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高三化学一轮教案篇一
1.掌握甲烷的性质,理解取代反应的含义,了解甲烷的用途。
2.培养学生的观察、动手、思维能力。
3.通过联系生产生活实际,增强安全意识、环保意识、能源利用的观点。
过程与方法:
1、通过实践活动、探究实验、模型、图片等,培养学生关心科学、研究科学和探究科学的精神
2、通过讲授、讨论、小组合作等教学方法和实验条件控制、比较、类比等科学方法,教给学生科学的方法
情感态度价值观:
使学生初步掌握研究物质的方法――结构解析、推测可能的性质、设计实验、解析现象,得出结论。
教学重点:掌握甲烷的性质
教学难点:理解取代反应的含义
教学方法:实验探索法
媒体选用:实验、投影、电脑动画、录像
教学过程:
[引言]初中的时候我们已学过甲烷,那么大家一起回忆下甲烷是一种什么样的物质呢?
[学生回忆回答]
[教师讲解]由初中我们可以知道甲烷的分子式是ch4
[板书]一、甲烷的结构
1、甲烷的分子式:ch4
[提问]那么甲烷的电子式是怎样的呢?
[学生思考回答]
[板书]2、甲烷的电子式:
[模型展示]展示甲烷的球棍模型
[过渡]我们知道了甲烷是最简单的一种有机物,甲烷是正四面体结构,接下来我们一起通过实验来研究甲烷的性质,认识甲烷的用途。
[板书]二、甲烷的性质
[实验]引导学生观察甲烷的色态、水溶性,小心地闻气味,动手演示甲烷与空气密度的比较实验器。
[归纳、板书]
1、物理性质:无色无味气体,比空气轻,难溶于水。
[演示]将甲烷分别通入加了酸碱指示剂的盐酸、氢氧化钠、高猛酸钾溶液中。
[学生观察描述]溶液颜色均无变化
[归纳、板书]
2、化学性质:
a、一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。
[讲述]甲烷的稳定性是相对的,在特定的条件下,也会发生某些反应。
[板书]
b、特定条件下的反应。
[演示]氯气和甲烷的混合气体在光照条件下的反应,用一只配双孔塞的大试管,把试管的体积划分成五等份并做上标记。试管内装满饱和食盐水,塞上双孔塞,两导管用止水夹夹住,倒放大试管,让导管a与盛有饱和食盐水的水槽相通。将装置放在化学投影仪前,从导管b通人氯气,收集氯气到标记四的地方,再通入甲烷,使试管内的食盐水排到标记五的地方。这样试管内甲烷和氯的比是1∶4。打开投影仪开关,使强光照射试管并投影到银幕上。
[讲述]注意观察反应现象,用化学投影仪光源代替自然光源的好处是反应易控制且不受天气影响。
[观察]盐水面上升。黄绿色消失,油状物出现(请学生讲述实验现象)
[讲述]实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质,这一反应发生的过程是怎样的呢?生成物又是什么呢?这个反应是什么类型的反应呢?为了形象、直观地说明这些问题,我们用电脑动画模拟反应过程表示如下。
[演示]电脑动画模拟一氯甲烷的生成过程。
[讲述]从模拟过程可以看出,在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢,但是反应并没有终止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,请看反应模拟过程:
[演示]电脑动画模拟二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生成过程。
[讲述]根据反应过程,这个反应生成一氯甲烷、二氯甲烷的化学方程式。
[设问]这两个化学方程式和我们以前学过的方程式比较有何不同?
(1)用结构式代替分子式;
(2)用箭号(→)代替等号(=)。
[讲述]为了明显起见,用结构式代替分子式,注意化学方程式箭号(→)表示。这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂,常有副反应发生等。因此,这类反应的化学方程式通常不用等号,而是用箭号(→)表示,且常常用结构式代替分子式。
[设问]同学们能否将生成三氯甲烷和四氯甲烷的化学方程式表示出来?
[投影]四个反应的方程式。
[讲述]在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物,有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
[演示](1)取代反应:
[演示]电脑动画重复模拟取代反应的全过程,进一步理解取代反应的含义。
[讲述]纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧,发生氧化反应。
[演示]点燃纯净的甲烷,注意观察火焰。然后在火焰上方罩一个干燥的烧杯,把烧杯倒转过来,向杯内注入少量澄清石灰水振荡。
[观察]淡蓝色火焰,烧杯内壁很快变模糊有水生成,生成物使澄清石灰水变浑浊。
[讲述]纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧,同时放出大量的热。
[板书](2)氧化反应:
ch4+2o2co2+2h2o+q
[讲述]甲烷是一种很好的气体燃料。但是必须注意,如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物,会立即发生爆炸。在煤矿的矿井里,如果空气中甲烷的含量达到一定比例时,遇到火花就会发生爆炸,所以必须采取安全措施,如严禁烟火、注意通风等,以防止爆炸事故发生。此例说明,对一个化学反应有充分、全面的认识,才能利用它、控制它,防止其有害的一面。
[讲述]在隔绝空气的条件下加热到1000℃左右,甲烷就开始分解;当温度再升高时,分解比较完全,生成炭和氢气。
[板书](3)热解反应:
ch4c+2h2↑
[小结]甲烷的性质与结构的关系。
[讲述]由于甲烷在特定条件下的这些性质决定了甲烷在生活生产实际中的广泛用途。
[板书]
三、甲烷的用途
[讲述]性质决定用途。甲烷取代反应的产物(ch3cl、ch2cl、chcl3、ccl4)都是很好的有机溶剂,热解反应的产物氢是合成氨和汽油的重要原料,热解反应的产物炭黑是橡胶工业的重要原料,也可用于制造颜料、油墨和油漆等。甲烷燃烧时放出很多的热量,所以甲烷可用做气体燃料。简介天然气的应用和农村沼气制取的原料、发酵过程、使用和发酵废物利用。着重强调指出沼气的应用对合理开发农村能源、肥料,改善环境卫生,防止疾病的传染所起的作用。
[总结]这节课我们学习了甲烷的性质和用途,要求重点掌握甲烷的性质、特别是化学性质,理解有机物取代反应含义,注意将所学知识运用于生产生活实际。
[思考]1.甲烷的性质与氢气的性质有何区别?
2.取代反应与置换反应有何区别?
[作业]书本课后练习
高三化学一轮教案篇二
教学准备
教学目标
1、学会通过比较、归纳等对物质分类的方法
2、知道氧化物的分类依据、化合物的分类依据,并认识分类是可以逐级进行的
3、学会用观察、实验手段获取信息,并运用比较、归纳、概括、分类等方法对信息进行加工。
4、通过对物质的分类,体验分类在化学研究和学习中的重要意义。
5、发展学习科学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的喜悦,感受科学世界的奇妙与和谐。
教学重难点
物质的分类方法
教学过程
新设计
教学活动
活动1【导入】创设情景、引入新课
教师:同学们,当你进入书店时,你能一下子找到你所要的书,书店中除了指示的标志之外,书店的分类给予我们的信息非常重要的,现在你能把第一组的同学按照你的标准进行分类?
学生讨论,以两人为一组,谈谈自己的一种分类方法及分类结果
学生发表自己的见解,
学生1:根据有没有戴眼镜的将学生分为戴眼镜学生和不戴眼镜学生学生2:根据性别将学生分为男同学和女同学……
教师对学生的陈述进行小结,得出结论:
1.分类必须有明确的标准
2.分类的标准不同,分类的结果也不同
学生3:根据学生是否戴眼镜对男、女生进行分类。
学生4:根据学生的身高进一步分类……
教师对学生的陈述进行小结,得出另一种结论:
3.分类是可以逐级进行的
教师:生活中有哪些地方运用到分类?根据你的猜想,你认为分类的关键点是什么,它有哪些意义?
生答,教师出示图,并进行说明意义
活动2【讲授】新课教学
教师:其实在我们的日常生活、学习中不自觉地运用分类法对我们身边的各种物质、用品进行分类。它是我们在日常生活、工作学习和科学研究中常用的一种方法。同样要研究不同物质性质,同样也要进行分类,这节课我们就来共同学习第二章第4节物质的分类。
目前,在自然界中,人们已知的物质有1000多万种,它们的性质各异,为了更好地研究和识别它们,我们也要对它们进行分门别类。展示:氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾
问题:物质分类的方法很多,如何对这些物质进行分类,请同学们利用自己的方法将这些物质分类,并将分类的标准及分类的结果写在单子上,进行展示。
学生活动:对这些物质进行分类,并将学生分类的结果展示在实物展示台上,学生进行汇报,让其他同学进行评价。(说明:在这个活动期间,学生肯定会出现把物质分类进行到底的情况,教师在此可以给充分的肯定,这样可培养学生学习的积极性)
教师:还有其它分类方法吗?你认为哪种方法更科学?
学生思考:略
教师:物质的用途是由性质决定,而物质的性质是由物质的组成的所决定的,所以科学上的分类标准是物质的组成。
活动:请你写出这几种物质的化学式,并根据以往学过的知识,对这几种物质进行归类。
学生活动:写出这些物质的化学式,并让学生讲讲这些物质归属于哪类物质?
教师引导学生回顾几种物质的概念
纯净物和混合物、单质和化合物、单质中有金属和非金属、氧化物
教师:你能对应这些概念对写出的这些物质进行正确归类
学生归类:略
教师:其实对化合物的分类还可以进一步,现在请同学们阅读教材中氧化物的分类和化合物的分类,讨论:
(1)请你说说氧化物可以分成哪两类?
(2)无机物和有机物在组成上的不同点是什么?
(3)有机物有哪些相似的组成和性质?
学生思考后回答,教师说明:
1.两者在组成上的不同点:无机物一般指由碳元素以外的其他元素组成的化合物。有机物主要指含碳的化合物(但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外,因其性质与无机物相似,在分类上仍把它们归为无机物)
2.有机化合物的相似组成:含碳元素,相似的性质:大多能在空气中燃烧生成生成二氧化碳和水;不完全燃烧时会有黑色的碳产生;大多数难溶于水。
学生活动:请你把刚才的物质归类进行修正,并根据你的学习成果把下列这些物质进行分类。
水、酒精、石蜡、面粉、食盐、糖、生石灰、色拉油、油漆、米醋、天然气、汽油等。
活动3【活动】小结
学生小结本节课的学习内容,并对学习的内容进行回顾,要求将物质之间的分类写成一个图表进行总结。
活动4【练习】当堂作业
完成课本57页练习1(写出物质化学式及注明物质的类别)
高三化学一轮教案篇三
教学设计
一、学习目标
1.学会cl-、so42-、co32-、nh4+等离子检验的实验技能,能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分。
2.初步认识实验方案设计、实验现象分析等在化学学习和科学研究中的应用。
3.初步学会独立或与同学合作完成实验,记录实验现象,并学会主动交流。逐步形成良好的实验习惯。
二、教学重点及难点
常见离子检验的实验技能;设计简单的探究实验方案。
三、设计思路
化学研究中,人们经常根据某些特征性质、特征反应、特征现象和特征条件对物质进行检验,以确定物质的组成。学生已经掌握了一定的物质检验知识,但不够系统化,需进一步总结和提炼。本节课选择cl-、so42-、co32-、nh4+等常见离子作为检验对象,复习总结初中化学知识,学习常见物质的检验方法,介绍现代分析测试方法,从而让学生了解物质检验方法的多样性,进一步认识到物质检验过程中防止干扰的设计、多种物质检验方案的设计及操作技能。
教学时,首先让学生明确物质检验的意义和价值,并初步明确进行物质检验的依据或策略,教学过程中充分发挥学生的自主性。其次,根据教学目标创设相应的情景,提出具体的任务。
四、教学过程
[导入]物质的检验是一个重要的工作。如为保证公平竞赛,在大型运动会上会进行兴奋剂检测;检查身体时对血糖血脂的检验;质检员对生产的产品质量标准的检验,等等。
[情景]“资料链接”——由某抗秧苗病菌的农药袋上的标签可知,该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分。如何通过实验确证该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子呢?指出所用的试剂、预期将观察到的现象以及反应的化学方程式。
[实验]完成课本“活动与探究”栏目中的实验1-4。
离子试剂现象
实验1nh4+
实验2cl—
实验3so42—
各个实验中,依次观察到什么现象?出现这些现象的根本原因是什么?
明确nh4+、cl—、so42—等离子的检验所采用的试剂和方法等:
nh4+:加浓naoh溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;cl—:滴加硝酸银溶液和稀硝酸,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;
so42—:滴加bacl2溶液和稀盐酸,生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。
[讨论]在完成相关实验时,都有一些值得注意的问题。请结合实验过程及相关元素化合物知识,分析下列问题:
实验1:试纸为何要润湿?实验2:为何要加稀硝酸?实验3:为什么要加稀盐酸?
[补充实验]碳酸钾、碳酸钠分别与硝酸银、氯化钡溶液反应,并分别滴加酸溶液。
结论:氨气溶于水才能电离出oh—;
检验cl—加入稀硝酸是为了避免co32—的干扰;
检验so42—加入稀盐酸是为了排除co32—的干扰。
[小结]什么是物质的检验?
物质的检验应根据物质独有的特性,要求反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠。
你还能回忆出哪些物质的检验方法呢?
要求:能够独立、准确地回顾出一些物质检验的方法,尽可能多地归纳出有关物质或离子的检验方法。
学生回忆常见物质的检验:碳酸盐、酸、碱、淀粉、丝绸制品等。
[迁移]“资料链接”——由加碘盐标签可知,加碘盐添加的是kio3。已知:kio3在酸性条件下与ki反应得到碘单质。
如何确证碘盐中的碘不是单质碘?如何确证某食盐是否已加碘?如何确定加碘食盐中含有钾?
用淀粉液检验是否含碘单质;根据所提供kio3的性质并设计实验方案。
[实验]焰色反应
金属或金属离子的检验通常采用焰色反应。
阅读教材,回答问题:什么叫焰色反应?为何可用焰色反应来检验金属或金属离子?如何进行焰色反应实验?操作中要注意什么问题?
[过渡]物质的检验在工农业生产、科学研究以及日常生活中有重要的用途,在化学学习中也有重要的作用。化学学习过程中,同学们必须掌握常见离子检验的实验技能,学会用多种方法设计简单的实验方案,探究某些常见物质的组成成份。
1.人们经常依据什么来对物质进行检验,以确定物质的组成?
2.归纳总结物质(或离子)检验的一般步骤。
3.物质(或离子)检验时,必须注意哪些问题?
高三化学一轮教案篇四
本文题目:高二化学教案:沉淀溶解平衡教学案
第四单元 沉淀溶解平衡
第1课时沉淀溶解平衡原理
[目标要求]1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。
一、沉淀溶解平衡的建立
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
尽管生成物的溶解度很小,但不会等于0。
2.溶解平衡的建立
以agcl溶解为例:
从固体溶解平衡的角度,agcl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量ag+和cl-脱离agcl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的ag+和cl-受agcl表面正、负离子的吸引,回到agcl的表面析出——沉淀。
溶解平衡:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即得到agcl的饱和溶液,如agcl沉淀体系中的溶解平衡可表示为agcl(s) cl-(aq)+ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了ag+和cl-的反应不能进行到底。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如agcl和agno3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01 g是很小的,因此一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•l-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
mman(s)mmn+(aq)+nam-(aq)
ksp=[c(mn+)]m•[c(am-)]n。
2.意义
ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。
3.规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积qc的相对大小,可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
qc>ksp,溶液过饱和,有沉淀析出;
qc=ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
qc
知识点一沉淀的溶解平衡
1.下列有关agcl沉淀的溶解平衡说法正确的是()
沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
难溶于水,溶液中没有ag+和cl-
c.升高温度,agcl沉淀的溶解度增大
d.向agcl沉淀中加入nacl固体,agcl沉淀的溶解度不变
答案c
解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向agcl沉淀中加入nacl固体,使溶解平衡左移,agcl的溶解度减小。
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
a.反应开始时,溶液中各离子的浓度相等
b.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
c.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变
d.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
答案b
3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:ca(oh)2(s) ca2+(aq)+2oh-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,若温度不变,下列说法正确的是()
a.溶液中ca2+数目减少 b.c(ca2+)增大
c.溶液中c(oh-)减小 d.c(oh-)增大
答案a
知识点二溶度积
4.在100 ml 0.01 mol•l-1 kcl溶液中,加入1 ml 0.01 mol•l-1 agno3溶液,下列说法正确的是(agcl的ksp=1.8×10-10 mol2•l-2)()
a.有agcl沉淀析出 b.无agcl沉淀
c.无法确定 d.有沉淀但不是agcl
答案a
解析c(ag+)=0.01×1101 mol•l-1=9.9×10-5 mol•l-1,c(cl-)=0.01×100101 mol•l-1=9.9×10-3 mol•l-1,所以q c=c(ag+)•c(cl-)=9.8×10-7 mol2•l-2>1.8×10-10 mol2•l-2=ksp,故有agcl沉淀析出。
5.下列说法正确的是()
a.在一定温度下的agcl水溶液中,ag+和cl-浓度的乘积是一个常数
的ksp=1.8×10-10 mol2•l-2,在任何含agcl固体的溶液中,c(ag+)=c(cl-)且ag+与cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2•l-2
c.温度一定时,当溶液中ag+和cl-浓度的乘积等于ksp值时,此溶液为agcl的饱和溶液
d.向饱和agcl水溶液中加入盐酸,ksp值变大
答案c
解析在agcl的饱和溶液中,ag+和cl-浓度的乘积是一个常数,故a错;只有在饱和agcl溶液中c(ag+)•c(cl-)才等于1.8×10-10 mol2•l-2,故b项叙述错误;当qc=ksp,则溶液为饱和溶液,故c项叙述正确;在agcl水溶液中加入hcl只会使溶解平衡发生移动,不会影响ksp,所以d错。
6.对于难溶盐mx,其饱和溶液中m+和x-的物质的量浓度之间的关系类似于c(h+)•c(oh-)=kw,存在等式c(m+)•c(x-)=ksp。一定温度下,将足量的agcl分别加入下列物质中,agcl的溶解度由大到小的排列顺序是()
①20 ml 0.01 mol•l-1 kcl;
②30 ml 0.02 mol•l-1 cacl2溶液;
③40 ml 0.03 mol•l-1 hcl溶液;
④10 ml蒸馏水;
⑤50 ml 0.05 mol•l-1 agno3溶液
a.①>②>③>④>⑤
b.④>①>③>②>⑤
c.⑤>④>②>①>③
d.④>③>⑤>②>①
答案b
解析agcl(s) ag+(aq)+cl-(aq),由于c(ag+)•c(cl-)=ksp,溶液中c(cl-)或c(ag+)越大,越能抑制agcl的溶解,agcl的溶解度就越小。agcl的溶解度大小只与溶液中ag+或cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①c(cl-)=0.01 mol•l-1;②c(cl-)=0.04 mol•l-1;③c(cl-)=0.03 mol•l-1;④c(cl-)=0 mol•l-1;⑤c(ag+)=0.05 mol•l-1。ag+或cl-浓度由小到大的排列顺序:④<①<③<②<⑤,故agcl的溶解度由大到小的排列顺序:④>①>③>②>⑤。
练基础落实
1.25℃时,在含有大量pbi2的饱和溶液中存在着平衡pbi2(s) pb2+(aq)+2i-(aq),加入ki溶液,下列说法正确的是()
a.溶液中pb2+和i-浓度都增大
b.溶度积常数ksp增大
c.沉淀溶解平衡不移动
d.溶液中pb2+浓度减小
答案d
3在下列哪种液体中,溶解度()
a.h2o 2co3溶液 2溶液 d.乙醇
答案a
解析在b、c选项的溶液中,分别含有co2-3、ca2+,会抑制caco3的溶解,而caco3在乙醇中是不溶的。
3.下列说法正确的是()
a.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
b.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
c.可用离子积qc判断沉淀溶解平衡进行的方向
d.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
答案c
解析溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积,还与平衡式中化学计量数的幂指数有关,溶度积受温度的影响,不受离子浓度的影响。
和ag2cro4的溶度积分别为1.8×10-10 mol2•l-2和2.0×10-12 mol3•l-3,若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是()
和ag2cro4的溶解度相等
的溶解度大于ag2cro4的溶解度
c.两者类型不同,不能由ksp的大小直接判断溶解能力的大小
d.都是难溶盐,溶解度无意义
答案c
解析agcl和ag2cro4阴、阳离子比类型不同,不能直接利用ksp来比较二者溶解能力的大小,所以只有c对;其余三项叙述均错误。比较溶解度大小,若用溶度积必须是同类型,否则不能比较。
5.已知hf的ka=3.6×10-4 mol•l-1,caf2的ksp=1.46×10-10 mol2•l-2。向1 l 0.1 mol•l-1的hf溶液中加入11.1 g cacl2,下列有关说法正确的是()
a.通过计算得知,hf与cacl2反应生成白色沉淀
b.通过计算得知,hf与cacl2不反应
c.因为hf是弱酸,hf与cacl2不反应
d.如果升高温度,hf的ka、caf2的ksp可能增大,也可能减小
答案a
解析该题可采用估算法。0.1 mol•l-1的hf溶液中c(hf)=0.1 mol•l-1,因此,c2(f-)=c(h+)•c(f-)≈3.6×10-4 mol•l-1×0.1 mol•l-1=3.6×10-5 mol2•l-2,又c(ca2+)=11.1 g÷111 g/mol÷1 l=0.1 mol•l-1,c2(f-)×c(ca2+)=3.6×10-6>ksp,显然,a是正确的;d项,由于hf的电离是吸热的,升高温度,ka一定增大,d错误。
练方法技巧
6.
已知ag2so4的ksp为2.0×10-5 mol3•l-3,将适量ag2so4固体溶于100 ml水中至刚好饱和,该过程中ag+和so2-4浓度随时间变化关系如图所示[饱和ag2so4溶液中c(ag+)=0.034 mol•l-1]。若t1时刻在上述体系中加入100 ml 0.020 mol•l-1 na2so4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后ag+和so2-4浓度随时间变化关系的是()
答案b
解析已知ag2so4的ksp=2.0×10-5 mol3•l-3=[c(ag+)]2•c(so2-4),则饱和溶液中c(so2-4)=ksp[cag+]2=2.0×10-50.0342 mol•l-1=0.017 mol•l-1,当加入100 ml 0.020 mol•l-1 na2so4溶液时,c(so2-4)=0.017 mol•l-1+0.020 mol•l-12=0.018 5 mol•l-1,c(ag+)=0.017 mol•l-1(此时q c
7.已知:25℃时,ksp[mg(oh)2]=5.61×10-12 mol3•l-3,ksp[mgf2]=7.42×10-11 mol3•l-3。下列说法正确的是()
a.25℃时,饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比,前者的c(mg2+)大
b.25℃时,在mg(oh)2的悬浊液中加入少量的nh4cl固体,c(mg2+)增大
c.25℃时,mg(oh)2固体在20 ml 0.01 mol•l-1氨水中的ksp比在20 ml 0.01 mol•l-1 nh4cl溶液中的ksp小
d.25℃时,在mg(oh)2的悬浊液中加入naf溶液后, mg(oh)2不可能转化为mgf2
答案b
解析mg(oh)2与mgf2均为ab2型难溶电解质,故ksp越小,其溶解度越小,前者c(mg2+)小,a错误;因为nh+4+oh-===nh3•h2o,所以加入nh4cl后促进mg(oh)2的溶解平衡向右移动,c(mg2+)增大,b正确;ksp只受温度的影响,25℃时,mg(oh)2的溶度积ksp为常数,c错误;加入naf溶液后,若qc=c(mg2+)•[c(f-)]2>ksp(mgf2),则会产生mgf2沉淀,d错误。
(oh)2难溶于水,但它溶解的部分全部电离。室温下时,饱和mg(oh)2溶液的ph=11,若不考虑kw的变化,则该温度下mg(oh)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0 g•cm-3)
答案0.002 9 g
解析根据mg(oh)2(s) mg2+(aq)+2oh-(aq),c(oh-)=10-3 mol•l-1,则1 l mg(oh)2溶液中,溶解的n[mg(oh)2]=1 l×12×10-3 mol•l-1=5×10-4 mol,其质量为58 g•mol-1×5×10-4 mol=0.029 g,再根据s100 g=0.029 g1 000 ml×1.0 g•cm-3可求出s=0.002 9 g。
凡是此类题都是设溶液的体积为1 l,根据1 l溶液中溶解溶质的质量,计算溶解度。
练综合拓展
9.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的ph,以达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同ph下的溶解度(s/mol•l-1)如下图。
(1)ph=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。
(2)若要除去cucl2溶液中的少量fe3+,应该控制溶液的ph为______。
a.<1 b.4左右 c.>6
(3)在ni(oh)2溶液中含有少量的co2+杂质,______(填“能”或“不能”)通过调节溶液ph的方法来除去,理由是
________________________________________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[cu(nh3)4]2+,写出反应的离子方程式_________________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质 fes mns cus pbs hgs zns
ksp 6.3×10-18 2.5×
10-13 1.3×10-36 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24
某工业废水中含有cu2+、pb2+、hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们。(选填序号)
2s
答案(1)cu2+(2)b
(3)不能co2+和ni2+沉淀的ph范围相差太小
(4)cu(oh)2+4nh3•h2o===[cu(nh3)4]2++2oh-+4h2o
(5)b
解析(1)据图知ph=4~5时,cu2+开始沉淀为cu(oh)2,因此ph=3时,铜元素主要以cu2+形式存在。
(2)若要除去cucl2溶液中的fe3+,以保证fe3+完全沉淀,而cu2+还未沉淀,据图知ph应为4左右。
(3)据图知,co2+和ni2+沉淀的ph范围相差太小,无法通过调节溶液ph的方法除去ni(oh)2溶液中的co2+。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:
cu(oh)2+4nh3•h2o===[cu(nh3)4]2++2oh-+4h2o。
(5)因为在fes、cus、pbs、hgs四种硫化物中只有fes的溶度积,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀的转化可除去废水中的cu2+、pb2+、hg2+,且因fes也难溶,不会引入新的杂质。
第2课时沉淀溶解平衡原理的应用
[目标要求]1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。
一、沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.沉淀的方法
(1)调节ph法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节ph至7~8,可使fe3+转变为fe(oh)3沉淀而除去。反应如下:
fe3++3nh3•h2o===fe(oh)3↓+3nh+4。
(2)加沉淀剂法:如以na2s、h2s等作沉淀剂,使某些金属离子,如cu2+、hg2+等生成极难溶的硫化物cus、hgs等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:
cu2++s2-===cus↓,
cu2++h2s===cus↓+2h+,
hg2++s2-===hgs↓,
hg2++h2s===hgs↓+2h+。
二、沉淀的转化
1.实验探究
(1)ag+的沉淀物的转化
实验步骤
实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为黄色 黄色沉淀变为黑色
化学方程式 agno3+nacl===agcl↓+nano3 agcl+ki===agi+kcl 2agi+na2s===ag2s+2nai
实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
(2)mg(oh)2与fe(oh)3的转化
实验步骤
实验现象 产生白色沉淀 产生红褐色沉淀
化学方程式 mgcl2+2naoh===mg(oh)2↓+2nacl 3mg(oh)2+2fecl3===2fe(oh)3+3mgcl2
实验结论 fe(oh)3比mg(oh)2溶解度小
2.沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
3.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
4.沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
(1)锅炉除水垢
水垢[caso4(s)――→na2co3溶液caco3――→盐酸ca2+(aq)]
其反应方程式是caso4+na2co3 caco3+na2so4,caco3+2hcl===cacl2+h2o+co2↑。
(2)对一些自然现象的解释
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成cuso4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(zns)和方铅矿(pbs)时,便慢慢地使之转变为铜蓝(cus)。
其反应如下:
cuso4+zns===cus+znso4,
cuso4+pbs===cus+pbso4。
知识点一沉淀的生成
1.在含有浓度均为0.01 mol•l-1的cl-、br-、i-的溶液中,缓慢且少量的加入agno3稀溶液,结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是()
、agbr、agi 、agbr、agcl
、agcl、agi d.三种沉淀同时析出
答案b
解析agi比agbr、agcl更难溶于水,故ag+不足时先生成agi,析出沉淀的先后顺序是agi、agbr、agcl,答案为b。
2.为除去mgcl2溶液中的fecl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()
2co3 c.氨水
答案d
解析要除fecl3实际上是除去fe3+,由于ph≥3.7时,fe3+完全生成fe(oh)3,而ph≥11.1时,mg2+完全生成mg(oh)2,所以应加碱性物质调节ph使fe3+形成fe(oh)3;又由于除杂不能引进新的杂质,所以选择mgo。
3.要使工业废水中的重金属pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物 pbso4 pbco3 pbs
溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14
由上述数据可知,选用沉淀剂为()
a.硫化物 b.硫酸盐
c.碳酸盐 d.以上沉淀剂均可
答案a
解析pbs的溶解度最小,沉淀最彻底,故选a。
知识点二沉淀的转化
4.向5 ml nacl溶液中滴入一滴agno3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴ki溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴na2s溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为()
=agi=ag2s
>agi>ag2s >agcl>ag2s
答案c
解析沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为agcl>agi>ag2s。
5.已知如下物质的溶度积常数:fes:ksp=6.3×10-18 mol2•l-2;cus:ksp=6.3×10-36 mol2•l-2。下列说法正确的是()
a.同温度下,cus的溶解度大于fes的溶解度
b.同温度下,向饱和fes溶液中加入少量na2s固体后,ksp(fes)变小
c.向含有等物质的量的fecl2和cucl2的混合溶液中逐滴加入na2s溶液,最先出现的沉淀是fes
d.除去工业废水中的cu2+,可以选用fes作沉淀剂
答案d
解析a项由于fes的ksp大,且fes与cus的ksp表达式是相同类型的,因此fes的溶解度比cus大;d项向含有cu2+的工业废水中加入fes,fes会转化为更难溶的cus,可以用fes作沉淀剂;b项ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;c项先达到cus的ksp,先出现cus沉淀。
练基础落实
1.以mno2为原料制得的mncl2溶液中常含有cu2+、pb2+、cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质mns,可使这些金属离子形成硫化物沉淀而除去。根据上述实验事实,可推知mns具有的相关性质是()
a.具有吸附性
b.溶解度与cus、pbs、cds等相同
c.溶解度大于cus、pbs、cds
d.溶解度小于cus、pbs、cds
答案c
2.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡mg(oh)2(s) mg2+(aq)+2oh-(aq)时,为使mg(oh)2固体的量减少,须加入少量的()
2 oh 4 4
答案d
解析若使mg(oh)2固体的量减小,应使mg(oh)2的溶解平衡右移,应减小c(mg2+)或c(oh-)。答案为d。
3.已知常温下:ksp[mg(oh)2]=1.2×10-11 mol3•l-3,ksp(agcl)=1.8×10-10 mol2•l-2,ksp(ag2cro4)=1.9×10-12 mol3•l-3,ksp(ch3cooag)=2.3×10-3 mol•l-2。下列叙述正确的是()
a.等体积混合浓度均为0.2 mol/l的agno3溶液和ch3coona溶液一定产生ch3cooag沉淀
b.将0.001 mol/l的agno3溶液滴入0.001 mol/l的kcl和0.001 mol/l的k2cro4溶液中先产生ag2cro4沉淀
c.在mg2+为0.121 mol/l的溶液中要产生mg(oh)2沉淀,溶液的ph至少要控制在9以上
d.向饱和agcl水溶液中加入nacl溶液,ksp(agcl)变大
答案c
4.已知下表数据:
物质 fe(oh)2 cu(oh)2 fe(oh)3
ksp/25 ℃ 8.0×10-16 mol3•l-3 2.2×10-20 mol3•l-3 4.0×10-38 mol4•l-4
完全沉淀时的ph范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
对含等物质的量的cuso4、feso4、fe2(so4)3的混合溶液的说法,不正确的是()
①向该混合溶液中逐滴加入naoh溶液,最先看到红褐色沉淀②向该混合溶液中逐滴加入naoh溶液,最先看到白色沉淀③向该混合溶液中加入适量氯水,并调节ph到3~4后过滤,可获得纯净的cuso4溶液④在ph=5的溶液中fe3+不能大量存在
a.①② b.①③ c.②③ d.②④
答案c
练方法技巧
5.含有较多ca2+、mg2+和hco-3的水称为暂时硬水,加热可除去ca2+、mg2+,使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水,试判断其水垢的主要成分为()
(已知ksp(mgco3)=6.8×10-6 mol2•l-2,ksp[mg(oh)2]=5.6×10-12 mol3•l-3)
、mgo 3、mgco3
3、mg(oh)2 3、mgo
答案c
解析考查沉淀转化的原理,加热暂时硬水,发生分解反应:ca(hco3)2=====△caco3↓+co2↑+h2o,mg(hco3)2=====△mgco3↓+co2↑+h2o,生成的mgco3在水中建立起平衡:mgco3(s) mg2+(aq)+co2-3(aq),而co2-3发生水解反应:co2-3+h2o hco-3+oh-,使水中的oh-浓度增大,由于ksp[mg(oh)2]
6.某温度时,baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。提示:baso4(s)ba2+(aq)+so2-4(aq)的平衡常数ksp=c(ba2+)•c(so2-4),称为溶度积常数,下列说法正确的是()
提示:baso4(s) ba2+(aq)+so2-4(aq)的平衡常数ksp=c(ba2+)•c(so2-4),称为溶度积常数。
a.加入na2so4可以使溶液由a点变到b点
b.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
c.d点无baso4沉淀生成
d.a点对应的ksp大于c点对应的ksp
答案c
解析由溶度积公式可知,在溶液中当c(so2-4)升高时,c(ba2+)要降低,而由a点变到b点c(ba2+)没有变化,a错;蒸发浓缩溶液时,离子浓度都升高,而由d点变到c点时,c(so2-4)却没变化,b错;d点落在平衡图象的下方,说明ksp>c(ba2+)•c(so2-4),此时是未饱和溶液,无沉淀析出,c正确;该图象是baso4在某一确定温度下的平衡曲线,温度不变,溶度积不变,a点和c点的ksp相等,d错。
练综合拓展
7.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
mman(s) mmn+(aq)+nam-(aq)
ksp=[c(mn+)]m•[c(am-)]n,称为溶度积。
某学习小组欲探究caso4沉淀转化为caco3沉淀的可能性,查得如下资料:(25℃)
难溶电
解质 caco3 caso4 mgco3 mg(oh)2
ksp 2.8×10-9
mol2•l-2 9.1×10-6
mol2•l-2 6.8×10-6
mol2•l-2 1.8×10-12
mol3•l-3
实验步骤如下:
①往100 ml 0.1 mol•l-1的cacl2溶液中加入100 ml 0.1 mol•l-1的na2so4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体na2co3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知ksp越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计第③步的目的是
________________________________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)大
(2)na2co3+caso4===na2so4+caco3↓
(3)洗去沉淀中附着的so2-4
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解并放出无色无味气体
解析本题考查的知识点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性实验,既注重基础知识,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:caso4(aq)===so2-4(aq)+ca2+(aq),而加入na2co3后,溶液中co2-3浓度较大,而caco3的ksp较小,故co2-3与ca2+结合生成沉淀,即co2-3+ca2+===caco3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。
8.(1)在粗制cuso4•5h2o晶体中常含有杂质fe2+。
①在提纯时为了除去fe2+,常加入合适的氧化剂,使fe2+转化为fe3+,下列物质可采用的是______。
4 b.h2o2 c.氯水 3
②然后再加入适当物质调整溶液ph至4,使fe3+转化为fe(oh)3,调整溶液ph可选用下列中的______。
3•h2o (oh)2
(2)甲同学怀疑调整溶液ph至4是否能达到除去fe3+而不损失cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下fe(oh)3的溶度积ksp=1.0×10-38,cu(oh)2的溶度积ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol•l-1时就认定沉淀完全,设溶液中cuso4的浓度为3.0 mol•l-1,则cu(oh)2开始沉淀时溶液的ph为______,fe3+完全沉淀[即c(fe3+)≤1.0×10-5 mol•l-1]时溶液的ph为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
答案(1)①b②cd(2)43可行
(2)ksp[cu(oh)2]=c(cu2+)•c2(oh-),则c(oh-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol•l-1),则c(h+)=1.0×10-4 mol•l-1,ph=4。
fe3+完全沉淀时:ksp[fe(oh)3]=c(fe3+)•c3(oh-),则c(oh-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol•l-1。此时c(h+)=1×10-3 mol•l-1,ph=3,因此上述方案可行。
高三化学一轮教案篇五
教材分析:
物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识,也是中学化学教学的重要内容。通过学习这部分知识,可以使学生对所学元素化合物等知识进行综合、归纳,从理论进一步加深理解。同时,作为理论指导,也为学生继续学习化学打下基础。这部分知识既是化学必修2的内容,也是选修化学的基础。本章内容虽然是理论性知识,但教材结合元素化合物知识和化学史实来引入和解释,使理论知识与元素化合物知识相互融合,以利于学生理解和掌握。
学情分析:
在初中化学的基础上,学生对电子层的概念已经有了不同程度的认识和理解,再进一步介绍原子核外电子排布。教材没有具体介绍原子核外电子排布的规律,而是直接给出了1~18号元素原子核外电子的排布,让学生从中发现一些简单规律,学生有能力自主完成次部分内容。学生能够比较熟练的绘制数学中的坐标系图像,本节课讲数学思想融入进来,更加直观和形象。对于原子半径的查找作为课下小组探究的内容,增加学生小组合作意识,课堂上学生愿意代表小组成员展示,符合高一学生的心理要求。
高一学生的大脑里的知识结构仍比较简单,同化新概念的能力不强,这就要求教师努力调动学生已有的知识,调整学生头脑中的认知结构,帮助学生加强新旧概念间的联系,同化理解新概念。
教学目标:
知识与技能:掌握原子核外电子排布规律;元素的原子半径、化合价随原子序数的递增而呈现出的周期性变化规律;微粒半径及大小的比较。
过程与方法:1、归纳法、比较法。2、培养学生抽象思维能力。
情感、态度与价值观:培养学生勤于思考、勇于探究的科学品质。
教学重点:元素化合价随原子序数的递增而变化的规律,微粒半径及大小的比较。
教学难点:元素周期律的探索与发现过程。
教学策略和方法:本课在设计上主要以发现教学方式进行,以学生的自主发现探究为主,利用教材提供的数据,指导学生进行理论探究,同时在教学过程中,辅助以讲授法,发现法,读书指导法,任务驱动法等教学方法,调动学生积极性,形成“全员参与,学生为本”的课堂氛围,程度的利用各方资源为课堂教学服务。
课堂类型:新授课
教学手段:多媒体、学案辅助教学
教学设计理念:
化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态,反映着化学现象及事实的本质,是化学学科知识体系的基础。因此化学概念学习与教学的理论研究受到广泛的重视,注重教学的阶段性就是要根据学生的特点,依据课程标准的要求,掌握好知识处理的分寸,准确把握知识的深广度,在不同阶段给学生提出不同的要求。教学中不能不顾学生实际能力,过分追求科学性和完整性,将概念随意扩展和深化。
对原子最外层电子数,元素化合价变化规律,以学生动手绘图为主,引导学生将表格数据转化为图像,实现学生的自主探究学习。这样的设计,一方面可以锻炼学生数形转化能力,也会使学生对知识有更深入的理解,另一方面利用图像的直观性,也能大大降低学生对规律性的理解难度,实现课堂的高效开展。