高中化学苏教版（2019）选择性必修1 专题三 水溶液中的离子反应 第三单元 盐类水解的应用——以铝盐为例（20张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版（2019）选择性必修1 专题三 水溶液中的离子反应 第三单元 盐类水解的应用——以铝盐为例（20张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-01 09:12:27 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
盐类水解的应用
——以“铝盐”为例
长江
淮安
生活饮用水卫生标准
硫酸铝第一大用途是用于造纸，第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。
Application of salt hydrolysis
盐类水解的应用
〖实验1〗
Al2(SO4)3净水
〖实验2〗
〖现象〗
迅速产生大量气体，并有白色沉淀生成。
模拟泡沫灭火器
取3mL 0.5mol/L的NaHCO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
为什么Al2(SO4)3 和NaHCO3溶液混合会产生大量的CO2？
Al3+ + 3H2O Al (OH)3 + 3 H +
HCO3—+ H2O H2CO3 + OH
+ H2O
盐类水解的原理
Al2(SO4)3和NaHCO3溶液混合，产生的白色固体是什么？
模拟泡沫灭火器
资料卡片
①Al (OH)3受热分解产生水并吸收大量热。
②Al (OH)3密度小，沉淀呈絮状。
结合水解平衡常数比较等浓度NaHCO3和Na2CO3溶液水解程度。
HCO3 + H2O H2CO3 + OH
〖讨论〗
弱电解质 电离常数
H2CO3 Ka1= 4.5×10-7
Ka2= 4.7×10-11
CO32 + H2O HCO3 + OH
Kh =
c (H2CO3).c(OH )
c(HCO3 )
=
c (H2CO3).c(OH- ).c(H+ )
c(HCO3 ).c(H+ )
=
Kw
Ka1
= 2.2× 10-8
Kh =
Kw
Ka2
= 2.1× 10-4
泡沫灭火器药品选择
〖问题〗
泡沫灭火器中能否用Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液？
泡沫灭火器药品选择
科学猜想
实验设计
实验观察
证据推理
〖实验2〗
取3mL 0.5mol/L的NaHCO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
simulate
探究泡沫灭火器
取3mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
实验三
〖追问〗
为什么Al3+物质的量一定时，用等物质的量Na2CO3反应放出的CO2较NaHCO3少且速率慢？
泡沫灭火器药品选择
〖证据推理〗
碳酸根要结合两个H+才能释放出CO2，所以产生的CO2较NaHCO3少。
〖追问〗
泡沫灭火器药品选择
〖证据推理〗
影响化学反应速率的因素有哪些？
Na2CO3溶液水解产生的c(HCO3 )小于NaHCO3溶液中c(HCO3 )。
资料卡片
离子反应活化能接近零，温度对其反应速率几乎没有影响。
〖现象〗
HCO3 物质的量一定时，用等物质的量Fe2(SO4)3反应放出的CO2较Al2(SO4)3快但泡沫少。
〖实验4〗
泡沫灭火器药品选择
3 mL 0.5mol/L
NaHCO3溶液和2 mL起泡剂
1.5 mL 0.5mol/L
Fe2(SO4)3溶液
〖问题〗
泡沫灭火器中能否用Fe2(SO4)3溶液代替Al2(SO4)3溶液？
〖资料卡〗
碱性：Al(OH)3﹥Fe(OH)3
灭火器的发明
第一个灭火器
泡沫灭火器的发明
干粉灭火器
整理归纳
①聚铝[Al2(OH)nCl6-n]m吸附能力强，沉淀快，出水浊度低，对居民饮用水非常安全可靠，适用范围广，适用于各种浊度的原水。
②硫酸铝是制备聚铝的原料之一。
〖资料卡〗
盐类水解的应用
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
〖问题〗
盐类水解的应用
〖结论〗
如何由Al2(SO4)3晶体配制Al2(SO4)3溶液？
硫酸铝晶体
硫酸溶液
(适量）
加水稀释
Al2(SO4)3溶液
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
盐类水解的应用
加CaCO3调节溶液pH使AlCl3转化为[Al2(OH)nCl6-n]m 。若溶液pH偏高，将会导致溶液中铝元素含量降低，分析其原因。
若溶液pH偏高，碱性较强，生成Al(OH)3沉淀，导致溶液中铝元素的含量降低
〖追问〗
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
解 决 盐 类 水 解 问 题 的 思 维 过 程
判断促进/抑制水解
识别盐类水解微粒
选择合理有效方法
弱酸阴离子、弱碱阳离子
寻找实现平衡移动方向的途径
明确目的，判断平衡移动方向
整理归纳
〖设计方案〗
盐类水解的应用
以CaSO4滤渣为原料制备CaCO3，设计合理的实验方案。
可选用的试剂： (NH4)2CO3溶液、浓氨水
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
Thank You !
盐类水解的应用
——以“铝盐”为例
长江
淮安
生活饮用水卫生标准
硫酸铝第一大用途是用于造纸，第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。
Application of salt hydrolysis
盐类水解的应用
〖实验1〗
Al2(SO4)3净水
〖实验2〗
〖现象〗
迅速产生大量气体，并有白色沉淀生成。
模拟泡沫灭火器
取3mL 0.5mol/L的NaHCO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
为什么Al2(SO4)3 和NaHCO3溶液混合会产生大量的CO2？
Al3+ + 3H2O Al (OH)3 + 3 H +
HCO3—+ H2O H2CO3 + OH
+ H2O
盐类水解的原理
Al2(SO4)3和NaHCO3溶液混合，产生的白色固体是什么？
模拟泡沫灭火器
资料卡片
①Al (OH)3受热分解产生水并吸收大量热。
②Al (OH)3密度小，沉淀呈絮状。
结合水解平衡常数比较等浓度NaHCO3和Na2CO3溶液水解程度。
HCO3 + H2O H2CO3 + OH
〖讨论〗
弱电解质 电离常数
H2CO3 Ka1= 4.5×10-7
Ka2= 4.7×10-11
CO32 + H2O HCO3 + OH
Kh =
c (H2CO3).c(OH )
c(HCO3 )
=
c (H2CO3).c(OH- ).c(H+ )
c(HCO3 ).c(H+ )
=
Kw
Ka1
= 2.2× 10-8
Kh =
Kw
Ka2
= 2.1× 10-4
泡沫灭火器药品选择
〖问题〗
泡沫灭火器中能否用Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液？
泡沫灭火器药品选择
科学猜想
实验设计
实验观察
证据推理
〖实验2〗
取3mL 0.5mol/L的NaHCO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
simulate
探究泡沫灭火器
取3mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液于试管中，然后加2mL起泡剂，最后将1.5mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液快速加入试管中，观察现象。
实验三
〖追问〗
为什么Al3+物质的量一定时，用等物质的量Na2CO3反应放出的CO2较NaHCO3少且速率慢？
泡沫灭火器药品选择
〖证据推理〗
碳酸根要结合两个H+才能释放出CO2，所以产生的CO2较NaHCO3少。
〖追问〗
泡沫灭火器药品选择
〖证据推理〗
影响化学反应速率的因素有哪些？
Na2CO3溶液水解产生的c(HCO3 )小于NaHCO3溶液中c(HCO3 )。
资料卡片
离子反应活化能接近零，温度对其反应速率几乎没有影响。
〖现象〗
HCO3 物质的量一定时，用等物质的量Fe2(SO4)3反应放出的CO2较Al2(SO4)3快但泡沫少。
〖实验4〗
泡沫灭火器药品选择
3 mL 0.5mol/L
NaHCO3溶液和2 mL起泡剂
1.5 mL 0.5mol/L
Fe2(SO4)3溶液
〖问题〗
泡沫灭火器中能否用Fe2(SO4)3溶液代替Al2(SO4)3溶液？
〖资料卡〗
碱性：Al(OH)3﹥Fe(OH)3
灭火器的发明
第一个灭火器
泡沫灭火器的发明
干粉灭火器
整理归纳
①聚铝[Al2(OH)nCl6-n]m吸附能力强，沉淀快，出水浊度低，对居民饮用水非常安全可靠，适用范围广，适用于各种浊度的原水。
②硫酸铝是制备聚铝的原料之一。
〖资料卡〗
盐类水解的应用
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
〖问题〗
盐类水解的应用
〖结论〗
如何由Al2(SO4)3晶体配制Al2(SO4)3溶液？
硫酸铝晶体
硫酸溶液
(适量）
加水稀释
Al2(SO4)3溶液
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
盐类水解的应用
加CaCO3调节溶液pH使AlCl3转化为[Al2(OH)nCl6-n]m 。若溶液pH偏高，将会导致溶液中铝元素含量降低，分析其原因。
若溶液pH偏高，碱性较强，生成Al(OH)3沉淀，导致溶液中铝元素的含量降低
〖追问〗
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
解 决 盐 类 水 解 问 题 的 思 维 过 程
判断促进/抑制水解
识别盐类水解微粒
选择合理有效方法
弱酸阴离子、弱碱阳离子
寻找实现平衡移动方向的途径
明确目的，判断平衡移动方向
整理归纳
〖设计方案〗
盐类水解的应用
以CaSO4滤渣为原料制备CaCO3，设计合理的实验方案。
可选用的试剂： (NH4)2CO3溶液、浓氨水
CaSO4
Al2(SO4)3晶体
调pH=1.6
过滤
CaCO3粉末
产物
Al2(SO4)3溶液
CaCl2
AlCl3溶液
Thank You !