(xiàn)，此法的優(yōu)點是無污染，操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。其缺點是反應(yīng)速率慢、產(chǎn)量低、設(shè)備效率太低。如何提高化學(xué)反應(yīng)的速率呢？請?zhí)岢瞿愕目捶?。?頁/共11頁問題2

更換氧化劑是一種很有創(chuàng)意的想法，如果把氧氣更換為硝酸，會有什么樣的效果呢？

問題3

（1）反應(yīng)中起氧化劑作用的是硝酸，如何保證主要產(chǎn)物是硫酸銅呢？如果反應(yīng)后溶液中仍存在硝酸根離子，蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶能得到較純凈的硫酸銅嗎？

（2）與氧氣相比較，硝酸作氧化劑有何優(yōu)缺點？

（3）如何解決污染問題？

第7頁/共11頁問題4

（1）從上述反應(yīng)方程式分析，硫酸存在時，是否一定要用硝酸作催化劑？你還能想到哪些類別的物質(zhì)也可做催化劑？（2）下列物質(zhì)都可用作催化劑，你認(rèn)為哪種最好？為什么？A.KNO3B.Mg(NO3)2C.Cu(NO3)2

（3）不僅硝酸鹽可作催化劑，化工生產(chǎn)上還在嘗試使用Fe2+做反應(yīng)的催化劑，流程如下：請分析反應(yīng)原理。第8頁/共11頁三、回顧反思，升華認(rèn)識在探索思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思、歸納、總結(jié)，有利于對所學(xué)知識有一個全面系統(tǒng)的了解和認(rèn)識，有利于把所學(xué)知識更牢固地納入自身的知識結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)認(rèn)識上的一次飛躍。學(xué)生通過交流討論，達(dá)成下面一些共識：任何一種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法都可能多種多樣，但工藝的選擇都是以生產(chǎn)效率高、能耗少、成本低、盡量減少污染為基點的；氧化還原規(guī)律、離子反應(yīng)條件、沉淀溶解平衡原理、反應(yīng)速率理論等是設(shè)計化工生產(chǎn)流程的理論依據(jù)；Fe2+催化法、硝酸催化法是既新穎又較先進(jìn)的硫酸銅生產(chǎn)工藝，應(yīng)該具有廣闊的應(yīng)用前景。第9頁/共11頁問題5

硝酸作催化劑盡管用量少，但其腐蝕性強(qiáng)，循環(huán)使用會使生產(chǎn)設(shè)備的復(fù)雜性增加；Fe2+作催化劑，需要除雜，操作不夠簡單。為什么不采用更好的氧化劑呢？H2O2是一種綠色氧化劑，性質(zhì)活潑，應(yīng)該比氧氣有更快的反應(yīng)速率