2017年秋高中化学苏教版选修四教案打包28份

文档属性

名称 2017年秋高中化学苏教版选修四教案打包28份
格式 zip
文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2018-01-18 21:34:29

文档简介

专题1 化学反应与能量变化 1.1 化学反应中的热效应
(第1课时)化学反应的焓变
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第一单元化学反应的热效应
节题
化学反应的焓变
教学目标
知识与技能
1.了解反应热和焓变的含义,知道放热反应和吸热反应的概念,
2..理解能量变化实质,键能的含义
3.知道热化学方程式的概念,正确书写
过程与方法
学会利用图象分析方法学习化学。
情感态度
与价值观
体会化学反应中能量的变化对人类生活生产的作用,知道营养物质如何提供人体需要能量的。
教学重点
热化学方程式的概念,正确书写
教学难点
能量变化实质,键能的含义
教学方法
探究讲练结合
教学准备




教师主导活动
学生主体活动
【回述】 一.反应热
在化学必修2中我们已经学习了化学反应中的能量变化,我们说化学反应中不仅是物质的转变,同时还伴随着能量变化。这个能量就是反应热
【提问】什么叫反应热?
【讲述】我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。根据吸热还是放热又把反应分为什么?
【讲述】我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。
【提问】
1、如何表示化学反应热?
2、△H(焓变)所表示的意义?
3、用△H(焓变)如何表示放热还是吸热呢?
【讨论后口述】
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同的温度时,所吸收或放出的热量叫反应热
【讨论后口述】
吸热反应和放热反应
【查阅资料和课本讨论后口述】
△H(焓变)即化学反应过程中所吸收或放出的热量
△H(焓变)=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量
单位:kJ/mol
H(焓变)〉0表示吸热反应
H(焓变)〈0表示放热




教师主导活动
学生主体活动
二.热化学方程式
【讲解】我们都知道表示一个化学反应用化学方程式来表示,
【讨论】
1、如何既能体现物质的转变有能体现能量的变化?
2、什么是热化学方程式?
3、书写化学方程式的规则是什么呢?
【例题】
等物质的量上述三种燃料放出热量哪个多?
(扩展)
1、等质量的上述物质?
2、与等体积的氧气反应?

【回忆】化学2

【讨论后回答】
用热化学方程式表示
能体现物质的转变又能体现热量的变化的化学方程式叫热化学方程式
表明反应的温度和压强
主明反应物与生成物的聚集状态
用△H(焓变)的“+”、“-”表示吸热、放热。
4..热化学方程式前面的化学计量数不表示分子数,表示的是物质的量,可以是整数可以是分数
5.如果正反应是吸热那么逆反应必是放热放应
1molC(s)燃烧放出热量多,1molH2(g)燃烧放出热量比1molCO(g)多。
H2(g)多
一氧化碳、
氢气




教师主导活动
学生主体活动
【课堂练习】
1、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是
A、 2CH4 ( g )+4O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l )
ΔH = +890 kJ/mol
B、 CH4+2 O2 = CO2 + H2O ΔH = -890 kJ/mol
C、 CH4 ( g )+2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l )
ΔH = -890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g )+O2 ( g ) = 1/2CO2 ( g ) + H2O ( l )
ΔH = -890 kJ/mol
2、1836年,俄国化学家盖斯指出:化学反应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关,而与中间步骤无关。按此规律,结合下列热化学方程式:
C(固、金刚石) + O2(气) == CO2(气) ΔH= -395. 41 kJ/mol
C(固、石墨) + O2(气) == CO2(气) ΔH= -393.51 kJ/mol
回答有关问题:
(1)石墨转化为金刚石的热化学方程式是:
(2)石墨和金刚石相比较,__________的稳定性更大。
4人体所需的能量主要来源于三大营养物质:   。
C
金刚石
(小结)能正确书写热化学方程式
作业:P5 1、2
板书计划
反馈
以讨论为主,学生掌握情况较好。
专题1化学反应与能量变化 第一单元化学反应的热效应
第二课时反应热的种类和测量
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第一单元化学反应的热效应
节题
第二课时反应热的种类和测量
教学目标
知识与技能
知道燃烧热和中和热的概念。
了解测定中和热的实验原理。
过程与方法
初步学会中和反应反应热测定实验操作方法。
情感态度与价值观
通过中和热的测定实验,体会定量实验的方法,激发学生学习化学兴趣。
教学重点
中和热的测定
教学难点
中和热的测定原理
教学准备
烧杯、纸杯、0.50ml·L-1盐酸、0.50ml·L-1氢氧化钠溶液、温度计、
环形搅拌器。




教师主导活动
学生主体活动
[讲述]化学反应所伴随的热量都是反应热,但具体的反应的反应热又有其他名词,又如何测定?
[质疑]1、什么是燃烧热?什么是中和热?
2、如何测定中和热?
[板书]一、燃烧热、中和热
1、定义:
[讲解]燃烧放出的是燃烧热,酸与碱中和反应放出的顾名思义是中和热。
[板书] 燃烧热:101KPa,298K时,完全燃烧1mol的物质生成稳定的化合物所放出的热量叫燃烧热。
[质疑]你能说出碳、氢气的燃烧热?
[提示]
C(s) + O2(g) == CO(g) △H=—110.5 kJ/mol
C(s) + O2(g) == CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol
[板书] 中和热:在稀溶液中,强酸与强碱中和反应时生成1molH2O,这时的反应热叫中和热.
[讨论]查阅资料和课本
[讨论]
△H=-393.5 kJ/mol
△H=-285.8 kJ/mol




教师主导活动
学生主体活动
[质疑]
中和反应的实质是什么?
中和热的实质是什么?
[板书]2、中和热的测定
H++OH—==H2O
溶液中自由移动1mol H+和OH—=发生中和反应生成H2O
[实验探究]
实验课题:中和热测定
实验目的:1、学习温度计的使用技能
2、学会反应热的测定方法
实验原理:
H++OH—==H2O
△H=
其中C为热容J ·℃-1
T为为温度变化值。
实验器材:
[讨论解决]
实验步骤
实验记录
1、量盐酸溶液温度
t1℃
2、量氢氧化钠溶液温度
t2℃
3、混合后,搅拌,量反应后溶液的最高温度
t3℃
4计算比热容
t=t3-
C=(VHCl·pHCl+ VNaOH·pNaOH) ·4. 18
n(H2O)=0.025mol
△H=
H+(aq)+OH—(aq)==H2O(l) (aq) △H=- 57.3 kJ/mol
说明:①溶液的浓度宜小不宜大.
a.如酸是 浓H2SO4或HNO3,碱是浓NaOH溶液,由于稀释过程中放出大量热,可能使测定值偏大.
b.如是一般酸碱浓溶液稀释放出的热远小于离解吸收的热则




教师主导活动
学生主体活动
[讲解]
(1).为确保50ml 0.50mol∕L的HCl完全被NaOH溶液中和,应选用0.55mol∕L NaOH溶液,使碱稍稍过量.
(2).大小烧杯口应持平,以减少热量的散失.
(3).用0.1分刻度的温度计,温度计的水银球要完全悬浸在溶液中,等稳定一段时间后读数为准,要估读.
(4).动作要快,以尽量减少热量的损失
记笔记
[练习]
:(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(2) (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒,改为环形金属(如铜)棒,其原因是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1
氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (“增加”、 “减少”或“不变”),理由是 ;所求中和热数值 (“增加”、 “减少”或“不变”),理由是 。
[小结]重点掌握中和热实验操作。
(1)减少实验过程中的热量损失。
(2)不能; 因金属易导热。
(3)偏低
(4)增加;后者生成0.055mol的H2O,而前者只能生成0.050mol的H2O;
不变;“中和热”是指酸跟碱发生中和反应生成1摩尔H2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关。
板书计划
一、燃烧热、中和热
1、定义:
101KPa,298K时,完全燃烧1mol的物质生成稳定的化合物所放出的热量叫燃烧热。
在稀溶液中,强酸与强碱中和反应时生成1molH2O,这时的反应热叫中和热.
中和热的测定
H+(aq)+OH—(aq)==H2O(l) (aq) △H=- 57.3 kJ/mol
反馈
实验数据相差较大,课堂效果很好。
第一单元 化学反应中的热效应
第三课时 反应热的计算
一、教学目标
1、深刻理解基本概念,如反应热、焓变、燃烧热、盖斯定律等。
2、根据热化学方程式进行有关的计算
二、教学重点、难点
1、盖斯定律在计算中的应用
三、教学方法:讲授法
四、教学过程
【复习提问】
1、什么是热化学方程式?书写热化学方程式要注意哪些要点?
2、 写出下列反应的热化学方程式
(1)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量。

(2)18g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l), 放出280.4kJ热量。

【讲解】化学反应的反应热,有的能够测量,有的不能测量。比如将一些生成不稳定物质的化学反应,例有C CO,CO或多或少的要转化为CO2,还有一些反应进行的比较慢,要几天,几个月,几年,甚至几十年,肯定不能测量。对于这样的反应热,我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。
【板书】一、反应焓变的计算
【讲解】反应焓变之所以能够有计算得出,要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律,我们来看看该定律的内容。
【板书】(一)盖斯定律:
1、内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的。
【讲解】这就说明对于化学反应,只要其反应物和反应产物确定了,不管它中间经历了多少步,反应焓变总是一定的。好比一个人登山,不管他选择什么途径,只要他从山脚到了山顶,他攀爬的高度总是一定的。这也说明了反应焓变有点像物理学中的矢量。究其原因是焓是一个状态函数。
【板书】2、理解要点:
(1)反应焓变(反应热效应)只与始态(反应物)、终态(生成物)有关,与反应过程无关。
(2)焓变(反应热)总值一定。
【投影】
△H = △H1 + △H2 = △H3 + △H4 + △H5
【讲解】下面就结合例题,利用盖斯定律来求反应焓变。
【板书】(二)焓变的计算方法
1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减
【例1】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下
C(s,石墨)+O2(g)=CO(g)的反应焓变。
C(s,石墨)+ O2(g)= CO2(g) △H1 = –393.5kJ?mol—1
CO (g) + O2(g)= CO2(g) △H2 =–283.0kJ?mol—1
解:设此反应分两步进行:
第一步:C(s,石墨)+ O2(g)= CO2(g) △H1 = –393.5kJ?mol—1
第二步:CO2(g)= CO(g)+ O2(g) △H2 ′= –△H2 = 283.0kJ?mol—1
将上述两步反应相加得总反应为:
C(s,石墨)+O2(g)=CO(g) △H3 = ?
根据盖斯定律,△H3 =△H1 + △H2 ′
=–393.5kJ?mol—1 + 283.0kJ?mol—1
=–110.5kJ?mol—1
答:298KC(s,石墨)+O2(g)=CO(g)的△H为–110.5kJ?mol—1。
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下P4(s,白磷)= 4P( s,红磷)的反应焓变。
P4(s,白磷)+ 5O2(g)= P4O10(S) △H1 = –2983.2kJ?mol—1
P(s,红磷)+ O2(g)= P4O10(S) △H2 = –738.5kJ?mol—1
△H=△H1–4△H2 =–29.2 kJ?mol—1
【练习1】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下
2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g) △H1 = + 67.7kJ?mol—1
N2H4(g)+ O2(g) == N2(g)+ H2O(g) △H2 = –534kJ?mol—1
△H=△H1–2△H2=–1135.7 kJ?mol—1
【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下
Zn(s)+ HgO(s) == ZnO(s)+ Hg(l)的反应焓变。
Zn(s) + O2(g)== ZnO(s) △H1 = –351.1kJ?mol—1
Hg(s) + O2(g)== HgO(s) △H2=–90.7kJ?mol—1
△H =△H1 –△H2- 260.4 kJ?mol—1
【讲解】下面我们看看用另外一种方法来求反应焓变的方法
【板书】2、利用化学键的键能求焓变
【讲解】首先,我们要知道什么是键能。
【板书】(1)键能:原子间形成(或断裂)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。
(2)△H = ∑ (反应物的键能) —∑(反应产物的键能)
【例1】以下是部分共价键键能数据:H—S 364kJ?mol—1,S—S 266kJ?mol—1,S=O 522kJ?mol—1,H—O 464kJ?mol—1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
2H2S(g) + SO2(g) == 3S(g) + 2H2O(g) △H = ? –1484kJ?mol—1
【练习】以下是部分共价键键能数据:P—P 198kJ?mol—1,P—O360kJ?mol—1,O=O 498kJ?mol—1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = ? –1638kJ?mol—1
氧原子
磷原子
P4 分子结构 P4O6 分子结构
五、课堂小练
1、已知25℃和101KP时
① CO(g)+ 1/2 O2(g)====CO2(g)ΔH1 = -283.0 kJ/mol
② H2(g)+ 1/2 O2(g)====H2O(l)ΔH2= -285.8 kJ/mol
③ C2H5OH(l)+ 3 O2(g)==== 2 CO2(g)+ 3 H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol
试计算2CO(g)+4 H2(g)==== H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH4
答案:-339.2 kJ/mol
解析:考察盖斯定律的应用。
2、(1)(s,白磷)+
(2)
则白磷转化为红磷的热化学方程式______。相同的状况下,能量较低的是______;白磷的稳定性比红磷______(填“高”或“低”)。
答案:;红磷;低
解析:考察利用热化学方程式来比较物质的能量。
3、由金红石(TiO2(制取单质Ti,涉及到的步骤为:
TiO2TiCl4Ti
已知:① C(s(+O2(g(=CO2(g( =(393(5 kJ·mol(1
② 2CO(g(+O2(g(=2CO2(g( =(566 kJ·mol(1
③ TiO2(s(+2Cl2(g(=TiCl4(s(+O2(g( =+141 kJ·mol(1
则TiO2(s(+2Cl2(g(+2C(s(=TiCl4(s(+2CO(g(的(H= 。
答案:(80 kJ·mol(1
解析:利用热化学方程式可加减的方法来解题。
4、 已知:;

欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为
A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8
答案:B
解析:利用能量和反应热的转化公式来计算。
5、 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-89.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是( )
A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g)
答案:D
解析:考察等质量可燃物放热多少的比较。
6、CH3—CH3→CH2=CH2+H2;有关化学键的键能如下。
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能(kJ/mol) 414.4 615.3 347.4 435.3
试计算该反应的反应热
答案:+125.6 kJ/mol。
解析:根据键能计算反应热的方法。
7、 已知CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-Q1kJ·mol-1 ,=2H2O(g);△H2=-Q2 kJ·,=2H2O(l);△H3=-Q3 kJ·。
常温下,取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为 。
答案:(0.4Q1+0.05Q3)KJ
解析:考察混合气体的计算。
8、下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是( )
① C(s)+O2(g)===CO2(g);△H1 C(s)+O2(g)===CO(g);△H2
② S(s)+O2(g)===SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)===SO2(g);△H4
③ H2(g)+O2(g)===H2O(l);△H5
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H6
④ CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)△H7 ;CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)△H8
A. ① B. ④ C. ②③④ D. ①②③
答案:C
解析:考察反应热的比较方法。
【课后作业】
1. C8H18的燃烧热为5518kJ/mol,用燃烧热的热化学方程式表示则为__________。
2. 在同温同压下,下列各组热化学方程式中, 的是( )
A.

B.

C.

D.

3. 下列说法正确的是( )
A. 在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D. 在稀溶液中,1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
4. 在101kPa时,H2与1.00mol O2完全燃烧,生成2.00mol液态水,放出571.6kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学反应方程式为____________。
5. 已知反应X+Y= M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )
A. X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
6. 今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=aKJ·mol-1,
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH== bkJ·mol-1,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH== ckJ·mol-1,
关于它们的下列表述正确的是( )
A. 它们都是吸热反应 B. a、b和c均为正值
C. a== b D. 2b== c
7. 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为
8. 已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH= +242kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -484kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= +242kJ·mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= + 484kJ·mol-1
9. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 碳酸钙受热分解????????????????????? B. 乙醇燃烧
C. 铝粉与氧化铁粉末反应??????????????? D. 氧化钙溶于水
10. 下列说法中正确的是( )
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应;
B. 放热反应在常温下一定很容易发生;
C. 反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小;
D. 吸热反应在一定条件下也能发生。
11. 已知A(g)+B(g)=C(g) △H1, D(g)+B(g)=E(g) △H2。若A和D混合气体1mol完全与B反应,放热△H3,则A和D物质的量之比为( )
A.(△H2-△H3):(△H1-△H3)
B.(△H3-△H2):(△H1-△H3)
C.(△H3-△H2):(△H3-△H1)
D.(△H1-△H3):(△H3-△H1)
12. 2mol Cl2与足量H2反应生成HCl气,放出369.2 kJ的热量其正确的热化学方程式是( )
A. H2 +Cl2 ==2HCl ; △H = -369.2kJ. mol-1
B. 2H2(g)+ 2Cl2(g)== 4HCl ;△H = -369.2kJ.mol-1
C. H2(g)+Cl2(g)==HCl(g);△H = -92.3kJ.mol-1
D. H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g);△H = -369.2kJ.mol-1

参考答案
1. C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l);△H=-5518kJ/mol
2. AC 3. C
4. H2(g)+O2(g)= H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
5. C 6. D
7. C(S)+H2O(g)== CO(g)+H2(g);ΔH=+131.28 kJ·
8. A 9. A 10. CD 11. BD 12. C
专题1化学反应与能量变化 第一单元化学反应的热效应
第四课时能源的充分利用
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第一单元化学反应的热效应
节题
第四课时能源的充分利用
教学目标
知识与技能
1.能通过查阅资料,调查研究等方法了解人类所面临的能源危机,认识节约能源,充分利用能源的重要意义
2. 了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。
过程与方法
学会资料查阅方法。
情感态度
与价值观
体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。
教学重点
标准燃烧热和热植的概念
教学难点
燃料的充分燃烧
教学准备




教师主导活动
学生主体活动
[回述]上节课学过的主要知识?
盖斯定律的含义:化学反应的焓变仅与始终态有关。
应用:计算反应热。
[引入] 随着经济的增长和人类生活水平的提高,能源的消耗越来越大,人类所面临的能源危机越来越严重,为了更好的解决能源问题,提高现有的利用能源效率。并寻找新的能源具有十分重要的意义。能源是可以提供的自然资源,包括化石燃料等,能源是国民经济和社会发展的重要物质基础。
[提出问题]
1、传统能源有哪些?新能源有哪些?
2、能量又可以分为一次能源和二次能源,什么是一次能源和二次能源?试举例
3、根据学过的知识,哪些物质可以作为燃料?燃烧后的产物?
4、什么叫标准燃烧热?物质的热值?
[评价]
能源
1、传统能源:化石燃料、热力、电力。
新能源:太阳能、核能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物等。
讨论后口述
化学计量数是否有变化?加、减?
[讨论]查阅资料和课本
回忆《化学2》




教师主导活动
学生主体活动
2、一次能源、二次能源
一次能源是指直接取自自然,没有加工和转换的能量和资源
二次能源是由一次能源经过加工转换后得到的能源。
3、主要燃料:
化石燃料:煤、石油、天然气
高能燃料:氢气、肼、氨气
再生燃料:乙醇、甲醇、
二、重要概念
1、标准燃烧热:在101kPa下,完全燃烧1mol物质的反应热叫标准燃烧热
2、热值:1g物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。
[交流与讨论]
煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃烧的方法之一,
主要化学反应是:C+ H2O==CO+ H2
又已知:
C(s) + O2(g) == CO2(g) ΔH1= -393.51 kJ/mol
CO(g)+ O2(g) == CO2(g) ΔH3= -283.0 kJ/mol
H2(g)+ O2(g) == H2O (g) ΔH 2=-241.8kJ/mol
甲同学根据1molCO(g)和1molH2(g)燃烧放出热量总比1molC(s)燃烧放出热量多,认为“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
[讨论]
一次能源:化石能源、太阳能、风能、核能
二次能源:电力、热力、氢能
二氧化碳、水、氮气。(无污染)

热量应该相同,
C(s)+H2O(g)
==CO(g)+ H2(g)
ΔH1= +131.34 kJ/mol




教师主导活动
学生主体活动
乙同学根据盖斯定律作了下列循环图:
ΔH1
C(s) + H2O (g)+O2(g) CO2(g)+ H2O(g)
ΔH4
ΔH3
ΔH2
CO(g)+ H2(g)+O2(g) CO(g)+ H2 O (g)+ O2(g)
乙同学认为“将煤协化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样,而将煤转化为水煤气会增加消耗,因此,将煤转化为水煤气得不偿失”。
[作业]P11 T7
煤转化为水煤气与直接获得的能量是一样的,将煤转化成水煤气增加耗能。但提高了燃烧效率除去了硫,避免了二氧化硫污染大气
[练习]:
1、(07福建高考)下列关于环境问题的说法正确的是
A、燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中的SO2
B、臭氧的体积分数超过10-14%的空气有利于人体的健康
C、pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
D、含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水污染
2、下列说法或表示方法中正确的是
A、等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B、由C(金刚石)→C(石墨)ΔH= -1.9KJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定
C、在101Kpa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+285.8KJ/mol
D、稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH= —53.7KJ/mol ,若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7KJ
C
板书计划
能源的充分利用
传统能源与新能源
一级能源与二级能源
常见燃料
4、标准燃烧热、热值
反馈
以讨论为主,学生掌握情况较好。
专题1化学反应与能量变化 第二单元化学能与电能的转化
第一课时化学电源
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第一、二课时化学电源
教学目标
知识与技能
了解常见化学电源工作原理,能正确书写原电池的正负电极反应式及电池反应方程式。
过程与方法
通过实验探究化学能转化为电能的装置,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
通过原电池原理体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决能源危机中的重要作用。
教学重点
原电池工作原理
教学难点
电极反应式的正确书写。
教学准备
常见电池。




教师主导活动
学生主体活动
[回述]原电池构成条件?
盐桥的作用。
[引入] 生活生产中我们有哪些化学电池。
[实验探究]完成下列电池的电极反应式。
[讨论]
1、一次电池:锌锰电池、银锌钮扣电池
2、二次电池:镍铬电池、铅蓄电池
3、燃料电池:氢气、甲烷、肼、甲醇等。
回顾
电极材料(两极活性不同)
电解质溶液(对应盐溶液) 盐桥相隔电极与电解质溶液不反应
形成回路
自发的氧化还原反应。
工作原理
电极:负极失电子沿导线流向正极
溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
[讨论]查阅资料
完成表
[讲解]化学电源按其工作性质和储存方式可分为一次电池或原电池、二次电池或可充电电池、储存电池、燃料电池四大类。电极一般由电极材料与添加剂(提高导电性能,如金属粉、碳粉等)。正极为金属氧化物、负极为活泼金属。使用何种化学电源往往根据其其用途综合考虑几方面因素(时间、温度等)。




教师主导活动
学生主体活动
名称
电极材料
电极反应式
碱性锌
锰干电池
负极为锌,正极为金属棒,电解质溶液为氢氧化钾(原氯化铵、氯化锌)
负:Zn+20H--2e-=Zn(OH)2
正:2H2O +2MnO2 +2e-=2MnOOH+20H-
电池:Zn+2H2O+2MnO2 =2MnOOH+Zn(OH)2
银锌纽
扣电池
电极分别是Zn和Ag2O,电解质溶液是KOH溶液,电池反应的产物是ZnO和Ag,
负:Zn+20H--2e-=ZnO +H2O
正:Ag2O +H2O +2e-=2Ag+20H-
电池:Zn+Ag2O =2Ag+ZnO
铅蓄
电池
电极分别是Pb、PbO2,电解质是一定浓度的硫酸,
负:Pb+S042—-2e =PbS04
正:Pb02+4H++S042—+2e-=PbS04+2H2O
电池:Pb+Pb02+2H2S04=2PbS04+2H2O
镍镉
蓄电池
正极(镍)上有Ni(OH)3,负极主要是镉(含有一些铁),所用电解质为KOH溶液。
负极:Cd+20H--2e-=Cd(OH)2
正极:2NiO(OH)+H2O +2e-= 2Ni(OH)2+20H
Cd+2NiO(OH) + H2O = 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
氢氧
燃料
电池
一般用30%K0H溶液作这种电池的电解质溶液。电极可用含有催化剂的多孔石墨电极(负极中催化剂可用铂或钯,正极中催化剂可用AgO或CoO)
负:2H2-4e-+40H-= 4H2O
正:O2+2H2O+4e-=40H-
电池反应式:
2H2+ O2= 2H2O
甲烷
燃料
电池
电解质溶液为氢氧化钾溶液
负极:CH4 + 10OH- -8e === CO32- + 7H2O
正极:2 O2+4 H2O +8e = 8OH-
CH4 + 2OH- +2O2= CO32-+3H2O
说明:1、燃烧电池的电解质有磷酸(酸性溶液)、氢氧化钠(碱性溶液)、熔融氧化锆(ZrO2)、质子交换膜(H+)。
2、锂电池工作原理:负极( Li)、正极(过渡金属氧化物)
电池反应:xLi+MoS2=LixMoS2




教师主导活动
学生主体活动
[总结]电极反应的书写:
1.原电池的正负极确定
a.由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极(一般负极材料与电解质溶液发生反应),但不是绝对的。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为 ,但Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为 .
b.根据反应的类型判断:可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应,若发生氧化反应,则为负极,若发生还原反应,则为正极。
2.书写电极反应注意的问题
a.电极反应是一种离子反应,遵循书写离子方程式的一切规则(如“拆”、“平”);两电极反应式中得失电子数目一般相等。
b.负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在碱性溶液中以CO32-形式存在);
c.溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它H+与结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。
d.两极反应相加得到总反应,总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。
e.对于可逆电池反应,要弄清楚充电和放电的方向,放电过程体现原电池原理,充电过程体现电解池原理。
板书计划
1.原电池的正负极确定
2.书写电极反应注意的问题
反馈
探究实验效果很好,学生掌握情况较好。
[课后练习]
1.(07天津)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材

料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反应为LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6 ,下列说法正确的是
A.充电时,电池的负极反应为 LiC6 - e- == Li + C6
B.放电时,电池的正极反应为 CoO2 + Li+ + e- == LiCoO2 ,
C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
2.(05广东)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2—。下列对该燃料电池说法正确的是
A.电池的总反应是:2C4H10+13O2→8CO2+10H2O
B.在熔融电解质中,O2—由负极移向正极
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e—==2 O2—
D.通入丁烷的—极是正极,电极反应为:C4H10+26e—+13O2—==4CO2+5H2O
3.(06广东)某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说法正确的是
A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应
B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应
D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li
4.(06江苏)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应:C6Li-xe-===C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)
正极反应:Li1-xMO2+xLi++x e-===LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的是
A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2===LiMO2+C6Li1-x
B.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小
C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++x e-===C6Li
5.我国首先研制的以铝-空气-海水电池为能源的新型航标灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧使铝不断氧化而源源不断地产生电流,其能量比干电池高20~50倍。试推测此种新型电池可能的基本结构:__________是负极,__________是正极。电极反应式为 。
6.航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应的化学方程式均可表示为2H2+O2=2H2O。酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸,其负极反应为2H2-4e-=4H+,则其正极反应为 ;碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应为 。
专题1化学反应与能量变化 第二单元化学能与电能的转化
第五课时原电池与电解池
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第五课时原电池与电解池
教学目标
知识与技能
通过化学能与电能互相转化的探究活动,了解原电池、电解池的工作原理,能正确书写其电极反应式及总反应方程式。
过程与方法
两组比较,学会用比较方法学习化学,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决人们生产、生活中的重要作用。
教学重点
电极反应式的正确书写
教学难点
电极反应式的正确书写。
教学准备





教师主导活动
学生主体活动
[回顾] 分析下图,回答下列问题:。
上述装置中,__________为原电池,__________为电解池。
在A中,Cu为____极,发生_______反应,电极反应为_________。Zn为______极,发生_______反应,电极反应为______________。A中的实验现象为________________________________。
在D中,Cu为______极,发生_______反应,电极反应为___________________。碳棒为______极,发生_______反应,电极反应为___________。D中的实验现象为_______________。
在G中,Cu为______极,发生_______反应,电极反应为___________________。碳棒为______极,发生_______反应,电极反应为_________。E中的实验现象为_____________。
[讨论]
AB
负极:Zn—2e—==Zn2+(氧化反应
正极:Cu2+2e—== Cu(还原反应
电极:负极失电子沿导线流向正极
溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。




教师主导活动
学生主体活动
[小结] 原电池、电解池的比较
原电池
电解池
电极
名称
正极、负极
阳极、阴极
材料
活泼金属、碳棒
碳棒
电极
反应
实质
负极发生氧化反应
阳极发生氧化反应
反应式
正极发生还原反应
阴极发生还原反应
能量转化形式
化学能转化为电能
电能转化为化学能
典型实例
Zn-Cu-稀硫酸
电解氯化铜溶液


学科上
判断金属活动性
判断离子放电顺序
生产上
化学电源
电镀、电解
[思考]你答为如何判定原电池还是电解池?
是否有电源
[例题] 1.(07四川)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。请填写下列空白:
(l)与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是:
(2)二甲醚可由合成气(CO+H2)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式可能是:
( 3 )以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成然料电池。该电池中负极上的电极反应式是:_________
(分析)
1、考查的是同分异构体:(1)CH3CH2OH、HCOOH
2、考查知识应用:3CO+3H2=CH3OCH3 或2CO+4H2=CH3OCH3+H2O
3、原电池中和电极反应式(3)CH3OCH3+16OH—-12e-=2CO32-+11H2O




教师主导活动
学生主体活动
(课堂练习)
1.(07重庆)如题11图所示,下列叙述正确的是
A.Y为阴极,发生还原反应
B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X为滤纸接触处变红
2.(06重庆)
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是__________________________;电解液中H2SO4的浓度将变________________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加______________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题27图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成___________、B电极上生成_______________,此时铅蓄电池的正负极的极性将___________。
(小结)能判断原电池、电解池,能正解收写电极反应式
作业:P21 T6
27.(14分)
(1)PbO2 +2e-+4H+ +SO42- =PbSO4+2H2O 小 48
(2)Pb PbO2 对换
板书计划
原电池与电解池比较
反馈
练习2做得不好,要加强基础知识的练习。
专题1化学反应与能量变化 第二单元化学能与电能的转化
第一课时原电池的工作原理
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第一课时原电池的工作原理
教学目标
知识与技能
了解原电池工作原理,能正确书写原电池的正负电极反应式及电池反应方程式。
过程与方法
通过实验探究化学能转化为电能的装置,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
通过原电池原理体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决能源危机中的重要作用。
教学重点
原电池工作原理
教学难点
电极反应式的正确书写。
教学准备
烧杯、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、铜片、锌粉。琼脂(氯化钾溶液)




教师主导活动
学生主体活动
[回述]化学反应中放出能量,如何有效地利用?
[引入] 化学能与电能的相互转化,是能量转化的重要形式之一。这种能量转化形式在生产、生活和科学研究中常用广泛。
[实验探究]锌与硫酸铜溶液反应中发生的能量变化
学生实验,
讨论
[讨论]查阅资料
实验1
实验2
主要仪器
烧杯、温度计
烧杯、电流计、导线、盐桥
主要药品
锌粉、1mol/LCuSO4(aq)
铜、锌、1mol/LCuSO4(aq)1mol/LZnSO4(aq)
实验现象
红色沉淀、温度上升
电流计偏转、锌变薄、铜变粗
化学反应
表达式
Zn(s)+Cu2+(aq)==
Zn2+(aq)+Cu(s)
ΔH1= -393. 51 kJ/mol
负极:Zn—2e—==Zn2+(氧化反应
正极:Cu2+2e—== Cu(还原反应
电池反应式
Zn+Cu2+==Zn2++Cu
能量转化形式
化学能转化为热能
化学能转化为电能




教师主导活动
学生主体活动
[提问]盐桥含有什么?有什么作用?
氯化钾饱和溶液;盐桥中氯离子移向硫酸锌溶液,钾离子移向硫酸铜溶液,合两电解质溶液均保持电中性,反应继续进行。
[练习]
原电池构成条件
电极材料(两极活性不同)
电解质溶液(对应盐溶液) 盐桥相隔电极与电解质溶液不反应
形成回路
自发的氧化还原反应。
工作原理
电极:负极失电子沿导线流向正极
溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
[小结]请以反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2设计一个原电池:
[讨论]根据自己设计的原电池回答下列问题:
构成原电池的条件是什么?
2、标出原电池的正负极,并说明判断的依据。
3、在原电池中,电子的流动方向是怎样的?电流方向呢?
4、在原电池溶液中,各离子如何移动?
5.原电池工作过程中,溶液的PH值怎样变化?并写出电极反应。
6.原电池是如何将化学能转化为电能的呢?
[作业]P13
[练习]
[讨论]
口答
若用盐桥,铁极插入硫酸钠溶液,碳棒插入稀硫酸,两烧杯骨盐桥相连。
实质:失电子为负极,得电子为正极
正极变大
得失电子




教师主导活动
学生主体活动
1.下列说法正确的是( )D
A.原电池是把电能转化为化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应
D.形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动
2.微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为: Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是:( )AC
A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH减小
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应
3.(07海南)依据氧化还原反应:2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是??????????? ;电解质溶液Y是??????????? ;
(2)银电极为电池的??????????? 极,发生的电极反应为??????????? ;X电极上发生的电极反应为??????????? ;
(3)外电路中的电子是从??????????? 电极流向??????????? 电极。
[分析]铜,硝酸银溶液
正极,2Ag++2e—== 2Ag 还原反应
(3)铜电极,银
板书计划
一原电池工作
构成条件
工作过程
盐桥
反馈
探究实验效果很好,学生掌握情况较好。
专题1化学反应与能量变化 第二单元化学能与电能的转化
第四课时电解池的应用
教学
课题
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第四课时电解池的应用
教学目标
知识与技能
通过电能转变为电能的探究活动,了解电解池的工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
过程与方法
通过实验探究电能转化为化学能的装置,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
通过分析电解饱和氯化钠溶液,原理体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决人们生产、生活中的重要作用。
教学重点
离子放电顺序
教学难点
电极反应式的正确书写。
教学准备
氯化钠溶液、U形管、稳压电源。




教师主导活动
学生主体活动
[回顾]如何写电解池中两极的电极反应式。
[交流与讨论] P20电解氯化钠溶液原理。
1.在氯化钠溶液存在 离子,接通直流电源后,溶液中 离子向阳极移动,由于 离子比 离子容易失去电子,在阳极被氧化;溶液中 离子向阴极移动,由于 离子比 离子容易得到电子,在阴极被还原;在 极区得到NaOH。
2.请写出电解食盐水过程中的电极反应为:
总反应的电解方程式
3、分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区:
[讨论]
1、判断阴极、阳极,电子得失。
2、离子反应。
NaCl==Na+ + Cl—
H2OH++OH—
自由移动Na+ 、 Cl—H+、OH—能电后作定向移动,Na+ 、H+、移向阴极氢离子得电子变成氢气,OH—Cl—向阳极移动失电子,氯离子失电子而变成氯气
阳极:2Cl——2e-= Cl2
阴极:2H++2e-= H2
或2H2O+2e-= H2+2OH—
2Cl—+2H2O = Cl2 +H2+2OH
Cl2+2OH ==Cl—+ClO—




教师主导活动
学生主体活动
1.电极产物的判断依据——离子放电顺序和电极材料
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电.放电顺序取决于离子本身性质,也与电极材料有关.电解时所使用的电极分为两类:一类为惰性电极,只起导体的作用(如铂、石墨等).另一类为活性电极(除铂、金以外的金属),活性电极作阴极,只起导体的作用;若为阳极,电极本身.发生氧化反应。
(1)在电极的阴极上,阳离子的放电顺序为:
(2)在惰性电极的阳极上,阴离子放电的顺序为:
注:若非惰性电极作阳极,失电子的是电极本身.
2.电解规律及溶液PH分析:
(1)电解规律:用惰性电极电解酸、碱、盐各种电解质溶液,依据放电顺序有四种类型:
①含氧强酸、强碱和活泼金属含氧酸盐溶液电解,实际上是电解 。
阴:4H++4e-=2H2↑
阳:4OH—-4e-=O2↑+H2O
②无氧酸、不活泼金属无氧酸盐溶液电解,实际上
是 电解。
③活泼金属无氧酸盐溶液电解, 同时发生电解。
不活泼金属含氧酸盐溶液电解, 同时发生电解。
(2)电极附近溶液PH值变化:
电解时,如果溶液中H+或OH-在电极上放电,使得电极附近溶液中的H+或OH-浓度发生改变,而引起电极附近PH值变化。
电解时,如在阳极上生成O2,这时由_____在阳极上放电,使得阳极附近[OH-]___[H+],阳极区PH值_____;如在阴极上生成H2,这时由于___在阴极上放电,使得阴极附近[H+]___[OH-],阴极区PH值___。
(3)电解质溶液PH值变化:
若电解时,只生成H2,而不生成O2,溶液的PH值___;
若只生成O2,而不生成H2,溶液的PH值_________;
若既生成H2,又生成O2,实际上就是电解_____;此时若原溶液为酸性,其PH值______,若为碱性,其PH值______,若为中性,其PH值不变;
若既不生成H2,也不生成O2,溶液的PH值变化不大。
[思考]电解质原溶液如何恢复?
[讨论]
按金属活动顺序表:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Na+
阴离子放电顺序:
X—>OH—>含氧酸根离子
硫酸、硝酸、
氢氧化钠、氢氧化钙
硫酸钠、硝酸钾
电解水,
HCl、CuCl2
溶质电解,
水和溶质,
如NaCl“放氢成碱”
如CuSO4“放氧成酸”
溶液的PH视电解情况分析
NaCl溶液电解后,需加入盐酸,
CuSO4溶液需加氧化铜。




教师主导活动
学生主体活动
1.(06江苏)某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
2.(06北京)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是____________________________________。
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是____________________。
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质,可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是____________________。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,
请简述原因___________________________
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口___________
______(填写“A”或“B”)导出。
[答] (1)2Al2O3 4Al+3O2↑
(2)2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
(3)① 4OH——4e—=2H2O+O2↑
② H+ 放电,促进水的电离,OH— 浓度增大
③ B
板书计划
离子放电顺序、电极材料
电解规律、溶液PH
反馈
离子放电顺序是电解知识的难点,探究实验效果很好,学生掌握情况较好。
专题1 化学反应与能量变化 1.2 化学能与电能的转化
(第5课时)电解池的工作原理
教学
课题]
专题
专题1化学反应与能量变化
单元
第二单元化学能与电能的转化
节题
第三课时电解池工作原理
教学目标
知识与技能
通过电能转变为电能的探究活动,了解电解池的工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
过程与方法
通过实验探究电能转化为化学能的装置,培养实验探究能力。
情感态度
与价值观
通过分析电解原理体会化学反应对人类生活生产的作用,化学在解决人们生产、生活中的重要作用。
教学重点
电解池的工作原理
教学难点
电极反应式的正确书写。
教学准备
氯化铜溶液、U形管、稳压电源。




教师主导活动
学生主体活动
[讨论]已知:2 Na(s) + Cl2(g) ==2 NaCl(g)
ΔH= -822. 3kJ/mol
2Al(s)+ O2(g) == Al2O3(g)
ΔH= -1675.7 kJ/mol
1.电离是指电解质___________或__________状态下离解成_________过程。电离需要通电吗?_ [强调]电离针对电解质、在溶或熔条件下,结果产生自由移动离子。
2.NaCl熔融后电离成_________离子,其在通电前作_________运动。通电后,在外电源的作用下,离子作_________移动而导电。(其中阳离子向电源的_________极移动,阴离子向电源的_________极移动。) 在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解。
反应放出能量较大,说明生成的氯化钠、氧化铝比较稳定。如果要制得钠、铝金属。需外界提供较大能量,可以将电能转化为化学能,活泼金属都可以这样制得。
溶于水或熔化状态下
自由移动离子的过程,
不需要。
钠离子、
自由移动。
定向移动




教师主导活动
学生主体活动
电后电极表面分别发生了什么化学反应?
发生的电极反应式:
请分析电解过程中电子的流向:
[活动与探究] P19
CuCl2溶液中含有哪些离子?
通电前后,溶液中离子的运动状态有何不同?
CuCl2溶液在通电过程中两极分别有什么现象发生?
完成电极反应式和电解反应方程式
[小结]
1、在 叫电解。
将 称为电解质。
2、电解池工作原理:电源正极相连的为 极,发生 反应,电源负极相连的 ,发生 反应。电解时溶液中阳离子向 极移动,阴离子向 极移动。
阳极:2Cl——2e-= Cl2
氧化反应
阴极:2Na++2e-= 2Na
氧化反应
电子流向:负极—阴极
正极—阳极
CuCl2==Cu2+ + 2Cl—
H2OH++OH—
自由运动状态,定向移动(阳离子移向阴极,阴离子移向阳极)
阳极:有黄绿色气体,使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝。
阴极:电极棒上附着红色物质。
阳极:2Cl——2e-= Cl2
氧化反应
阴极:Cu2++2e-= Cu
还原反应
电解反应方程式
电解
CuCl2==2Cu + Cl2
Cu2+ + 2Cl—== Cu+Cl2
1、电解池构成和条件
电极(惰性)、电解质、电源、完成一个非自发氧化还原反应。
2、电解池工作原理:
正极—阳极(阴离子靠近)—氧化反应
负极—阴极(阳离子靠近)—还原反应




教师主导活动
学生主体活动
1.(03上海)右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d
为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A a为负极、b为正极
B a为阳极、b为阴极
C 电解过程中,d电极质量增加
D 电解过程中,氯离子浓度不变
2.(07上海)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是
A 铅笔端作阳极,发生还原反应
B 铂片端作阴极,发生氧化反应
C 铅笔端有少量的氯气产生
D a点是负极,b点是正极
3、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:还原性Fe>Ni>Cu) ﹙﹚
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2+ + 2e— == Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
4.(1)右图的装置会出现什么现象?并完成电极反应式和总反应式。
(2) 左边烧杯为____________装置,右边烧杯为____________装置。当Zn减轻0.65g时,左边烧杯的碳棒增重_______ g,右边烧杯的左边碳棒为_______极,产生的气体为_______ mol,右边烧杯的右边碳棒为_______极,在标状下产生的气体为_______ mL。
[作业]
板书计划
1、电解池构成和条件
电极(惰性)、电解质、电源、完成一个非自发氧化还原反应。
2、电解池工作原理:
正极—阳极(阴离子靠近)—氧化反应
负极—阴极(阳离子靠近)—还原反应
反馈
离子放电顺序是电解知识的难点,探究实验效果很好,学生掌握情况较好。
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.1 化学反应速率
(第1课时)化学反应速率的表示方法
教学
课题

专题2
化学反应速率
单元
第一单元化学反应速率
节题
第一课时化学反应速率的表示方法
教学目标
知识与技能
1.知道化学反应速率的概念及其定量表示方法,能进行有关化学反应速率的简单计算。
2.了解测定化学反应速率的方法
过程与方法
通过实验测定某些化学反应的速率,培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
情感态度
与价值观
体会化学反应不同,反应速率不同,感受研究化学反应速率的含义。
教学重点
化学反应速率的简单计算
化学反应速率的测定。
教学难点
化学反应速率的含义。
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[讲解]有些化学反应进行很快,如爆炸、中和反应;有的反应很慢,如:石油形成。
[观察与思考]H2O2溶液在室温下分解时c(H2O2)的变化
[讲解]
1.化学反应速率的表示方法及特点。
(1)表示方法:
定义:表示化学反应快慢的物理量。
用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
表达式:=
单位:由浓度的单位和时间的单位决定。mol/L·h、mol/L·min、mol/L·s等。?
(2)特点:?
①化学反应速率是平均速率,且均取正值。?
②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可
[理解]
阅读P32
讨论,画图。
回忆
理解后归纳




教师主导活动
学生主体活动
能不同,但表示的意义相同。?
[总结]
③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。?
例:对于反应:mA+nBpC+qD
VA∶VB∶VC∶VD=m∶n∶p∶q
[活动与探究]盐酸与碳酸钙反应速率变化
[典型例题] 1.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。对此反应速率的表示,正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
(解析 4A(s) + 3B(g) 2C(g) + D(g)
2 min ? 0.6 mol/L 0.4mol/L 0.2 mol/L
知识点:本题考查化学反应速率的概念及其计算方法。
能力点:培养学生知识再现能力。
2.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的反应速率分别为: ①v(A) = 0.15mol/(L·s); ② v(B) = 0.6mol/(L·s) ③ v(C) = 24mol/(L·min) ; ④ v(D) = 0.45mol/(L·s) 则该反应进行的快慢顺序为
[讨论后回答]
[交流与讨论]P33表
2—2,得出结论
重点理解
P34
速率大小可通过化学反应中的明显现象,如沉淀、气体、颜色等。
注意:化学反应速率只能用气态物质、溶液中物质来表示,而固体视为常数。
④ > ③ = ② > ①




教师主导活动
学生主体活动
(解析) A + 3B = 2C + 2D
0.15mol/(L·s) 0.3mol/(L·s)
0.6mol/(L·s) 0.4mol/(L·s)
24mol/(L·min) 0.4mol/(L·s)
0.45mol/(L·s)
[课堂练习]
1、甲、乙两容器都在进行AB的反应,甲中每分钟减少A3mol,乙中每分钟增加B3mol,则正确的关系是( )
A.v(A) > v(B) B.v(A) < v(B)
C.v(A)>= v(B) D.无法确定
2.在A锥形瓶中放入10g绿豆粒大的碳酸钙,在B锥形瓶中放入5g粉末状的碳酸钙,分别加入50mL 1mol·L-1盐酸,下图中(图中x表示时间、y表示锥形瓶中碳酸钙减少的质量),能正确表示实验结果的是
[小结]化学反应的速率之比等于化学计量数之比。
[作业]P41T6
注意:比较化学反应速率,要化为同一物质,相同单位。
D、不知容积
C
板书计划
1.化学反应速率的表示方法及特点。
(1)表达式:= (2)VA∶VB∶VC∶VD=m∶n∶p∶q
反馈
学生的画图能力较差,加强训练。

专题2 化学反应速率与化学平衡 2.1 化学反应速率
(第2课时)影响化学反应速率的因素
教学
课题
专题
专题2化学反应速率
单元
第一单元化学反应速率
节题
第二课时:影响化学反应速率的因素1
教学目标
知识与技能
通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
过程与方法
通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
情感态度
与价值观
体会化学反应速率的影响因素,认识内因决定起决定作用。
教学重点
实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
教学难点
实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。。
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[讲解]生活中人们利用冰箱保存食物,控制温度提高酵的速率,鼓入更多的空气加剧燃料的燃烧。都是利用外界条件改变化学反应速率。
[观察与思考]碳酸钙粉末与盐酸反应
[提问]得到什么结论?
[讲解]
影响因素:当其他条件不变时
1.浓度的影响:增加反应物的浓度可以加快化学反应速率;降低反应物的浓度,可以减慢化学反应速率。
2.压强的影响:(仅适用于有气体参加的反应)增加体系的压强,可以加快化学反应速率;降低体系的压强,可以减慢化学反应速率
3.温度的影响:升高体系的温度可以加快化学反应速率;降低体系的温度,可以减慢化学反应速率。
4.催化剂的影响:使用正催化剂可以加快化学反应速率;使
[理解]
阅读P35
其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;减少生成物浓度,反应速率减小。
理解
理解后归纳




教师主导活动
学生主体活动
用负催化剂,可以减慢化学反应速率。
5.其他因素的影响:如:光、固体颗粒大小、溶剂等
决定因素:参加化学反应的物质的性质(即反应物的本性)
(讨论)
1、 浓度一般是指气体或溶液的浓度。若增加一种物质的浓度(无论是反应物或是生成物),反应速率总是加快,反之则减慢。
2、压强的变化,引起容器体积的变化,最终导致浓度的变化!如:气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍,即体系体积缩小一半,即相当于“加压”了。
充入反应无关气体(惰气):
恒容条件下,容器总压尽管增大了,但容器的体积不变,各自的分压(浓度)也不变,故反应速度不变,
恒压条件下,为维持容器压强不变,容器体积必增大,故体系中各气体分压(浓度)减小,故反应速度减小。
3、温度每升高10℃,反应速率就提高到原来的2—4倍。
4.催化剂需要适宜条件,如合适的温度、环境中杂质;对可逆反应中正逆反应的速率影响相同,因此使用不会改变反应方向和转化率。
[例题1]反应3Fe(s)+4H2O(g) 2Fe3O4(g)+4H2(g),在一可变容积的密闭容器中进行,下面条件的改变对反应速率几乎无影响的是( )
A、增加铁的量 B、将容器的体积缩小一半
C、保持体积不变,充入N2 ,使体系压强增大。
D、压强不变,充入N2,使容积体积增大。
理解
注意:化学反应速率只能用气态物质、溶液中物质来表示,而固体视为常数。
压强的影响归为浓度的影响
“速率几乎无影响”
AC
体积的改变,即是压强的改变




教师主导活动
学生主体活动
[典型例题2]
1.
t1- t2: Mg与HCl的反应是一个放热反应,放出的热量使体系温度升高,导致反应速率增大;
t2- t3:随反应进行,C(H+)浓度显著减小,导致反应速率明显减小。
[课堂练习]
1.下列措施中肯定能使化学反应加快的是( )CD
A.增加反应物的量 B.增大压強
C. 升高温度 D.使用正催化剂
3.已知某反应温度每升高10℃,反应速率增大为原来的3倍,在10℃时完成该反应的10%需要81min,将温度提高到50 ℃,完成该反应的10%需要时间
s。
4.足量的铁粉与一定量的盐酸反应,反应速率太快,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中 。
A.水 B.NaCl(固) C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液 E.NaNO3溶液 F.NaOH溶液 G.Na2CO3溶液 H.NaAc溶液 I.CuSO4溶液
5.在一定温度下,向一个容积为2 L的真空容器内(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 molH2,经过一段时间反应后,测得容器内的压强为起始时的0.9倍。在此时间内H2的平均反应速率为0.1 mol/(L.min) 。则此反应所经过的时间为( )
A.2 min B. 3 min C. 4 min D. 5min
[小结]化学反应速率影响因素有有浓度、温度、催化剂、压强等。
[作业]P40 T4 T5
板书计划

反馈
由于实验条件差,实验效果不明显。对理论说明作用不太好。
教学
课题
专题
专题2化学反应速率
单元
第一单元化学反应速率
节题
第二课时:影响化学反应速率的因素2
教学目标
知识与技能
1、知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
2、认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律,能用有效碰撞理论加以解释
过程与方法
通过碰撞理论的学习培养学生的思维能力。
情感态度
与价值观
体会化学反应速率的影响因素,认识内因决定起决定作用。
教学重点
温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律,能用有效碰撞理论加以解释
教学难点
能用有效碰撞理论加以解释
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[回顾]化学反应速率影响因素有哪些?
[讲解]
影响因素:当其他条件不变时
1.浓度的影响:增加反应物的浓度可以加快化学反应速率;降低反应物的浓度,可以减慢化学反应速率。
2.压强的影响:(仅适用于有气体参加的反应)增加体系的压强,可以加快化学反应速率;降低体系的压强,可以减慢化学反应速率
二、物质的性质起决定作用
[提出问题]
[理解]
不考虑固体
有气体参与
影响最大。
如将硫铁矿粉碎后燃烧
钠、铜分别与氯气反应




教师主导活动
学生主体活动
以上因素对化学反应速率影响的原因?如何解释?
[讲解]
有效碰撞必须满足两个条件:一是发生碰撞的分子具有较高的能量,二是在一定的方向上发生碰撞。

在化学反应中,能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。
外界条件改变
单位体积内分子总数
反应的活化能
活化分子百分数
单位体积内活化分子总数
有效碰撞次数
化学反应速率
增大反应物浓度
增大?
不变
不变?
增大?
增大?
增大?
增大气体反应 压強
增大
不变?
不变
增大
增大?
?增大
升高温度
不变
不变?
增大?
增大
增大?
增大?
使用催化剂
不变
减少
增大?
增大?
增大?
增大
理解P36
如篮球投向篮圈里。
讨论解释
[典型例题]
2、(07广东)“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号





c(I-)/mol·L-
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(SO42-)/mol·L-
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t /s
88.0
44.0
22.0
44.0
t2
回答下列问题:
(1)该实验的目的是 。
(2)显色时间t2= 。




教师主导活动
学生主体活动
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为 (填字母)
A <22.0s B 22.0~44.0s C >44.0s D 数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是 。
(答案)
2、(1)研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响 (2)29.3s (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
[直击高考]
1.(06江苏)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。
⑴ 稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有 的优点是___________(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_________等环境问题(填一项)。
⑵ 某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
NO、NH3
混合气体
催化反应器
检 测
尾气处理
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是 。
⑶ 若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与的反应NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是 (填字母),原因是 。
A.① B.② C.都有可能
参考答案:
1、(1)减少CO和碳氢化合物的污染;光化学烟雾或破坏臭氧层
(2)溶液显色所需要的时间
(3)A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3
或 B汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3
或 C汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少
……………………………………………………综合应用;中等难度
【分析】该题是根据2006年化学高考说明而编写的新的综合题,意在考查学生综合运用所学化学知识和方法,解决研究性、综合性问题的能力和科学探究能力。本题以汽车尾气对大气的污染、稀燃技术的应用和汽车尾气中污染物的处理为背景,考查学生的探究解决综合问题的能力:问题(1)考查学生根据图给信息形成结论的能力;问题(2)设置了探究不同催化剂对NH3还原NOx反应的催化效率的实验,考查学生设计探究方案的能力;问题(3)就“处理纯NO、汽车尾气中NOx消耗NH3的物质的量的多少”设问,考查学生的思维的全面性和深刻性。本题对中学化学教育中关注学生探究能力的培养、让学生学习真实、有用的化学具有较强的导向作用。

[小结]单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快。
[作业]P40 T4 T5
板书计划
概念:有效碰撞、活化能
解释:
单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快
反馈
由于实验条件差,实验效果不明显。对理论说明作用不太好。
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度
(第1课时)判断化学反应方向的依据
教学
课题
专题
专题1化学反应速率
单元
第二单元化学反应的方向和限度
节题
第二课时:判断化学反应方向的依据
教学目标
知识与技能
能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法
通过生活中事例,培养学生归纳思维能力。
情感态度
与价值观
通过认识自发反应,感受化学对生活的影响。
教学重点
利用焓变和熵变说明化学反应的方向
教学难点
利用焓变和熵变说明化学反应的方向
教学方法
讨论法




教师主导活动
学生主体活动
【过渡】
如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?
二、判断化学反应方向的依据.
【交流与讨论】:
1、酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?
(讲解)放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定, △H < O有利于反应自发进行.
1.焓判据(能量判据).
体系趋向于从高能状态转变为低能状态
(这时体系会对外做功或者释放热量~△H ﹤0)
【设问】:
自发反应一定要△H < O ?
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
△H= +37.30kJ/mol
【结论】:
△H < O有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < O.
焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.
[讲解]为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵.
2.熵判据.
(1).熵:体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度.
符号:S 单位: J?mol-1?K-1 .
体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小.
[理解]
[体会]
△H < O即放热反应
不一定
“一定条件”




教师主导活动
学生主体活动
(2).熵变:反应前后体系熵的变化.
同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)
产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值
( △S >0),为熵增加反应.
【设问】:火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化?从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发?
(3).熵判据:
混乱度越大越稳定,△S > 0 有利于反应自发进行【设问】:CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行?
已知: △H(298K)=+178.2KJ?mol ,
△S(298K)=169.6J?mol-1?K-1
【结论】:
△S > O有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S > O.
熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.
3.复合判据(自由能变化).
△ G=△H—T △S
当△ G<0时,反应自发进行
当△ G>0时,反应不自发进行
当△ G=0时,平衡状态
温度对反应自发性的情况:
自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,也就是反应方向判断的熵判据.
理解
温度对反应自发性的情况:
类型
△H
△S
△H—T△S
反应的自发性
1
-
+
永远是—
任何温度都是
自发反应
2
+
-
永远是+
任何温度下都是
非自发反应
3
-
-
高温+ 低温—
高温是非自发反应
低温是自发反应
4
+
+
高温—低温+
高温是自发反应
低温是非自发反应
【注意点】:
(1).反应的自发性只能用于判断反应发生的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率.
如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现.
(2).在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质.如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果.
如水泵可以把水从低水位升至高水位;高温高压石墨转化为金刚石的例子,实现后者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的.
[典型例题] 1、下列说法中正确的是( D )
A.某反应低温条件下能自发进行,那么高温条件下也一定能自发进行
B.某反应高温条件下不能自发进行,那么低温条件下也不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的,与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性的作用
2、已知在298K、100Pa下反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H = —113.0 kJ·mol-1,△S= —145.3J·mol-1·K-1。请同学们经过计算判断人们提出的用上述反应治理汽车尾气是否可行?
[课堂练习]
1、下列变化的熵变大于零的是
A.H2O(l) H2O(g) B.CO2(g) CO2(s)
C.NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O
D.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
2、下列说法正确的是:( B )
A.凡是放热反应都是自发的。 B.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
C.自发反应都是熵增大的反应。 D.电解池的反应是属于自发反应
3、下列反应一定能自发进行的是( D )
A、放热反应 B、熵增加的反应
C、熵增加的吸热反应D、熵增加的放热反应
4.下列反应常温时能自发进行,并既能用能量判据又能用熵判据解释的是( )
A.HCl+NH3=NH4Cl B.2KClO3=2KCl+3O2↑
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
D.Ba(OH)2·8H2O+2 NH4Cl=BaCl2+ NH3↑+10H2O
[直击高考]
1、(08盐城一检)氨在国民经济中占有重要的地位,请参与下列探究。
(1) 生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g)?? △H = +131.3 kJ ,△S = +133.7 J/K
该反应在低温下能否自发 (填:能或否)。
3.(08南京一检)下列说法不正确的是
A.根据沸点差异可以判断两种液体混合物是否可用蒸馏方法进行分离
B.根据固体溶解度曲线可以判断物质结晶的方法
C.根据熵变可以判断所有化学反应能否自发进行
D.根据化学平衡常数可以判断化学反应进行的限度
A.氧元素被还原,氮元素被氧化
B.有两种元素的化合价发生了变化
C.生成的气体与转移电子的物质的量之比是10:3;
D.该反应的熵变△S3.(08南通一检)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O
则阴极反应式为:________________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:___________________________________。
4.(08淮安二检)下列叙述中,不正确的是
A.在相同条件下,焓变小于0而熵变大于0的反应肯定能自发进行
B.升高温度会加快化学反应速率,其原因是增加了活化分子的百分数
C.青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2,用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D.某离子被沉淀完全时,该离子在溶液中的浓度即为0
[作业]
板书
判断化学反应方向的依据
综合 1、依据一(焓判据):(H<0 的反应有自发进行的倾向。
考虑 2、依据二(熵判据):大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增加的倾向
2、恒T恒P下
反馈
判断现极端方向即可。
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度
(第2课时)化学反应的方向
教学
课题
专题
专题1化学反应速率
单元
第二单元化学反应的方向和限度
节题
第一课时:化学反应的方向
教学目标
知识与技能
了解化学反应的可逆性,知识常见反应的方向。。
过程与方法
通过生活中事例,培养学生归纳思维能力。
情感态度
与价值观
通过认识自发反应,感受化学对生活的影响。
教学重点
自发反应
教学难点
自发反应
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
(讲解)在一定条件下,有些物质发生化学反应,而有此物质不能发生?自然界中有许多现象是可以自发进行的,请结合自己的生活经验举例说明.
1、自然界中水总是从高处往低处流
2、电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动
3、室温下冰块自动融化
4、墨水扩散5、食盐溶解于水
6、火柴棒散落
化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的.
一、化学反应的方向.1.自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程.
2.自发反应:在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.
二、可逆反应:
相同条件下,反应即能向下反应方向,又向逆反应进行的方向的化学反应
[理解]
[体会]
“一定条件”




教师主导活动
学生主体活动
(讨论)下列反应在室温下能否自发进行。如能自发进行,请写出相应的化学方程式。
水分解成氢气和氧气的反应。
2、氯气与溴化钾溶液的反应。
乙烯与溴单质的反应。
绿色植物的光合作用。
[典型例题]
1、判断下列说法是否正确。
(1)放热反应都是自发反应。
(2)自发反应都是放热反应
(3)吸热反应都是非自发反应。
(4)化学反应的正反应是放热反应,逆反应一定是吸热反应。
2、已知反应X+Y= M+N为放热反应,,对该反应的下列说法中正确的
[课堂练习]
1、下列说法正确的是:( )
A.凡是放热反应都是自发的。
B.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
C.墨水滴入水中发生扩散是自发过程。
D.电解池的反应是属于自发反应
2、下列反应不管在什么条件下都不可能实现的是( )
把水分解为氧气和氢气,得到新型能源氢气
把液态植物油变成固态油,有利于保存和运输
把水变为汽油,解决汽油短缺
把NO与CO转变N2和CO2,实现汽车尾气和净化
前题“室温”




不对,条件?
不一定
不对

C
不正确
C
C
[直击高考]1.(07苏州一检)在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个分别装有0.3g NaHCO3、0.3g Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO3、Na2CO3同时倒入试管中,观察到现象如下:
①试管中(填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象)__________________________
②两试管中气球大小(包含试管) 体积之比约为(填最简单整数比)(盐酸均足量)________;
③甲同学用手触摸试管,发现盛NaHCO3粉末的试管变冷,而盛Na2CO3的试管温度有升高。由此他得出:不管其状态如何,NaHCO3和HCl反应为吸热反应,而Na2CO3和HCl反应为放热反应。类似如中和热,甲同学写出了下列热化学方程式(其中“aq”代表水合或无限稀释的含义):
HCO3-(aq)+ H+(aq) =H2O(l)+ CO2(g) ;△H>0
CO32-(aq)+ 2H+(aq)= H2O(l) + CO2(g); △H<0
甲下结论的方法是否正确____________ (填正确或不正确)
⑵ 为研究是吸热还是放热反应,继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验,取平均值):
序号
试剂1
试剂2
混合前温度
混合后最高或最低温度

50mL水
2.5g NaHCO3固体
20℃
18.5℃

50mL水
3.2g Na2CO3固体
20℃
23.0 ℃

35mL稀盐酸
含2.5g NaHCO3的饱和溶液15mL
20℃
18.8℃

35mL稀盐酸
含3.2g Na2CO3的饱和溶液15ml水
20℃
20.6℃

50mL稀盐酸
2.5gNaHCO3固体
20℃
17.4℃

50mL稀盐酸
3.2g Na2CO3固体
20℃
23.5℃
请你帮助填写相关内容:
①该研究报告的题目是《_____________________________________》;
②该实验中所用的仪器除试管、药匙(或V型纸槽)、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外,还需要的仪器名称为_____和_______;通过上述实验可得出多条结论,如:
a:NaHCO3的溶解是_______(吸热或放热)过程;
b:Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是____________(吸热或放热)反应;
c:NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热约是______的热效应之和。
①两支试管中都产生大量气泡,但盛NaHCO3的试管中反应速率要快得多…2分
②约为53/42;…………2分
③不正确 …………1分
⑵ ①《NaHCO3、Na2CO3 和盐酸反应过程中热效应的研究》……2分
②托盘天平、温度计; a吸热b:放热c:NaHCO3溶解和NaHCO3与盐酸反应…各1分
板书
自发反应 2、可逆反应
反馈
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度
(第3课时)化学平衡常数
教学
课题
专题
专题1化学反应速率
单元
第二单元化学反应的方向和限度
节题
第三课时化学平衡常数1、2
教学目标
知识与技能
理解化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。。
过程与方法
能描述化学平衡常数的意义,培养归纳思维能力
情感态度
与价值观
体会化学平衡是相对的、有条件的、动态的,树立辩证唯物主义观点。
教学重点
化学平衡计算
教学难点
计算。
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
(基面知识)
二、化学平衡常数
对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)平衡常数表达式 ,它的大小能说明 ,K值越大,表示 。平衡常数受 的影响较大,使用时要注明 。因为 和 的浓度可视为定值,所以在平衡常数的表达式中不计算。
(小结)对反应m A + n B p C + q D
一、化学平衡常数
表达式:平衡常数K =
影响因素及注意:K受温度影响
意义:越大,反应进行的越完全
作用:(1)进行定量计算
(2)判断化学平衡移动方向
Q(浓度积)>K(平衡常数) 化学平衡向逆反应方向移动
Q(浓度积)==K(平衡常数) 化学平衡不动
Q(浓度积)(讲解)
通过自学完成
数据分析:书P44表2-6
生成物平衡时浓度方次的乘积与反应物浓度方次乘积之比
放热反应—升高温度—平衡常数减小)
吸热反应—升高温度—平衡常数增大)
反应中有固体和纯液体化,




教师主导活动
学生主体活动
因此其浓度不计算在表达式中。
如:CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(l)
K =
5.稀溶液中反应物有水参加,水的浓度也不计算在内。
如:Cr2O72- + H2O 2 CrO42- + 2 H+
K =
6.对同一个化学反应,不同的化学方程式对应不同 如:
N2O4(g) 2 NO2(g) K =
N2O4(g) NO2(g) K =
7.对于气体反应,可以用平衡时物质的量浓度表示,也可以用平衡时气体的分压表示。
N2O4(g) 2 NO2(g) K =
二、化学平衡常数有关计算
1、模式(初—转—平) 注意:单位
2、步骤:
[例题1] 1.在某温度下,可逆反应m A + n B p C +
q D的平衡常数为K,下列说法正确的是()
A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大。
B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大。
C.K随反应物浓度的改变而改变。
D.K随温度的改变而改变。
E.K越大,反应的速率越大。
K = c(CO2 )
边讨论,边理解
因化学计量数变而变
对应方次
理解思维方法
AD




教师主导活动
学生主体活动
2.现由可逆反应CO(气)+H2O (气) CO2(气) +H2(气)-△H,在850℃时,K=1。
① 若温度升高至950℃,反应达到平衡时,K_<___1(<、>、=)
解析:K值越大表示反应越易向正反应方向进行,升温反应逆反应方向移动即不易向正反应方向进行。
② 850℃时在固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度c(CO)=0.01mol/L,c(H2O) (气) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L。则反应开始时,H2O (气)的消耗速率比生成速率___小____(大、小、不确定)
解析:反应常数K′==>1,即反应要向K=1的方向进行只能使分子减小、分母增大即向逆反应进行。
温度不变即K不变 CO(气) + H2O (气) = CO2(气) + H2(气)
起始浓度 0.01 0.1 0.01 0.05
变化浓度 x x x x
平衡浓度 (0.01-x) (0.1-x) (0.01+x) (0.05+x)
K=1== 得α(CO)
④ 保持容器温度、体积不变,若在容器中充入适量的H2,则重新达到平衡时,CO的反应速率比充H2之前___增大___(大、小、不确定)理由是什么?
[解析]:增大任一反应物或生成物的浓度,化学反应速率都增大。
3.在一定条件下,氨气和氮氧化物(NOn)能发生氧化还原反应。将一定量的氨气和氮氧化物充入一真空的恒容密闭容器中,保持温度不变,使反应达到平衡。
① 配平化学方程式NH3(气)+NOn(气) N2(气)+H2O(气)
解析:4nNH3(气)+6NOn(气) (2n+3)N2(气)+6nH2O(气)
② 分析氨气的反应速率v与时间t的关系如图所示,已知:m=0.22mol/(L·min),p=250。反应中氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度的关系为v∶c(NH3)=1∶6(数据)。在下表①~⑤中填入v和c(NH3)。
t min
v(NH3) mol/(L·min)
c(NH3) mol/L
0
0.22

5


平衡时


[解析]:由图可知,该反应在t=9 min时达到平衡。另外由
速率-时间关系v-m=-知v = m-;又氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度的关系为v∶c(NH3)=1∶6。联立求解。
t min
v(NH3) mol/(L·min)
c(NH3) mol/L
0
0.22
1.32
5
0.17
1.02
平衡时
0.058
0.34
③ 若起始时混合气体总浓度为2.5mol/L,在恒温恒容条件下达到平衡时,测得压强是反应前的1.28倍,则NOn中的n是多少?
解析:由②可知:t=0,c(NH3)= 1.32 mol/L;达到平衡时,t=9min,c(NH3)= 0.34 mol/L。若取定容器体积为1L,则参加反应的氨气的物质的量是0.98mol。
又根据反应4nNH3(气)+6NOn(气)=(2n+3)N2(气)+6nH2O(气) △n=4n-3,知每有4n molNH3参加反应,混合气体的物质的量就减少(4n-3)mol,
因此,得4n∶(4n-3)=0.98mol∶(0.28×2.5mol) n=2.625
(△n也可由定义求出 n2=3.2 mol △n=3.2mol-2.5mol=0.7mol)
[小结]注意初-转—平计算模式。
[作业]P41 1、2
板书计划
一、化学平衡常数
1表达式:生成物平衡时浓度方次的乘积与反应物浓度方次乘积之比
2影响因素及注意:K受温度影响
3意义:越大,反应进行的越完全
4作用:(1)进行定量计算
(2)判断化学平衡移动方向
Q(浓度积)>K(平衡常数) 化学平衡向逆反应方向移动
Q(浓度积)==K(平衡常数) 化学平衡不动
Q(浓度积)二、化学平衡常数有关计算
1、模式(初—转—平) 注意:单位
反馈
计算模式掌握很好。
[直击高考]
1.(08南通二检)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2的反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。某同学为控制污染,对该反应进行研究。
⑴右图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)为 ▲ (填“吸热”或“放热”)反应。
⑵2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K= ▲ 。该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol,则达到平衡后N2的转化率为 ▲ 。
⑶为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。
写出上述变化中的总化学反应方程式: ▲ 。
2、(08苏锡卷8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K = 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
1、⑴吸热 ⑵ (0.11) 14.3% ⑶2NO+O2+4CO4CO2+N2
2、(每空各2分,共8分)(1);(2)吸热;(3)B、C;(4)830
2、(8分)在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应: H2(g) + I2(g) 2HI(g) H<0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为 。
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
①若升高温度,化学平衡常数K (填写增大、减小或不变)
HI浓度的变化正确的是 (用图2中a-c的编号回答)
②若加入I2,H2浓度的变化正确的是 ,(用图2中d-f的编号回答)
(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
(答案) (1)K = (1分)
(2)0.167mol/L·min(2分)
(3)① 减小、 c ② f (各1分)
(4)见右图(2分)
3、(07海南高考6分)PCl5的热分解反应如下:PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g)
(1)写出反应的平衡常数表达式;
(2)已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数。
将4mol SO2与2molO2放入4L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:
2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g) 测得平衡时混合物总的物质的量为5mol,求:
(1)平衡时各物质的浓度;(2)该温度下的平衡常数;(3)平衡时SO2的转化率
答案:(1)平衡时各物质的浓度为:C(SO2)= 0.5 mol/L(1分)C(O2) = 0.25 mol/L(1分)
C(SO3) =0.5 mol/L(1分)(2)K=0.25(2分)
(3)平衡时SO2的转化率为: (2/4) ×100% = 50% (2分)
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度
(第4课时)化学平衡状态
教学
课题
专题
专题1化学反应速率
单元
第二单元化学反应的方向和限度
节题
第三课时 化学平衡状态
教学目标
知识与技能
理解化学平衡状态,能描述化学平衡建立的过程。
过程与方法
能描述化学平衡建立的过程,培养归纳思维能力
情感态度
与价值观
体会化学平衡是相对的、有条件的、动态的,树立辩证唯物主义观点。
教学重点
平衡状态的判断
教学难点
描述化学平衡建立的过程。。
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
(提问)什么叫可逆反应?
(讲解)1.可逆反应:
注:①.相同条件下的反应。
如:2 H2 + O2 === 2 H2O,
2 H2O=== 2 H2 + O2
②.有气体参加的必须在密闭容器中
如:敞口容器:CaCO3 == CaO + CO2↑
密闭容器:CaCO3 CaO + CO2
③.同时具有正反应速率、逆反应速率。
一、化学平衡的建立
2.化学平衡
CO + H2O CO2 + H2
[口答]在相同条件下同时能向正反应方向和逆反应方向进行的反应。
不可逆
(非可逆)
不可逆
可逆
[回忆]初中溶解平衡
阅读P43




教师主导活动
学生主体活动
①.反应刚开始时,反应物和生成物的浓度如何变化?V正、
V逆变化?
②.随反应的进行,反应物和生成物的浓度如何变化?V正、V逆变化
③.当V正 = V逆时,反应物的浓度和生成物的浓度是否再变化。
[讲解]
1、化学平衡状态的特征:①动态平衡;②(同一物质)正反应速率与逆反应速率相等;③反应混合物中各组分的含量一定;④一定条件下平衡的建立与途径无关,在一定条件下可建立相同的平衡(等效平衡);⑤条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
2、化学平衡状态的判断依据(标志)
(1)从 V正= V逆进行判断
(2)百分含量不变标志
(3)对于有气体参与的可逆反应,可根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡
[典型例题]
1、在一定温度下,可逆反应N2 + 3H2 2NH3 △H<0达到平衡的标志是
A. N2的消耗速率等于N2的生成速率
B. H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍
C. NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍
D. 单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolNH3
对照图,正反应
V正变小,V逆变在
不变
理解
符合V正= V逆
同向了
同向了
符合




教师主导活动
学生主体活动
E.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
F.1molN≡N键断裂的同时,有3molH-H键断裂
G.N2 、H2 、NH3反应速率之比等于1:3:2
H.N2 、H2 、NH3物质的量之比等于1;3:2
I.体系的压强不再发生变化
J、混合气体的密度不变。
K、体系的温度不再发生变化。
[课堂练习]
1、可逆反应。2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行,当下列4项中某项不取随时间变化时,才能说明反应已达平衡
A. 容器内压强 B. 平均相对分子质量
C. 各组分浓度 D. 混合气体颜色
2、在一定条件下,反应2NO + O2 2NO2达到平衡的标志( )
A NO、O2、NO2分子数目比是2:1:2
B. 反应混合物中各组成物质的浓度相等
C. 混合气体的颜色不再发生变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
[直击高考]
1、(08南京一检)能判断反应是否达到化学平衡状态的依据是
A.容器中压强不变
B.混合气体中 c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
2.(08杨州一检)在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,不能表明反应: A(固)+2B(气) C(气)+D(气)已达平衡的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.混合气体的平均分子量
[小结]能判断平衡状态。
[作业]讲义
符合
同向
不对
不对

不一定,恒压、恒容

CD
CD
BC
A
板书计划
化学平衡状态的特征:动、定、动、等、变
2、化学平衡状态的判断依据(标志)
(1)从 V正= V逆进行判断
(2)百分含量不变标志
反馈
从微观上判断平衡状态有难度。
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.3 化学平衡的移动
(第1课时)化学平衡图像问题
教学
课题
专题
专题2化学反应速率与化学平衡
单元
第三单元化学平衡的移动
节题
化学平衡图像问题
教学目标
知识与技能
掌握化学平衡中的图像问题
过程与方法
根据化学平衡中的图象问题,培养学生的思维能力和空间想象能力。
情感态度
与价值观
体会化学反应在生活、生活中的实际应用。
教学重点
解决图象问题的方法
教学难点
解决图象问题的方法
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[讲解]图象题是化学平衡中的常见题型,是勒沙特列原理等化学平衡知识在直角坐标系中的直观反映。同时,它又是化学平衡的重点、难点,学生的疑惑点、失分点。怎样解决有关图象问题呢?下面将举例讨论。
一、化学平衡图象题的解题方法
这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类题目。 1.分析纵横坐标及曲线表示的意义。 2.分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3.分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。 4.有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。 1. 作用:化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性,.运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点,能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度. 2.方法:(1)注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变,就可能导致图象的改变.
特点:定性地揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定变”的基本特征,以及平衡移动的方向。




教师主导活动
学生主体活动
(2)弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度,.如考虑是直线还是曲线?是上升还是下降?到一定时是否会不再改变?若是两条或两条以上的直线,斜率是否相同?若是两曲线,它们的曲率是否相等?……这一系列的问题必须思考清楚。越陡反应速率越快。 (3)抓住关键的点:如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等.。同样有一系列问题值得去好好思考,如该不该通过原点?有没有最高(或最低)点?为何有转折点、交点等?
(2)弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度,.如考虑是直线还是曲线?是上升还是下降?到一定时是否会不再改变?若是两条或两条以上的直线,斜率是否相同?若是两曲线,它们的曲率是否相等?……这一系列的问题必须思考清楚。越陡反应速率越快。 (3)抓住关键的点:如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等.。同样有一系列问题值得去好好思考,如该不该通过原点?有没有最高(或最低)点?为何有转折点、交点等?
3.图象类型 (1)横坐标——时间(t) 纵坐标——反应速率(v) 或某物质浓度(C)或某成分的百分含量(A%) 或某反应物的转化率((A) 特点: ①可逆反应从非平衡到达平衡以前,v、C、A% 、(A均随时间(t)变化,到达平衡后,则不随时间而改变.。图象中一定将出现平行于横坐标的直线,简称“平台”. ②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小. 温度(T)一定,压强(P)越大,V正、V逆越大,t越小 压强(P)一定,温度(T)越大,V正、V逆越大,t越小 T、P一定,使用正催化剂后V正、V逆均增大,t缩小. ③“平台”的相对高低,则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高,说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之,则不利. 故可根据图象特点来分析可逆反应特点. 例1 已知某可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) 在密闭容器中进行反应,测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百 分含量B%的关系曲线如图所示. A.T1<T2,P1>P2,m+n>P, ⊿Η>0 B.T1> T2,P2>P1,m+n<P, ⊿Η>0 C.T2> T1,P2>P1,m+n<P, ⊿Η>0 D.T1> T2,P2>P1,m+n>P,⊿Η<0 解析:①根据达到平衡的时间长短,可断定 T2<T1,P2>P1 ②根据“平台”高低,可断定 低温有利于B%增大,说明逆反应是放热反应,即正反应为吸热,Q<0 高压有利.B%增大,说明增大压强,平衡逆移,故m+n<P. 由此可知,本题答案:B.
例2 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反
应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ⊿Η<0的反应过程
中X的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可 采取的措施是 [ ] A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强 解析:①达平衡所需时间b<a 正逆反应速率Vb >Va ②改变条件后(x不变 平衡不移动 ③该可逆反应ΔVg=0 可加催化剂或加压 答案:B、D.
在反应速率(v)-时间(t)图象中,在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后,V正、V逆的变化有两种: V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响 V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变
(5)在浓度C-时间t图象中 改变温度瞬间,各物浓度不变,故平衡虽破坏,但各物质的浓度变化均连续. 改变压强瞬间,各物质浓度(气体)均突变.加压——突增,减压——突减. 改变某一成分浓度时,该成分浓度突变,其它物质不变,故变化是连续的.
板书计划
化学平衡中图象问题
作用
思维方法:“三看” “定一议二”
分类
反馈
图象问题是热点,也是难点,多练多讲。
[高考题]
1.(06广东)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 AD
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
2.(07福建)下图是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符的是C
A、反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B、该反应达到平衡态I后,增大反应物的浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
C、该反应达到平衡态I以后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
D、同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等。
3.
4.(08南京一检)根据下图判断,下列说法正确的是
5.(06江苏高考)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,下列结论正确的是
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0, T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
6. (07江苏)一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中,将4 molC和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是BD
A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增人
C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数甲中C的体积分数的2倍
D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
7.(07C2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是
A、升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强
C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强
8.(08苏锡常一检)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0在一定条件下达到平衡状态,时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法中正确的是
A.维持温度、反应体系体积不变,t1时充入SO3(g)
B.维持压强不变,t1时升高反应体系温度
C.维持温度不变,t1时扩大反应体系体积
D.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
9.(07山东))硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3:
2SO2(g)+O2(g)       2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强
(P)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于           。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数
K(A)    K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.3 化学平衡的移动
(第2课时)压强变化对平衡浓度的影响
教学
课题
专题
专题2化学反应速率与化学平衡
单元
第三单元化学平衡的移动
节题
第二课时压强变化对平衡浓度的影响
教学目标
知识与技能
通过实验探究压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。
过程与方法
通过实验测定压强对化学平衡的影响,培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
情感态度
与价值观
通过压强对化学平衡的影响体会化学反应在生活、生活中的实际应用。
教学重点
探究压强对化学平衡的影响
教学难点
相关理论加以解释
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[回顾]
什么叫平衡常数?写出其表达式。
[交流与讨论]
1、通过 的方法增大压强, 和 同时增大。
2、对于aA(g) bB(g)平衡常数表达式 ,
a、b关系
反应前后分子数改变
压强变化
平衡移动方向
<
增加
加压
逆向
减压
正向
=
不变
不移动
>
减少
加压
正向
减压
逆向
[小结]
一、改变压强对化学平衡移动的影响
增大压强,化学平衡向着气体分子数减小的方向移动.
减小压强,化学平衡向着体积增大的方向移动。
[口答]
P53—54
缩小体积,正反应、逆反应速率同时增大。
K =
(a b)
(a b)
[归纳]
化学反应
增大压强平衡移动
减小压强平衡移动
N2O4(g)2NO2(g)
逆向
正向
C(s)+O2(g) CO2(g)
不移动
不移动
N2(g)+3H2(g ) 2NH3(g)
正向
正向
[小结]下述情况平衡不移动
恒温恒容下加入惰性气体:
对气体分子数不变的反应,改变压强




教师主导活动
学生主体活动
[解释]

改变条件
反应速率变化
平衡移动
增加压强
体积减小,
C(反应物)C(生成物)增大,V正V逆先变大
向分子数减小的方向移动
减小压强
体积增大,
C(反应物)C(生成物)减少,V正V逆先变小
向分子数增加的方向移动
观察、理解
讨论后答出
[典型例题]
对于可逆反应2NO(g)+O2(g ) 2NO2(g),改变下列条件,平衡如何移动?
(1)增大氧气浓度 (2)增大压强
(3)增大密闭容器的体积 (4)向密闭容器中充入氮气
[分析]
(1)正反应方向移动
(2)正反应方向移动(气体分子数减少)
(3)逆反应方向方向移动,增大体积相当于减小体积,向气体分子数增大的方向移动
(4)平衡不移动。反应物、生成物的浓度不变(组分分压不变)
板书计划
一、压强对化学平衡的影响
增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动
减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动
反馈
对于图像学生难于理解,不可讲得太多。后面要有专题解决。

课后练习(40分钟)
一、选择题
1.在一容积固定的密闭容器中,反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达平衡后,再通入18O2气体,重新达平衡。有关下列说法不正确的是 ( )
A.平衡向正方向移动 B. SO2、O2、 SO3中18O的含量均增加
C.SO2、O2的转化率均增大
D.通18O2前、通18O2后、重新达平衡后三个时间段v(正)与v(逆)的关系依次是:
==、>、==。
2.下列反应在一定的条件条件下达平衡状态时,增加压强化学平衡一定向逆向移动的是( )
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
B.2HI(g) H2(g)+I2(g)
C.A(g)+B(g) C(g)+3D(?)
D.2NH3(g) N2(g)+3H2(g)
3.(2004年全国理综版4)在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g) C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是 ( )
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
4.在一密闭容器中,反应 aA(气)bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则 ( )
A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了 D.a>b
5、二氧化氮存在下列平衡:2NO2(g) N2O4(g)+Q 在测定NO2的相对分子量时,下列条件中较为适宜的是 ( )
A.温度130℃、压强3.03×105Pa B.温度25℃、压强1.01×105Pa
C.温度130℃、压强5.05×104Pa D.温度0℃、压强5.05×104Pa
6.(04年北京理综)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(气)+I2(气) 2HI(气)。 已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol·L-1时,达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1,若H2和I2的起始浓度均为0.20 mol·L-1时,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是( )
A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02
7.一个 6 L 的密闭容器中放入 3L 的 X(g) 和 2L 的 Y(g), 在一定的条件下发生下列反应: 4X(g) + 3Y(g) 2Q(g) + nR(g)达到平衡后, 容器内的温度保持不变, 混合气体的压强比原来增加 5%, X的浓度减小 1/3, 则反应式中的n 的值为 ( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
8.反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在温度相同、压强不同时A的转化率与反应时间的关系如图所示,下列关系正确的是 ( )
A.p1>p2 B.p1p+q D.n+m9. (07年佛山二测)右图为化学反应:4NH3 (g)+5O2 (g) 4NO(g)+6H2O (g) ;△H<0 在一密闭容器中反应的v—t图。下列叙述不符合右图所给信息的是 ( )
A.t1时,向容器中通入一定量的NO气体
B.t1时,缩小容器的体积
C.t1时改变外界单一条件时,该反应的平衡常数一定减小
D.从t1开始到新的平衡建立的过程中,平衡向逆反应方向移动
二、填空题
10.温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(g) + nB(g) pC(g), 达到平衡后, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1 .9 倍, 试判断:⑴平衡向_ 方向移动;⑵C气体的体积分数_ (填增大、减少、不变)⑶.气体A的转化率_ (填增大、减少、不变) ⑷ m + n _ p(填“>、<、=” )。
11.如图所示,600K时,在容积可变的透明容器内,反应2HI(g) I2+H2(g)达到平衡状态A。保持温度不变,将容器的容积压缩成为原容积的一半,达到平衡状态B。按图示的观察方向________(填“能”或“不能”)看出两次平衡时容器内颜色深浅的变化,理由是___________ ______ ___________ __________

三、计算
12.一定温度下,反应2SO2 + O2 2SO2,达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3) = 2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n (SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是多少?
参考答案
一、选择题
1.C 2.D 3.D 4.AC 5、C 6.C 7.D 8.BD 9. AC
二、填空题
10.:⑴逆反应;⑵减少;⑶减少 ⑷<
11.
能;由于该反应是一个反应前后气体体积不变的反应,容积减半,压强增大到2倍时,平衡不移动,此时I2(气)及其它物质的物质的量均不变,但浓度却增大到2倍,故可以看到I2(气)的紫色加深。
三、计算
解:缩小体积平衡向正方向移动,达新平平衡时SO3增加的物质的量为x,并设原平衡中n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分别为2a、3a、4a。
2SO2 + O2 2SO2
n(平1) 2a 3a 4a
n(转) x x
n(平2)
据题意有
解得:
故达新平衡时SO2为=
即故达新平衡时SO2为0.4mol
答案:0.4mol
专题2 化学反应速率与化学平衡 2.3 化学平衡的移动
(第3课时)浓度变化对平衡浓度的影响
教学
课题
专题
专题2化学反应速率与化学平衡
单元
第三单元化学平衡的移动
节题
第一课时浓度变化对平衡浓度的影响
教学目标
知识与技能
通过实验探究浓度对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。
过程与方法
通过实验测定浓度对化学平衡的影响,培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
情感态度
与价值观
通过浓度对化学平衡的影响体会化学反应在生活、生活中的实际应用。
教学重点
探究温度对化学平衡的影响
教学难点
相关理论加以解释
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[回顾]
什么叫平衡常数?写出其表达式。
2、写出下列反应的平衡常数。
Cr2O72- + H2O 2 CrO42- + 2 H+
K =
[讲解]化学平衡状态只有在一定的投机倒把下才能保持,当外界条件改变时,平衡将发生改变。
[讨论]
1、化学平衡特征:
2、化学平衡移动是指:改变 ,破坏 ,建立 。
[口答]
K =
理解
[阅读课本P49]
动定等变
[归纳]
一、化学平衡移动

改变条件




教师主导活动
学生主体活动
[实验探究]P53
Cr2O72- + H2O 2 CrO42- + 2 H+
橙色 黄色
实验现象
结论
加稀硝酸
橙色
逆向移动
加氢氧化钠
黄色
正向移动
[讲解]
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
减少反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动
[解释]
[讲解]
改变条件
反应速率变化
平衡移动
C(反应物)增加
V正先变大后变小
正向
C(反应物)减少
V逆先变小后变在
逆向
C(生成物)增加
V逆先变大后变小
逆向
C(生成物)减小
V逆先变小后变大
正向
如:制硫酸工业中, 得到更多的二氧化硫
观察、理解
记忆
讨论后答出
通入过量氧气
[典型例题]
1.羟磷灰石[Ca3(PO4)2 ·Ca(OH)2]是牙齿表面的一层坚硬物质,它可保护牙齿,它在唾液中存在如下平衡:
Ca3(PO4)2 ·Ca(OH)2 4Ca2+ + 2PO43- + 2OH-
进食后,细菌和酶作用于食物产生有机酸,这时牙齿会受到腐蚀,其原因是______________________________________________________________________________________________。
已知氟磷石灰石[Ca3(PO4)2 ·CaF2]的溶解度比上面的羟磷灰石更小,请用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物后,能防止龋齿的原因

根据以上原理,请你提出一种其他促进牙齿矿化的方法

(分析)生成的有机酸能中和OH-,使平衡向脱矿方向移动,加速牙齿腐蚀。
5Ca2+ + 3PO43- + 2F-==== Ca3(PO4)2 ·CaF2
增大钙离子浓度,增大氢氧根离子浓度。
[小结]
板书计划
一、浓度对化学平衡的影响
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
减少反应物浓度,平衡向逆反应方向移动
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动
反馈
对于图像学生难于理解,不可讲得太多。后面要有专题解决。
[直击高考]
1.(06广东)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 AD
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
2.(07福建)下图是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符的是C
A、反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B、该反应达到平衡态I后,增大反应物的浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
C、该反应达到平衡态I以后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
D、同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等。
3.(08镇江一检)向某密闭容器中加入0 .3 molA 、0 .1 molC 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0~ t1阶段 c ( B)未画出]。附图乙为 t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同。已知,t3 ~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是 AD

A.若 t1= 15 s,生成物C在 t0~ t1时间段的平均反应速率为0.004mol·L-1·s-1
B.t4 ~t5阶段改变的条件为降低反应温度
C.B 的起始物质的量为 0.02mol
D.t5 ~t6阶段容器内 A 的物质的量减少0 .03 mol ,而此过程中容器与外界的热交换总量为 akJ ,该反应的热化学方程式为3A (g)B(g) + 2C(g);ΔH=+100akJ·mol
4.(06上海)(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示_________________,
K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
(2)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ΔH<0
CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
(3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态; C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
专题3 溶液中的离子反应 3.1 弱电解质的电离平衡
(第1课时)常见的弱电解质
教学时间
教学
课题
专题
专题3 溶液中的离子反应
单元
第一单元弱电解质的电离平衡
节题
第3课时常见的弱电解质
教学目标
知识与技能
了解水的电离和水的离子积常数。
过程与方法
通过联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过学习水是极弱电解质,体会水的用途。
教学重点
水的电离平衡
教学难点
水的离子积常数
教学方法
讨论法




教师主导活动
学生主体活动
[知识回顾]
写出醋酸、一水合氨溶于水的电离方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2ONH4++OH—
2、写上述电离平衡常数表达式
[讲解]
(一)水的电离平衡
1、实验证明,纯水微弱的导电性,是极弱的电解质:
25℃1LH2O的物质的量n(H2O)==55.6(mol)共有10—7mol发生电离
H2O H++OH—
起始(mol) 55.6 0 0
电离(mol) 10—7 10—7 10—7
平衡(mol)55.6-10—7 10—7 10—7
25℃ [H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw的离子积常数。
3.影响Kw的因素
Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关,与温度有关。
水的电离为吸热过程,所以当温度升高时,水的电离程度增大,Kw也增大。
练习
口答、检查
[阅读]P62
理解水是极弱电解质、电离度比醋酸小得多。
例如100℃,1LH2O有10—6mol电离,此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.




教师主导活动
学生主体活动
4.影响水的电离平衡因素
(1)温度,升湿度促进水的电离,降温则相反
(2)向纯水中引入H+或OH—,会抑制水的电离
(3)向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子,将促进水的电离,此乃为盐类水解的实质。
(二)常见的弱电解质
弱酸:氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、苯酚、碳酸、乙二酸、磷酸、氢硫酸
弱碱:一水合氨
注意:多元强酸电离一步完成且完全
如 HnA====nH++An—
而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步:
H3PO4 H++H2PO4—,
H2PO4— H++HPO42—
HPO42— H++PO43—,
不能合并成H3PO4 3H++PO43—。
由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定,因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言,电离方程式可只考虑:
HnA H++HnA—
[思考]1、如何用实验事实说明碳酸是弱酸。
2、从课本表3—4可以看出在常温下醋酸与一水合氨的电离度相同?
3、从课本表3—5可以看出什么?
[思考]如何用实验事实说明碳酸是弱酸
电离过程是吸热反应
识记
写出其化学式
写出碳酸的电方程式
相同
多元弱酸分步电离,电离程度越来越小,甚至可忽略




教师主导活动
学生主体活动
[典型例题]
例1.常温下某溶液中,由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L,该溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、SO42—、NO3—
B.Na+、K+、S2—、CO32—
C.Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42—
D.NH4+、Cl—、K+、SO32—
例2.在一定湿度下,冰醋酸加入稀释过程中,溶
液的导电能力如图所示。
(1)a、b、c、d四点的pH值由大到小的顺序是____.
(2)若在C点的溶液中加入Na2CO2固体,则溶液
中[CH3COO—]________,pH值______(填大、减小或不变)
解析 常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L<1×10—7mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液,也可能为pH=13的碱溶液,选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中,C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存,故本题答案A。
(1)d>c=a>b
(2)增大,增大
[小结]理解水中电离平衡,知道水的离子积的应用。
[作业]P65T6
板书计划
二、水的电离平衡
H2O H++OH—
25℃ [H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw的离子积常数
反馈
多元弱酸的电离有难度,加大理解。
[课后练习]
1.碳酸溶液中存在如下平衡关系:
H2CO3 H++HCO3—,HCO3 H++CO32—,
该溶液的pH值增大时,c(CO32—)将
A.增大 B.减少 C.不变 D.可能增大也可能减少
2.加水稀释纯醋酸时,下列变化曲线正确的是( )
A B C D
3.H2S溶液中存在着H2S H++HS—和HS— H++S2—的平衡,当向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡________移动,c[S2—]________,c[H+]________;当向H2S溶液中加入固体NaOH,电离平衡_________移动,c[H+]________,c[S2—]__________;若将H2S溶液加热至沸,c[H2S]_________,若要增大H2S溶液中c[S2—]最好加入__________。
向右,减小,增大;向右,减小,增大;减小,NaOH
[直击高考]
4.(07BC北京)在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是B
① K+、Cl-、NO3-、S2- ② K+、Fe2+、I-、SO42-
③ Na+、Cl-、NO3-、SO42- ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤ K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A.①③ B.③⑤ C.③④ D.②⑤
5.以水为溶剂进行中和滴定的原理是:H3O++OH— 2H2O。已知液态SO2和纯水的导电性相近,因为液态SO2也能发生自电离:2SO2 SO+SO2+;△H>0。下列叙述中,错误的是(常州一检)C ( )
A.若以液态SO2为溶剂,用SOCl2滴定Na2SO3,该滴定反应可以表示为:
SO+SO2+ 2SO2
B.在一定温度下,液态SO2中c(SO)与c(SO2+)的乘积是一个常数
C.液态SO2中自电离的存在,说明SO2是离子化合物
D.适当升高温度,液态SO2的导电能力增强
6.(常州一检)已知HBrO比酸性弱,比HBrO难电离,则下列反应不能发生的是(AD )
A.
B.
C.
D.
专题3 溶液中的离子反应 3.1 弱电解质的电离平衡
(第2课时)弱电解质的电离平衡
教学时间
教学
课题
专题
专题3溶液中的离子反应
单元
第一单元弱电解质的电离平衡
节题
第2课时弱电解质的电离平衡
教学目标
知识与技能
了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
过程与方法
通过联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过学习电离平衡,体会化学平衡原理和应用。
教学重点
电离平衡
教学难点
电离平衡
教学方法
讨论法




教师主导活动
学生主体活动
[基础知识]
写出醋酸、一水合氨溶于水的电离方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+ NH3·H2ONH4++OH—
2、弱电解质分子离解成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度不再变化的状态称为电离平衡状态
练习
口答
[讨论后完成下表]
3、25oC,醋酸电离达平衡时各种微粒的的浓度
初始浓度(mol·L-1)
1.00
0.100
结论
平衡时浓度(mol·L-1)
CH3COOH
CH3COO-
4.21×10—3
1.34×10—3
很少
H+
4.21×10—3
1.34×10—3
很少
值相等
值不等,初始浓度越稀,其值越大。
[知识要点]
(1)概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态




教师主导活动
学生主体活动
(2)特点
① 动——动态平衡:V(闻子化)=V(分子化)≠0。在电离方程式中用“”表示。
②定——平衡时各组成成分一定,即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变
③变——条件改变,平衡被打破。
(3)电离常数
以AB表示弱电解质,AB在水分子的作用下发生电离,并达到下列平衡:
AB A++B △H>0(吸热)
与化学平衡常数相似,若电解质达到电离平衡时有:
Ki=,这就是电离平衡常数,简称电离常数,电离常数与弱电解质的浓度无关,与温度有关,通常,弱酸的电离常数以Ka表示;弱碱的电离常数以Kb表示。
(4)电离度
已电离的弱电解质浓度
α= ×100%
弱电解质的初始浓度
弱电解质溶液的浓度越大,电离度越小;弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大。
回忆化学平衡特点
实例:醋酸、一水合氨
强调
转化率?
根据图象从微观上加强




教师主导活动
学生主体活动
(5)影响电离平衡的因素
与化学平衡一样,外界条件的改变也会引起移动.温度、浓度、同离子效应、反应离子拉动。
1.以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例:
项目
变化
项目
加水
升温
加入固体
NaOH
加入无水
CH3COONa
通入气体
HCl
加入等浓度的CH3COOH
加入
冰醋酸
平衡移动
右移
右移
右移
左移
左移
不移动
右移
H+的物质的量(mol)
增大
增大
减小
减小
增大
增大
增大
[H+]浓度(mol)
减小
增大
减小
减小
增大
不变
增大
PH值
增大
减小
增大
增大
减小
不变
增大
导电能力
减弱
增强
增强
增强
增强
不变
增大
[小结]理解醋酸中电离平衡,知道氨水中微粒。
[作业]P70T7
板书计划
二弱电解质的电离平衡
1、概念 2、特征 3、电离平衡常数 4、电离度 5影响因素
反馈
学会电离度的简单计算。
[课后练习]
1.锌粒和醋酸溶液反应时,若向醋酸中加入一定量的固体醋酸钠,则产生氢气的速率会( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
2.向0.1mol/L的氨水中加入一定量的水,始终保持增大趋势的是( )
A.NH3·H2O浓度 B.OH—浓度
C.NH3+数目 D.NH4—浓度
3.在稀氨水中:(1)国入NH4Cl固体(2)通入NH3 (3)煮沸 (4)加入少量NaOH(D)加入少量NaCl,其中能使碱性增强的是( )
A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(4)
C.(2)(4) D.(4)(5)
4.对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2ONH4++OH—,下列叙述正确的是:
A.加水后,溶液中n(OH—)增大
B.加入少量浓盐酸,溶液中n(OH—)增大
C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡向正反应方向移动
D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH4+)减少
[直击高考]
1、(已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是(07上海BD)
A 加少量烧碱溶液 B 升高温度 C 加少量冰醋酸 D 加水
2.有如下说法: ①电解质一定能够导电,能导电的一定是电解质;②强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强;③弱电解质的电离存在平衡状态,且当达到平衡时便不再电离;④电离平衡常数只与温度有关,且温度升高,电离平衡常数变大;⑤酸越难以电离出质子,其对应的酸根离子就越易水解;⑥溶液的酸性越强,则溶液中的[H+]越大,水的电离程度就越小;⑦在水中完全电离的酸一定是强酸,但强酸的水溶液的酸性不一定强;⑧强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物。其中正确的有几句
A.3句     B.4句      C.5句     D.6句
专题3 溶液中的离子反应 3.1 弱电解质的电离平衡
(第3课时)强电解质和弱电解质
教学时间
教学
课题
专题
专题3溶液中的离子反应
单元
第一单元弱电解质的电离平衡
节题
第1课时强电解质和弱电解质
教学目标
知识与技能
了解电离、电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的概念
过程与方法
通过实验、联想、比较等培养学生的实验能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过溶液的导电性,体会化学对生活的作用,提高学生学习化学的学习兴趣。
教学重点
强电解质和弱电解质的概念
教学难点
强电解质和弱电解质的概念
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[讲解]酸和碱是生产生活中的广泛应用的物质,但又有弱酸(如醋酸)弱碱(一水合氨),为什么?
[提问]什么叫电离?:
[练习]写出下列反应的离子方程式
盐酸中加入镁粉
醋酸中加入镁粉
[讲解]将化合物分为电解质和非电解质的依据是 熔化或溶于能否导电 。将电解质分为强电解质、弱电解质的依据是 溶于水能否完全电离 。
(一)强电解质、弱电解质
[讲解]1.相互关系

[实验探究]醋酸是弱电解质
P62
[口答]
电解质在溶于水或熔化状态时离解出自由移动离子的过程。
Mg2+ 2H+==Mg2++H 2↑
2CH3COOH==2CH3COO—+Mg2++H 2↑
理解物质的分类方法和依据




教师主导活动
学生主体活动
方法
原理
1、测同浓度的导电性
2、测同浓度的C(H+)
3、同浓度同体积(过量)与等质量的镁反应速率
(二)电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:
[讲解]①自由移动离子浓度的大小。(主要决定因素)温度一定,离子浓度越大,导电能力越强。
②温度:湿度越高,导电能力越强。(与金属导电相反)
③离子电荷数:电荷数越高,导电能力越强。
由此可知:强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力极差。
(思考):若在某溶液中加入一种物质,出现沉淀,则溶液的导电能力一定减弱吗?(温度不变)
如:(1)若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2,因生成BaSO4沉淀和极难电离的水,使溶液中离子浓度降低,导电能力降低。
(2)若在H2SO4溶液中加BaCl2,虽有沉淀BaSO4生成,但同时生成了HCl,相当于1molSO42—被2molCl—代替,故导电能力有所增强。
(3)若在HCl溶液中加AgNO3,则导电能力几乎不变。
①自由移动离子浓度的大小。②温度:(与金属导电相反)③离子电荷数
(思考):
1.一种物质的水溶液能导电,原物质一定是电解质吗?
同浓度盐酸作为参照物。
阅读P62
分析:不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。




教师主导活动
学生主体活动
如(1)Cl2 氯水
↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO
又不是非电解质 发生电离
(2)CO2 碳酸溶液
↓ ↓
非电解质 H2CO3电离
(3)Na2O NaOH溶液
↓ ↓
虽不是本身电离 NaOH电离
但可在熔融态电
离,故它属强电
解质
(思考)
2.有机物一定是非电解质?

金属导电和电解质在一定条件下导电原因相同?
[典型例题]
例1.下列属于非电解质的是( ),属于弱电解质的是( )
A盐酸 B二氧化硫 C乙醇 D镁 E碳酸钙 F乙酸
例2.在图(1)所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液(A)时,溶液的导电性的变化趋势如图(2)所示。
该根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是_________或__________(至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式:
_____________、__________________
解析:从图2可分析知,随着A的加入溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba2+反应转化为沉淀,还要与OH—反应生成水或其它弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。
离子方程式:
2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O
Mg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2
想一想:A可否为Na2SO4或H2CO3溶液?为什么?
例3:利用所学习知识,试设计实验说明一水合氨是弱电解质。
[小结]学会证明醋酸是弱电解质
[作业]讲义
分析:不一定!关键要分清发生电离是否是原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
不一定,羧酸等是弱是解质。
不相同,自由电子和自由移动离子。
解析:C,A是混合物;B溶于水能导电说明亚硫酸是电解质;C大多数有机物是非电解质;D是金属单质;E是强电解质(难溶于水,但能完全电离)。
解析:以同浓度的氨水和氢氧化钠相比较
以同浓度的醋酸相比较导电性。
板书计划
强电解质和强电解质
强电解质、弱电解质(弱酸、弱碱)
电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素:
反馈
实验效果比较差。
[课后练习]
1.下列物质中属于电解质的是( )CD
A.乙醇 B.氯气 C.氯化铝 D.冰醋酸
2.物质的量浓度均为1mol/L的下列溶液,盐酸、硫酸、醋酸,导电能力由强到弱的顺序是( )C
A.盐酸=硫酸>醋酸 B.盐酸>硫酸>醋酸
C.硫酸>盐酸>醋酸 D.硫酸>盐酸=醋酸
3.以下说法正确的是( )A
A.同体积同浓度的盐酸和醋酸和足量锌反应,开始时,盐酸反应速率快。
B.同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应,盐酸放出H2多。
C.同体积浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应,盐酸放出的热量多。
D.盐酸和醋酸分别与锌反应的离子方程式均为Zn+2H—=Zn2++H2↑
4.能说明醋酸是弱电解质的是( )BD
A.醋酸能与NaOH发生中和反应。
B.物质的量浓度相同、体积相同的醋酸和盐酸溶液中,H+物质的量浓度盐酸与醋酸溶液中要大的多。
C.醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红。
D.含H+数相同的两种体积相同的盐酸和醋酸的溶液,其物质的量浓度醋酸要比盐酸大得多。
5.区别强弱电解质的根本标准是( )A
A.电离程度 B.化学键类型 C.物质的状态 D.溶液的导电能力
6.某固体化合物A不导电,但熔化水都能完全电离。下列关于物质A的说法中,正确的是( )B
A.A为非电解质 B.A是强电解质
C.A是离子晶体 D.A是弱电解质
7.相同温度下,下列物质中导电能力最强的是( )D
A.100mL 0.1mol/L 的KOH溶液
B.2L 0.1mol/L的CH3COOH溶液
C.100mL 0.1mol/L的HF溶液
D.100mL0.1mol/L的K2SO4溶液
8.在KHSO4的极稀溶液和熔融状态都存在的离子是( )D
A.H+ B.HSO4— C.SO4— D.K+
[直击高考]
1.把0.05mol NaOH固体,分别加入下列100mL溶液中,溶液的导电能力变化不大的是( )BD
A.自来水 B.0.05/L mol醋酸
C.0.5mol/L醋酸 D.0.05mol/LNH4Cl溶液
2.甲酸和一合水氨都是__________电解质,其0.1mol/L水溶液导电能力较_________,若将上述两种溶液混和,其导电能力变__________,生成物的电离方程式为___________,两溶液混合时的离子方程式是____________。
弱,弱,大,HCOONH4===HCOO—+NH4+
HCOOH+NH3·H2O===NH4++HCOO—+H2O
专题3 溶液中的离子反应 3.2 溶液的酸碱性
(第1课时)溶液的酸碱性、pH的简单计算
教学
课题
专题
专题4溶液中的离子反应
单元
第二单元溶液的酸碱性
节题
第1、2课时溶液的酸碱性
教学目标
知识与技能
了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算。
过程与方法
通过实验联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过溶液PH的测定,何会化学在生产生活中的应用。。
教学重点
pH的简单计算
教学难点
pH的简单计算
教学方法
讨论法




教师主导活动
学生主体活动
[知识回顾]
写出醋酸、一水合氨溶于水和水的电离方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+
NH3·H2ONH4++OH—
H2O H++OH—
水的离子积常数
[完成下表]
溶液酸碱性
c(H+)与c(OH—)关系
任意温度
室温(mol/L)
pH值(室温)
酸性
c(H+)>c(OH—)
小于7
中性
c(H+)=c(OH—)
7
碱性
c(H+)大于7
溶液的酸碱性
c(H+)与c(OH—)比较
PH与7
3、PH试纸的使用
练习
口答、检查
25℃ [H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw
[阅读]P71
本质
对照表3—6
大于7显碱性,
小于7显酸性
等于7显中性




教师主导活动
学生主体活动
取试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取试液少许,点在试纸上观察颜色变化,与比色卡,读出。
[讲解] (二)有关pH的计算
1.溶液简单混合
V1、V2的一元强酸或强碱
.
2.强酸和强碱混合(发生中和反应,忽略体积变化)可能情况有三种:
①若酸和碱恰好中和. 即nH+=nOH—,pH=7.
②若酸过量,求出过量的[H+],再求pH值.
③若碱过量,求出过量的[OH—],求出pOH后求pH值.
特例:若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14,则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱>14,则碱过量pH≈pH碱-0.3
③若pH酸+pH碱<14,则酸过量pH≈pH酸+0.3
[分析] ①呈中性:即pH=7.
nH+=nOH—
10—a·V1=10—(14-b)·V2
V1 :V2=10—14+a+b
10n=10a+b-14
n=a+b-14
a+b=14+n
②若呈酸性. 即pH<7
nH+>nOH—
10—a·V1>10—(14-b)·V2
V1 :V2>10—14+a+b
10n>10-14+ a+b
a+b<14+n 
        ③若呈碱性,即pH>7,同理可知
a+b>14+n
不湿润
注意:强酸直接由[H+]总求pH值
强碱由[OH—]总求pOH,后再求pH值
(注意)先判断显性离子!
了解即可
[练习]
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1 :V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时,且V1 :V2=10n时,a+b分别为多少?




教师主导活动
学生主体活动
3.关于酸、碱混合时的定性判断(常温)
酸与碱混合时发生中和反应,但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情况而定,另外酸碱的强弱不同,提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。
下面把常见的几种情况分列出来.
①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH>7(由生成的强碱弱酸盐水解决定)
②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH<7(由生成的强酸弱碱盐水解决定)
③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7(因生成强酸强碱盐不水解)
想一想:若酸或碱之一是多元,情况又怎样?
④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7(与酸、碱的几元性无关)
⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。(考虑酸有强弱之分,若分弱酸,制反应后酸过量)
⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7(同理⑤,弱碱过量)
⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.
再想一想:⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系?
例1.将0.5L0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液与1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并过滤,溶液总体积不变,则所得滤液的pH值与下列选项符合的是__________
A.等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值
B.等于0.2mol/L氨水溶液的pH值
C.大于0.3mol/L氨水溶液的pH值
D.小于0.2mol/L氨水溶液的pH值
[解析]:先考虑反应,写出反应的离子方程式
Fe3+ + 3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
1mol 3mol
0.1mol 0.3mol
由此可知氨水过量0.3mol,但体积已为1.5L,此时氨水浓度为C==0.2mol/L
请注意,上反应还生成了0.3ml NH4+,但NH3·H2O的电离会产生抑制作用,故后成性没有0.2ml/L的纯氨水强,本题应选D.

例2.求下列混合溶液的pH:(1)pH=3和pH=5的两强酸等体积混合;(2)pH=8和pH=10的两强碱等体积混合。
分析 酸溶液混合后,H+的物质的量等于原来两酸溶液H+的物质的量之和,从而求出[H+]及溶液的pH,碱溶液混合后,OH—的物质的量等于原来两碱溶液OH—的物质的量之和,从而求出[OH—],根据Kw换算出[H+],最后求出溶液的pH。在第(2)题中,切不可直接将两碱溶液中的H+的物质的量相加,不能认为这是混合溶液的H+的总量,否则就会造成很大错误。
解:(1)[H+]=
=5×10—4mol/L
pH=-lg(5×10—4)=3.3
(2)[OH—]=
=5×10—5mol/L
[H+]==2×10—10mol/L
pH=-lg(2×10—10)
=9.7
总结:两种强酸等体积混合的pH等于混合前pH数值小的加上0.3;两种强碱等体积混合的pH等于混合前pH数值大的减去0.3。(2)必须按显性离子计算。
例3.常温下有体积为V1L,pH值为m的稀硫酸和体积为V2L、pH值为n的NaOH溶液混合后. (1)如果V1=V2时.
①当m+n=13时,则混合后溶液呈______________性.
②当m+n=15时,则混合后溶液呈______________性.
(2)如果混合后pH=7时;
①当m+n=14时,则V1 :V2=____________.
②当m+n=13时,则V1 :V2=____________.
③当m+n>14时,则V1 :V2=___________.(填表达表),且V1________V2(填>、<、或==
解析 H2SO4尽管为二元强酸,但当用pH值表示时,与几元则无关.
(1)根据上文提及的特例,可知
当m+n=13<14,即混合液呈酸性.
当m+n=15>14,即混合液呈碱性,pH>7.
(2)若混合后溶液pH=7,即中性.
根据上文提到,a+b=14+n,可推知
当m+n=14时,则V1 :V2=1
当m+n=13时,则V1 :V2=
当m+n>14时,则nH+=nOH—
10—m·V1=10—(14—n)·V2
V1 :V2=10—14+n+m=10m+n—14
∵m+n>14,∴V1 :V2>1 即V1>V2
例4.Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取该溶液100mL,持续通入CO2,当CO2通入0.56L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24L时,溶液中各种离子(除H+、OH—)物质的量浓度各为多少?
解析:(1)混合液中总[OH—]=1mol/L, n(OH)—=0.1mol当CO2道入0.56L时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2 + CO2===BaCO3↓+H2O
1mol 1mol
0.025mol 0.025mol
C[Ba(OH)2]==0.25mol/L
n(NaOH)= n(OH—)总-2 n[Ba(OH)2]
=0.1-2×0.025=0.05(mol)
C(NaOH)==0.5mol/L
(2)当n(CO2)=0.1mol时,发生下列反应
CO2 + OH— = HCO3—
0.1mol 0.1mol 0.1mol
此时溶液中无沉淀,故[Na+]=0.5mol/L [Ba2+]=0.25mol/L
[HCO3—]=1mol/L
小结:溶液中发生多种反应时常用关系式法、电得失守恒、电荷守恒。
[小结]能定性判断溶液的酸碱性,会进行PH的简单计算。
[作业]讲义
板书计划
一、溶液的酸碱性
二、溶液PH计算
反馈
PH试纸的使用要讲,PH计算只讲简单的。
[课后练习]
1.下列溶液中,pH最大的是( )
A.pH=4的盐酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合
B.pH=5的盐酸稀释1000倍
C.pH=11的烧碱溶液稀释1000倍
D.pH=11的氨水溶液稀释1000倍
2.有pH值都等于4的硝酸和醋酸,均取1mL加水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积( )
A.a=b=100mL B.a=b=1000mL C.a<b D.a>b
3.中和相同体积,相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液时,用去同种浓度的NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3,则V1、V2、V3的大小关系正确的是( )
A.V1=V2=V3 B.V1=V2<V3 C.V1=V2>V3 D.V1<V2<V3
4.等体积混合0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后,溶液的pH等于( )
A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0
5.有pH值相等的A、B、C、D四种一元酸的溶液各20ml,与过量镁充分反应后,产生氢气质量是D>C>B=A.这说明:①D的酸性最强. ②A与B的酸性最强且彼此相当.③原D反应后溶液的pH值最大. ④反应后原A和B的溶液的pH值最大;⑤反应前D的电离程度最大,⑥反应前四种酸的电离程度相同,其中正确的是( )
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥ D.②③
6.pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,若醋酸与氢氧化钠混合后溶液的pH值的7,则盐酸与氢氧化钠的混合后溶液的pH值( )
A.>7 B.<7 C.=7 D.无法判断
7.相同条件下pH=3的盐酸和pH=3的醋酸:
(1)取等体积两溶液,分别稀释pH=4时,两者加水量的关系是:
前者________后者(填>、<或=,下同=);
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:前者_________后者;
(3)各取两溶液VL,分别加入VLpH=11的NaOH,充分反应后,两溶液pH大小关系是:前者__________后者。
8.某工业废水,经化验含游离氯的浓度为0.001mol/L,且此废水的pH=4,为除去10L此废水中的游离氯,需加入浓度为0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升?除氯后溶液的pH约为多少?
[直击高考]
1.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(06上海)
A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
2.室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是(06广东)
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
参考答案
课后作业
1.[讲解] pH最大,即溶液碱性最强,氢氧根离子浓度最大,D
2.[讲解] pH相等强酸与弱酸,加水稀释相同倍数,强酸溶液PH变化大。C
3.[讲解] 相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液中,硫酸、盐酸氢离了子浓度相同,酸强浓度较大。
4.[讲解] 氢氧化钡是二元碱,且过量。B
5.[讲解] D,采用排除法。
6.[讲解] B
专题3 溶液中的离子反应 3.2 溶液的酸碱性
(第2课时)酸碱中和滴定
教学
课题
专题
专题3溶液中的离子反应
单元
第二单元溶液的酸碱性
节题
第2课时酸碱中和滴定
教学目标
知识与技能
初步掌握中和滴定的原理和方法
学会使用滴定管,能进行酸碱滴定,并能绘制滴定过程中的pH变化曲线,了解酸碱中和过程中pH的变化规律。
过程与方法
通过实验、联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过溶液PH的测定,何会化学在生产生活中的应用。。
教学重点
中和滴定的原理和方法
教学难点
绘制滴定过程中的pH变化曲线
教学方法
讨论法




教师主导活动
学生主体活动
[知识回顾]
1、写出下列反应的化学方程式、离子方程式。
氢氧化钠溶液中滴入盐酸
氢氧化钠溶液中加入硫酸
盐酸中滴入碳酸氢钠溶液
[指导自学]
哪些家作物生长需要酸性、碱性?
滴定管如何使用?
步骤
操作
目的
(1)
装入少量水,扭转活塞
(2)
从上口加入少量对应盛装液,转动放下
(3)
装入酸、碱液,超过“0”刻度,用滴定夹固定滴定管。
(4)
滴定时左手控制开关,小心扭动活塞或挤压玻璃球
[讲解]
H++OH—=H2O
阅读P71
检查是否漏气
洗涤滴定管
调节溶液面,排出空气
控制速度,使之反应完全




教师主导活动
学生主体活动
一、中和反应:酸+碱 == 正盐+水
[提问]什么叫中和反应?反应后有什么特征?(能量、溶液的酸碱性?
[讲解]
如:①HCl+NaOH===NaCl+H2O
②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O
H++OH—==H2O 中性
二、中和滴定原理
[讲解]由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。
对于反应: HA + BOH====BA+H2O
1mol 1mol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
即可得 C(HA).V(HA)=== C(BOH).V(BOH)

若取一定量的HA溶液(V足),用标准液BOH[已知准确浓度C(标)]来滴定,至终点时消耗标准液的体积可读出(V读)代入上式即可计算得C(HA)
若酸滴定碱,与此同理
若酸为多元酸, HnA + nBOH===BnA+nH2O
1mol nmol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
则有关系:
(提问)中和反应一般无明显现象,怎么办?
3、滴定方法的关键
(1)准确测定两种反应物的溶液体积
(2)确保标准液、待测液浓度的准确
(3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用
放热、中性
理解
用酸碱提示剂




教师主导活动
学生主体活动
4、滴定实验所用的仪器和操作要点
(1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、量筒(或移液管)。
(2)操作:①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。
(3)滴定管“0”刻度在上。
[典型例题]
例1:图示为10mL一定物质的量浓度的盐酸x,用一定浓度的NaOH溶液y滴定。根据图示推出x和y的物质的量浓度是( )
A
B
C
D
X浓度(mol/L)
0.12
0.04
0.03
0.09
Y浓度(mol/L)
0.04
0.12
0.09
0.03


解析:(1)x 10ml、y 30ml时恰好中。
30y-10x . A、B合适
(2)加入y 20ml时,PH=2 代
PH=2
∴选 D。
例2.用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液,中和后加水至100ml,若滴定时终点判断有误差:①多加1滴H2SO4;②少加1滴H2SO4;(设1滴为0.05ml)则①和②[H+]的比值是( )
A、10 B、50 C、5×103 D、104
解析:①多一滴H2SO4[H+]=
②少一滴即OH过量,[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L
与②[H+]比值。故选D。
(练习)训练P78T1、2、3、4

[小结]结合量器的使用,同时巩固溶液PH计算。
[作业]
板书计划
一、中和反应:酸+碱 == 正盐+水
H++OH—==H2O 中性
二、中和滴定原理
反馈
滴定管与量筒比较
[课后练习]
1、下列是实验操作中,能达到实验目的是( )
用100mL量筒量取5.2mL盐酸
用托盘天平称取25.20g氯化钠
用100mL容量瓶配制50mL 0.1mol·L-1盐酸
用25.00mL碱式滴定管量取14.80mL NaOH溶液
2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作正确的是( )
酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用未知浓度的NaOH待测液荡洗2~3次
滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡
D、读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
4、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH(1滴溶液的体积约为0.05mL),继续加水至50mL,所得溶液的PH是( )
A、4 B、7.2 C、10 D、11.3
5、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A、50mL量筒 B、10mL量筒
C、50mL酸式滴定管 D、50mL碱式滴定管
6、下列仪器中,没有“0”刻度线的是( )
A、温度计 B、量筒 C、酸式滴定管 D、托盘天平游码刻度尺
7、用移液管取10ml烧碱溶液注入25ml洁净的碱式滴定管中,则液面读数应( )
A、在10mL——15mL之间 B、恰好在15mL处
C、小于15mL D、大于15mL
[直击高考]
1、(1)图I表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是___________________mL。(2)图II表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)______________。
是amL
是(50-a)mL
一定大于amL
D、一定大于(50-a)mL
2.某同学进行中和滴定实验,并绘制出如图所示的滴定曲线。下列有关该实验的说法正确的是(08南通三检)
A.锥形瓶中盛有NaOH溶液,指示剂为酚酞
B.滴定管使用前先用待测液润洗,再用蒸馏水润洗
C.滴定时,应时刻注视滴定管中液面的变化
D.滴定终点附近,测试和记录pH的间隔要小

教学
课题
专题
专题3溶液中的离子反应
单元
第二单元溶液的酸碱性
节题
第3课时酸碱中和滴定
教学目标
知识与技能
1.初步掌握中和滴定的原理和方法
2.学会使用滴定管,能进行酸碱滴定,并能绘制滴定过程中的pH变化曲线,了解酸碱中和过程中pH的变化规律。
过程与方法
通过实验、联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观
通过溶液PH的测定,何会化学在生产生活中的应用。。
教学重点
中和滴定的原理和方法
教学难点
绘制滴定过程中的pH变化曲线
教学方法
讨论法




教师主导活动
主体活动
[知识回顾]
1、测定NaOH溶液的物质的量浓度。
步骤
操作
记录
(1)
向 注入0.10mol·L-1盐酸,调节液面至
记录读数
(2)
取 瓶,从 放出25ml盐酸
注入 ,
记录读数
(3)
向 注入未知浓度氢氧化钠溶液,调节
液面至
记录读数
(4)
向 滴入2滴 ,轻轻挤压玻璃球,眼睛观察 边滴边振荡,至溶液出现 且 ,
记录读数
(5)
重复上述实验2—3次,取其平均值。
计算V酸平均计算V碱平均=
2、酸碱提示剂的作用是
依据颜色变化,提示中和是否完全。
边做实验
边完成表




教师主导活动
学生主体活动
二、中和滴定
1、原理
由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。
对于反应: HA + BOH====BA+H2O
1mol 1mol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
即可得 C(HA).V(HA)=== C(BOH).V(BOH)

3、滴定实验所用的仪器和操作要点
(1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、量筒(或移液管)。
(2)操作:①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。
(3)滴定管“0”刻度在上。
4、指示剂的选择:
1、滴定曲线
请看两个实例
实例1:用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L HCl溶液20.00mL

加入的VNaOH
(mL)
余VHCl
(mL)
过量VNaOH
(mL)
PH
0.00
20.00
1.0
18.00
2.00
2.3
19.80
0.20
3.3
19.98
0.02
4.3
20.00
0.00
7.0 突跃范围
20.02
0.02
9.7
20.20
0.20
10.7
22.00
2.00
11.7
40.00
20.00
12.5
实例2:用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液

加入的VNaOH
(mL)
余VHCl
(mL)
过量VNaOH
(mL)
PH
0.00
20.00
2.9
18.00
2.00
5.7
19.80
0.20
6.7
19.98
0.02
7.7
20.00
0.00
8.7 突跃范围
20.02
0.02
9.7
20.20
0.20
10.7
22.00
2.00
11.7
40.00
20.00
12.6
由上表数据可看出:在滴定接近终点时,少加或多加0.02mL NaOH溶液,即一滴之差造成的误差在允许范围内,但pH值出现突变,因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。
现将几种典型的滴定曲线画出如下图。
(由滴定曲线可知)
①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。
②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙);若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)
③石蕊试液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。
(2)终点判断:(滴入最后一滴,溶液变色后,半分钟内不复原)
指示剂
操 作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
橙色变为黄色
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
5、误差分析
以一元酸和一元碱的中的滴定为例
因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。
但是实际中C标、V定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上,若
V读偏大,则测定结果偏大;若V读偏小,则测定结果偏小,故通过分析V读的变化情况,可分析滴定的误差。
引起误差可能因素有以下几种:
(1)视(读数)

10
(刻度直视)
注意:①滴定管中液体读数时精确到0.01mL
②一般需滴定2-3次,取其平均值
(2)洗(仪器洗涤)
正确洗法:
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
注意:一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果:
①滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V读变大,结果偏大。
②移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V读变小,结果偏小。
③锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V读偏大,结果偏大。
④第一次滴定完后,锥形瓶内液体倒去后,尚未清洗,接着第二次滴定,滴定结果如何,取决于上次滴定情况如何。
(3)漏(液体溅漏)
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出,则结果偏小。
②终点已到,滴定管下端尖中级有液滴,则V读偏大,测定结果偏大。
(4)泡(滴定管尖嘴气泡)
正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡,后气泡消失,则结果偏大。若先无气泡,后有气泡,则结果偏小。
(5)色(指示剂变色控制与选择)
滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原,则结果偏小。另外,同一种滴定,选择的指示剂不同,测定结果不同。
(6)杂(标准物含杂)
用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物固体质量来称取的,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况:
①杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大。
②若杂质与待测液反应,则应作具体分析。关键:比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大。
或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多,说明作用能力被增强,故测定结果偏小。
[典型例题]
1、草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示,为了测定x值,进行如下实验:
称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液
(1)称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止,所发生的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
试回答:(1)实验中不需要的仪器有(填序号)___________,还缺少的仪器有(填名称)____________________________________________。
a.托盘天平(带砝码,镊子)b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.烧杯 f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶
(2)实验中,标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中,因为__________________________________________________。
(3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的x值会_________________(偏大、偏小、无影响)
(4)在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为________________________mol·L-1,由此可计算x的值是____________。
(5)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是______________(填编号)。
(6)滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是 _________ 。
解析:该题涉及到气化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化,故可不可用指示剂。
(1)c , f , j
还缺少铁架台(带滴定管夹),胶头滴管(定容时用)
(2)用酸式滴定管,因KMnO4溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管。
(3)无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。
(4) 2KMnO4 ~ 5H2C2O4
2mol 5mol
aV×10-3mol 0.025×Cmol

H2C2O4·xH2O ~ H2C2O4 ~ xH2O
1mol 18xg


(5) A (2分)
(6)生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大(2分)
(小结)本题高起点,低落点。氧化还原反应滴定未学过,但从中和滴定引入,操作上有相似之处,利用思维有比较和发散,归纳回答。本题综合性大。
[课堂练习]
1、用盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是( B )
由黄色变为红色
由黄色变为橙色
由橙色变为红色
由红色变为橙色
2、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是( A )
可有来盛装被滴定的溶液
可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗
滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水
滴定时应用左手顺时针方向旋摇
3、有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1mol·L-1的HCl溶液,将①加热蒸发体积至体积减少一半,在②中加入少量CH3COONa固体,加入后溶液仍呈强酸性,③不作改变。然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,可观察到所消耗的NaOH溶液体积是( C )
A、①=③>② B、③>②>① C、③=②>① D、①=②=③
4、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的NaOH溶液。若将甲蒸发一半水,在乙中通入少量CO2,丙不变,然后用等浓度的H2SO4溶液滴定,用甲基橙作指示剂。完全反应后,所需溶液体积是( D )
A、甲=丙>乙 B、丙>乙>甲 C、乙>丙>甲 D、甲=乙=丙
5、两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液,甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中,其它操作及读数方法全部正确。则对滴定结果的判断正确的是( AD )
A、甲操作有错误 B、乙操作有错误
C、甲测定数值一定比乙小 D、乙实际测得的数值准确
6、用NaOH溶液滴定盐酸时,由于滴定速率太快,当混合溶液变红时,不知NaOH是否过量,判断它是否过量的方法是( B )
加入5mL盐酸进行滴定
返滴一滴待测盐酸
重新进行滴定
以上方法均不适用
7、用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量时,可先在混合液中加过量BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂)。
(1)向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入盐酸,___________(填“会”或“不会”)使BaCO3溶解而影响测定NaOH的含量,理由是________________。
(2)确定终点时溶液的颜色由___________变为_____________。
(3)滴定时,若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点,_________(填“能”或“不能”)由此得出准确的测定结果。
(4)___________(填“能”或“不能”)改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂,则测定结果_____________(填“偏高”、“偏低”或“正确”)。
答案:(1)不会,当酚酞变色时的PH值条件下,HCl是与NaOh发生反应,不会与BaCO3作用。
(2)浅红色 无色
(3)不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间,不能测出其所用的滴定液体积
(4)不能 偏高
8、某学生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知尝试的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
(A)移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2-3滴酚酞
(B)用标准溶液润洗滴定管2-3次
(C)把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
(D)取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm
(E)调节液面至0或0刻度以下,记下读数
(F)把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度
完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)______________________.
(2)上述(B)操作的目的是___________________________________。
(3)上述(A)操作之前,如先用待测液润洗锥形瓶,则对测定结果的影响是(填偏大、偏小、不变,下同)_________________________。
(4)实验中用左手控制____________(填仪器及部位),眼睛注视____________________,直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。
(5)若称取一定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并有来滴定上述盐酸,则对测定结果的影响是________________________________。
(6)滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度,则对滴定结果的影响是______________。
答案:(1)BDCEAF
(2)防止将标准液稀释
(3)偏大
(4)滴定管活塞;锥形瓶中溶液的颜色变化;锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色。
(5)偏小 (6)偏大
9、称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg,溶于水中,加入酚酞作指示剂,以Mmol/L的盐酸滴定,耗用V1L时变为粉红色,此时发生的化学反应方程式是_____________________________________________________________;若最初以甲基橙作指示剂,当耗用V2L盐酸时变橙色,此时发生的化学反应方程___________________________________________由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少?
答案:NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl
NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;

[直击高考]
(8分06江苏)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3===2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
⑵准确称取所配置的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mLCe(SO4)2溶液。有关反化学反应为
Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
2.(10分07江苏高考)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+
[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I 称取样品1.500g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由 色变成 色。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·L-1则该样品中氮的质量分数为
答案:(1)①偏高 ②无影响 ③B ④ 无 粉红(浅红)
(2)18.85%
3.(08盐城二检6分)实验桌上有六瓶试剂,只知其可能为醋酸、盐酸、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钙以及氨水。该同学取出其中两瓶,进行简易分析实验以辨识二者成分。
实验记录以下:
实验I 从第一瓶溶液中取出25.00 mL,以标准NaOH溶液滴定,滴定结果列于表1中。
体积(NaOH)/mL
pH
5.0
2.2
10.0
2.4
20.0
3.0
24.0
3.8
24.8
4.5
25.0
7.0
25.2
9.5
26.0
10.0
30.0
10.7
实验Ⅱ 从第一瓶溶液中取25.00 mL后,加入10.00 mL、0.01000 mol/L 的硫酸,再以同一标准NaOH溶液滴定,滴定结果绘于图2中。
实验Ⅲ 从第一瓶与第二瓶溶液中分别取出25.00 mL与10.00 mL,相互混合之后,再以标NaOH溶液滴定。滴定结果也绘于图2中。
实验IV 完成实验III后,再加入数滴BaCl2,溶液并无沉淀出现,但若改加草酸钠,则溶液出现白色沉淀。
(1)进行实验I时,若用酚酞作指示剂,判断达滴定终点对的依据是:________________。
(2)计算标准NaOH溶液的浓度______________mol/L。
(3)第二瓶溶液成分及其物质的量浓度_______________________、_______________mol/L。
【答案】
4、(08连云港一检)现用物质的量的浓度为a mol / L的标准盐酸去测定V mL NaOH溶液的物质的量浓度,请填写下列空白:
①酸式滴定管用蒸馏水洗净后,还应该进行的操作是         ;
②下图是酸式滴定管中液面在滴定前后的读数:
c(NaOH)=                         ;
③若在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失,则测定的NaOH物质的量浓度会偏    。
【答案】①  用标准盐酸润洗滴定管2-3次  ,
②     a(V2-V1)/V mol / L    
③   大
5、(08杨州一检)扬州有个韩国菜馆,电视剧《大长今》让我们了解了韩国的的饮食文化,而泡菜是韩国料理的代表。制成的泡菜中含有亚硝酸盐。一般情况下,当人体一次性摄取300mg~500mg亚硝酸钠时,就会引起中毒。某研究性学习小组用碘量法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。反应如下:
2NaNO2 + 2H2SO4 + 2KI = 2NO + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
取1kg泡菜榨汁,将榨出的液体收集后,加入提取剂和氢氧化钠,使得到的泡菜汁中的亚硝酸盐都成为亚硝酸钠。在过滤后的滤液中加入氢氧化铝乳液,以除去色素。再次过滤后得到滤液,将该滤液稀释至1L,取25.00mL菜汁与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再选用合适的指示剂,用较稀的硫代硫酸钠溶液进行滴定。共消耗0.050mol/L Na2S2O3溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)该实验中可选用的指示剂是__________________。
(2)通过计算判断某人一次食入0.125kg这种泡菜,是否会引起中毒?(需要计算过程加以说明)
(3)有经验的厨师在泡菜时往往加入适量的橙汁,以减轻亚硝酸盐的危害。主要是因为橙汁中含有丰富的维生素C。说明维生素C具有___________性。
【答案】.(1)淀粉
(2)345mg>300mg,会引起中毒
(3)还原
第三单元 盐类的水解
第2课时 影响盐类水解的因素
(1)三维目标
知识与技能目标
1.理解温度等外界条件对盐类水解反应的影响、水解平衡移动的分析。
2.了解水解原理的应用。
过程与方法目标
1.通过各类盐的水解规律分析、各类盐水解后对溶液酸碱性的影响的分析,掌握判断盐类溶液酸碱性的规律和方法。
2.通过对盐类水解的微观分析,提高用微观规律分析宏观现象的能力。
3.通过盐类水解原理的应用,提高运用弱酸和弱碱的电离、水的电离和盐类水解等基本原理解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标
1.通过对盐类水解的规律的总结,体会事物变化的那种丰富多彩的内在美。
2.通过盐类水解中丰富多样的实验现象、多姿多彩的变化规律,培养学生学习化学的兴趣。
(2)教学重点
影响盐类水解因素。
(3)教学难点
盐类水解规律的应用。
(4)教学建议
盐类的水解涉及的知识面广,综合性较强,是前面已学过的电解质的电离、水的电离平衡和水的离子积,以及平衡移动原理等知识的综合应用。盐类的水解是本章教材的教学重点和难点。盐类水解的应用,是在学习盐类水解的本质及规律的基础上,研究盐类水解达到平衡后,如何改变温度、浓度等外界条件,克服盐类水解的不利影响,使盐类水解向有利的方向移动。
本节是盐类水解理论知识的迁移应用,培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。本节重点是盐类水解的几点应用,关键是应用盐类水解平衡解决问题。通过学习,使学生加深对盐类水解理论知识的认识,同时提高学生的动手实验能力,培养科学的探究方法,培养一丝不苟的科学态度。
经过化学平衡,电离平衡,水解平衡的学习,学生对应用理论分析问题已经有了一定的基础。高中学生学习踏实,天性活泼,有强烈的求知欲望,非常喜欢动手做实验。只要教师引导得当,让学生亲身体验学习过程,充分实现学生的主体地位,那么学生的知识迁移运用能力、发散思维能力、实验操作能力,综合分析问题的能力一定会进一步提高。
运用“诱思探究”思想的教学规律:善诱则通,善思则得;诱思交融,众志成城。盐类水解的应用是盐类水解知识的迁移运用。在设计这节课的时候,以问题为主线,以思维为主攻,以实验探究为手段,课前分好探究小组,每四人为一组,把本节课用到的实验仪器及药品按组准备好,课堂上综合调动学生动手做、动脑思、动笔写、动口议、动耳听、动眼看、动情读,组织学生分组讨论,分组实验,充分实现学生的主体地位,整节课让学生动起来,在轻松、愉快、合作、探究的氛围中自主获得知识,锻炼能力。
新课导入设计
导入一
一、(课件投影)创设情境,回忆规律
请回答下列问题:
1、影响盐类水解的因素有哪些?
2、盐类水解的规律有哪些?
3、写出下列物质水解反应的离子方程式,并指出溶液的酸碱性。
CH3COONa、Na2CO3、AlCl3
(设计意图:以复习的形式提出问题,唤起学生对以往知识的回忆,为顺利完成学习任务而奠定理论基础。)
(简要实录:学生以小组为单位踊跃发言,并派代表上讲台把第3题的答案写在黑板上。)
二、运用理论,归纳应用
(一)(课件投影)判断下列盐溶液的酸碱性
1、NaHCO3?? 2、KCl? 3、Cu(NO3)2?? 4、KClO? 5、NaF
(设计意图:通过简单实例判断盐溶液的酸碱性,使学生理解盐类水解的实质,实现知识从感性认识到理性认识的螺旋式上升。)
(简要实录:学生热烈讨论,相互表达,运用盐类水解规律顺利得出结论。)
导入二
【引言】我们已经知道盐溶液不一定是中性溶液,其原因是由于盐类的水解。本节课的内容是复习水解实质、规律及相关知识在解决实际问题中的应用。
【学生活动】回忆思考有关盐类水解的概念及其规律。
【投影演示】(1)少量CH3COONa固体投入盛有无水乙醇的培养皿,滴加几滴酚酞,然后再加入少量水。(2)少量镁粉投入盛有NH4Cl水溶液的培养皿。
【提问】请结合两个实验现象,分析、解释其本质原因,并写出有关离子方程式。
【学生活动】观察实验,记录现象:
(1)开始酚酞不变色,加水后变红色;
(2)有气泡产生。
【学生活动】讨论分析现象得出:
实验(1)CH3COO-与水电离出的H+结合生成CH3COOH,而使水的电离平衡向右移动,溶液显碱性。因此盐类水解,水也是必要的反应物之一。 CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 实验(2)NH4+水解,使溶液显酸性,镁与水解产生的氢离子发生置换反应生成氢气。
NH4+ + H2ONH3·H2O + H+
Mg+2H+ = Mg2+ + H2↑
由于水解平衡的正向移动,产生的气体中除氢气可能也有氨气。
【教师】归纳小结: 【板书】一、盐类水解的实质
教学过程:
【复习】师生共同复习巩固第一课时相关知识。
(1)根据盐类水解规律分析
醋酸钾溶液呈_______性,原因_______________;
氯化铝溶液呈_______性,原因_______________;
碱性,醋酸根离子水解呈碱性,酸性,铝离子水解呈酸性
  (2)下列盐溶于水,水中的OH-浓度增大的是:
  A. ??? B. ??? C. ??? D.
  【设疑】影响盐类水解的内在因素有哪些?
  【讲解】主要因素是盐本身的性质。
  组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度也越大,碱性就越强, 越高。
  组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度也越大,酸性就越强, 越低。
  【设疑】影响盐类水解的外界因素主要有哪些?
  【讲解】
  (1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大。
  (2)浓度:盐浓度越小,水解程度越大;盐浓度越大,水解程度越小。
  (3)外加酸碱能促进或抑制盐的水解。例如水解呈酸性的盐溶液加入碱,就会中和溶液中的 ,使平衡向水解方向移动而促使水解,若加酸则抑制水解。
  【设疑】如何判断盐溶液的酸碱性?
  【讲解】根据盐的组成及水解规律分析。“谁弱谁水解,谁强显谁性”作为常规判断依据。
  分析: 溶液是显酸性?还是显碱性?为什么? 溶液是显酸性?还是显碱性?为什么?
  【设疑】如何比较溶液中酸碱性的相对强弱?
  【讲解】“越弱越水解”
  例题:分析 溶液与 溶液的碱性强弱?
  ∵ 的酸性比 酸性强。
  ∴ 水解程度大于 水解程度。
  ∴ 溶液碱性强于 溶液碱性。
  【设疑】如何比较溶液中离子浓度的大小?
  【讲解】电解质水溶液K存在着离子和分子,它们之间存在着一些定量关系,也存在量的大小关系。
  (1)大小比较:
  ①多元弱酸溶液,根据多元酸分步电离,且越来越难电离分析。如:在 溶液中,
   ;
  ②多元弱酸正盐溶液,根据弱酸根分步水解分析。如:在 溶液中,
   ;
  ③不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其影响因素。
  ④混合溶液中各离子浓度比较,要进行综合分析,要考虑电离、水解等因素。
  (2)定量关系(恒等式关系)
  ①应用“电荷守恒”分析:
  电解质溶液呈电中性,即溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。如 溶液中,阳离子有 和 ,阴离子有 , , ,根据电荷守恒原理有:
  ②应用“物料守恒”方法分析。
  电解质溶液中某一组份的原始浓度(起始浓度) 应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如:
  晶体 中,
  在 溶液中:
  【例题】在 溶液中存在的下列关系中不正确的是:
  A.
  B.
  C.
  D.
  【讲解】溶液中存在二个守恒关系
  a.电荷守恒,即
   …………………………(1)
  b.物料守恒,即晶体中:
  
  在溶液中S元素存在形式有三种: , 及
  ∴ …………………………(2)
  将(2)-(1)得
  
  综上分析,关系正确的有A.C.D。答案:[B]
随堂练习
  1.在 溶液中存在的下列关系不正确的是(?? )
  A.
  B.
  C.
  D.
  2.为了除去 酸性溶液中的 ,可在加热搅拌下加入一种试剂过滤后,再加入适量盐酸,这种试剂是(?? )
  A. ??? B. ??? C. ??? D.
  3.下列各物质中,指定微粒的物质的量为1:1的是(?? )
  A. 中的 和 ??????? B. 的纯水中 和
  C. 中电子和中子???????? D.明矾溶液中 与
  4.下列溶液加热蒸干后,不能析出溶质固体的是(?? )
  A. ??? B. ??? C. ??? D.
  总结、扩展
  1.影响盐类水解的因素及其影响原理。
  2.盐类水解知识的应用:
  (1)配制某些盐溶液,如配制澄清 溶液。
  (2)除去溶液中某些杂质离子。如除去 溶液中混有的 。
  3.扩展
  泡沫灭火剂包括 溶液(约1mol/L), 溶液(约1mol/L)及起泡剂。使用时发生的化学反应方程式是________。 溶液和 溶液的体积比约是________。若用等体积、等浓度的 溶液代替 溶液,在使用时喷不出泡沫,这是因为________;若用固体 代替 溶液,在使用时也喷不出泡沫,这是因为________。泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒里盛碳酸氢钠溶液,不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里的原因是________。
 Al3+ + 3HCO3- =Al(OH)3↓ + 3CO3↑,1:3,碳酸钠与硫酸铝反应的速率比碳酸氢钠与硫酸铝反应的速率慢,硫酸铝溶液呈酸性,会腐蚀铁筒
 板书设计:
  1.水解的一般规律
  (1)谁弱谁“水解”,谁强显谁“性”,可作为盐溶液性质(酸性或碱性)的常规分析方法。
  (2)越弱越水解。
  ①碱越弱,对应阳离子水解程度越大,溶液酸性越强,对应弱碱阳离子浓度越小。
  ②酸越弱,酸根阴离子水解程度越大,溶液碱性越强,对应酸根离子浓度越小。
  (3)水解是微弱的。
  (4)都强不水解。
  2.外界条件对盐水解的影响
  (1)温度(实验1)
  (2)溶液的酸、碱性(实验2)
  3.盐类水解利用
  (1)应用水解知识,配制某些盐溶液。如配制澄清 溶液。方法:加酸( ),抑制 水解。
  (2)除去溶液中某些杂质离子:如 溶液中混有杂质 。方法:加热,促使 水解,使生成 除去。
  4.典型例题
  5.扩展
教案点评:
  本教案在巩固、提高第一课时盐类水解规律的同时,又扩展了盐类水解的规律的应用范围,在本课时增加了有关离子浓度大小的比较问题。此类问题在很多高考试题中都出现过。
  在本教案的最后,又介绍了盐类水解在生产、生活中的具体应用。体现了生活离不开化学的这一特点。从而增加了学生学习化学的兴趣。

专题3 溶液中的离子反应 3.3 盐类的水解
(第2课时)盐类水解的应用
教学
课题
专题
专题3溶液中的离子反应
单元
第三单元盐类水解
节题
第3课时:盐类的水解的应用
教学目标
知识与技能
认识盐类水解的原理,归纳影响盐类水解程度的主要因素,能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。
过程与方法
通过实验培养学生的实验能力。
情感态度
与价值观
通过盐溶液的酸碱性,体会化学对生活的作用于。
教学重点
盐类水解的原理
教学难点
盐类的水解规律
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[基础知识]
②相同条件下,测得①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaAlO2三种溶液的pH值相同。那实验么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
[解析]因为电离程度CH3COOH>HAlO2所以水解程度NaAlO2>NaHCO3>CH3COON2在相同条件下,要使三种溶液pH值相同,只有浓度②>①>③
2、Na2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同吗?
[解析]它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O,但微粒浓度大小关系不同.
(三)盐类水解原理的应用
1.判断或解释盐溶液的酸碱性
例如:①正盐KX、KY、KZ的溶液物质的量浓度相同,其pH值分别为7、8、9,则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序是________________
②相同条件下,测得①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaAlO2三种溶液的pH值相同。那实验么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
因为电离程度CH3COOH>HAlO2所以水解程度NaAlO2>NaHCO3>CH3COON2在相同条件下,要使三种溶液pH值相同,只有浓度②>①>③
2.分析盐溶液中微粒种类.
例如 Na2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同,它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O,但微粒浓度大小关系不同.




教师主导活动
学生主体活动
3.比较盐溶液中离子浓度间的大小关系.
(1)一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子] >[水解的离子] >[水解后呈某性的离子(如H+或OH—)] >[显性对应离子如OH—或H+]
实例:aCH3COONa. bNH4Cl
a.[Na+]>[CH3COO—] >[OH—] >[H+]
b.[Cl—] >[NH4+]>[OH—]
②当盐中阴、阳离子不等价时。
要考虑是否水解,水解分几步,如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”,实例Na2S水解分二步
S2—+H2O HS—+OH—(主要)
HS—+H2O H2S+OH—(次要)
各种离子浓度大小顺序为:
[Na+]>[S2—] >[OH—] >[HS—] >[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应,则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度.
4.溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
(1)写出溶液中的各种微粒
阳离子:Na+、H+
阴离子:S2—、HS—、OH—
(2)利用守恒原理列出相关方程.
10电荷守恒: [Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
20物料守恒: Na2S=2Na++S2—
若S2—已发生部分水解,S原子以三种微粒存在于溶液中。[S2—]、[HS—],根据S原子守恒及Na+的关系可得.
[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
30质子守恒
H2O H++OH—
由H2O电离出的[H+]=[OH—],水电离出的H+部分被S2—结合成为HS—、H2S,根据H+(质子)守恒,可得方程:
[OH—]=[H+]+[HS—]+2[H2S]
想一想:若将Na2S改为NaHS溶液,三大守恒的关系式与Na2S对应的是否相同?为什么?
提示:由于两种溶液中微粒种类相同,所以阴、阳离子间的电荷守恒方程及质子守恒是一致的。但物料守恒方程不同,这与其盐的组成有关,若NaHS只考虑盐本身的电离而不考虑HS—的进一步电离和水解,则[Na+]=[HS—],但不考虑是不合理的。正确的关系为[Na+]=[HS—]+[S2—]+[H2S]
小结:溶液中的几个守恒关系
(1)电荷守恒:电解质溶液呈电中性,即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数代数和为零。
(2)物料守恒(原子守恒):即某种原子在变化过程(水解、电离)中数目不变。
(3)质子守恒:即在纯水中加入电解质,最后溶液中[H+]与其它微粒浓度之间的关系式(由电荷守恒及质子守恒推出)
练一练!
写出0.1mol/L Na2CO3溶液中微粒向后三天守恒关系式。
参考答案:
①[Na+]+[H+]=[OH—]+[HCO3—]+2[CO32—]
②[HCO3—]+[CO32—]+[H2CO3]=0.1
③[OH—]=[H+]+[HCO3—]+2[H2CO3]
5.判断加热浓缩至盐干溶液能否得到同溶质固体。
AlCl3+3H2O Al(OH)3+HCl △H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②升温,促成HCl挥发,使水解完全
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl↑
↓灼烧
Al2O3
例2.Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 △H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②H2SO4难挥发,随C(H2SO4)增大,将抑制水解
综合①②结果,最后得到Al2SO4
从例1例2可小结出,加热浓缩或蒸干盐溶液,是否得到同溶质固体,由对应酸的挥发性而定.
结论:
①弱碱易挥发性酸盐 氢氧化物固体(除铵盐)
② 弱碱难挥发性酸盐同溶质固体
6.某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度.
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中,因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多OH—,NH4F水解产生HF,OH—、HF均能腐蚀玻璃.
7.某些离子间因发生又水解而在溶液中不大量共存,如
①Al3+与S2—、HS—、CO32—、HCO3—、AlO2,SiO32—、ClO—、C6H5O—等不共存
②Fe3与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不共存
③NH4+与ClO—、SiO32—、AlO2—等不共存
想一想:Al2S3为何只能用干法制取?(2Al+2S Al2S3)
小结:能发生双水解反应,首先是因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大,其次水解一方产生较多,H+,另一方产生较多OH—,两者相互促进,使水解进行到底。
例如:
3HCO3— + 3H2O 3H2CO3 + 3OH—
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
促进水解进行到底
总方程式: 3H2O
3HCO3—+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
8.泡沫灭火器内反应原理.
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应:
2HCO3—+Al3+==Al(OH3)↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
9.制备胶体或解释某些盐有净水作用
FeCl3、Kal2(SO4)2·12H2O等可作净水剂.
原因:Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3,结构疏松、表面积大、吸附能力强,故它们能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降,从而起到净水的作用.
10.某些化学肥料不能混合使用
如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用.2NH4++CO32—==2NH3↑+CO2↑+H2O

损失氮的肥效
Ca2++2H2PO4—+2CO32—== CaHPO4↓+2HCO3—+HPO42—
难溶物,不能被值物吸收
11.热的纯碱液去油污效果好.
加热能促进纯碱Na2CO3水解,产生的[OH—]较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件下,水解受到促进,故热的比不冷的效果好.
12.在NH4Cl溶液中加入Mg粉,为何有H2放出?
NH4++H2O NH3·H2O+H+
Mg+2H+===Mg2++H2↑
13.除杂
例:除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2,搅拌充分反应,后过滤除去。
想一想:为何不能用NaOH或Na2CO3等溶液?
[典型例题]
例1.明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是( )
A.c[SO42—]=c[K+]=c[Al3+]>c[H+]>c[OH—]
B.c[SO42—]>2c[K+]>c[Al3+]>c[OH—] >c[H+]
C.c[SO42—]>2c[K+]>c[Al3+]>c[OH—] >c[H+]
D.c[SO42—]+c[OH—]=c[K+]+c[Al3+]+c[H+]
解析:明矾为KAl(SO4)2·12H2O,溶于水店,K+,SO42—均不水解,但Al3+要水解,故[K+]>[Al3+],溶液呈酸性,结合该盐的组成,可知C正确,溶液中阴、阳离子电荷守恒的方程式为:2[SO42—]+[OH—]=[K+]+3[Al3+]+[H+]故D错误。
例2.普通泡沫灭火器的换铜里装着一只小玻璃筒,玻璃筒内盛装硫酸铝溶液,铁铜里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时,倒置灭火器,两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
(1)产生此现象的离子方程式是________.
(2)不能把硫酸铝溶液装在铁铜里的主要原因是_________________
(3)一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠,是因为__________________。
解析:(1)Al3+与HCO3—发生双水解反应。
Al3+3HCO3—===Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性,含腐蚀铁铜,Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
2H +Fe=Fe2++H2↑
(3)与酸反应返率NaHCO3>Na2CO3;产生等量CO2时,消耗Al3+量:Na2CO3>NaHCO3;等质量的NaCO3、Na2HCO3分别与足量Al3+反应,生成CO2量NaHCO3>Na2CO3
例3.①碳酸钾与水溶液蒸干得到固体物质是__________原因是_________。
②KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是____________。
③碳酸钠溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是_______________。
④亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是___________,原因是____________。
⑤氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是____________,原因是___________。
⑥盐酸与硫酸各1mol/L的混合酸10mL,加热浓缩至1mL,最后的溶液为_________,原因是____________。
解析:本题涉及的知识范围较广,除了盐的水解外,还应考虑到盐的热稳定性,还原性等。
①K2CO3,原因是尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3。
②KAl(SO4)2·2H2O,原因是尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发酸,最后仍然为结晶水合物。注意湿度过度,会脱去结晶水。
③BaCO3 Ba2(HCO3)2 BaCO3↓+CO2↑+H2O
④Na2SO4,2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑤Al(OH)3, 加热,使HCl挥发,促进水解进行到底
⑥H2SO4溶液,HCl挥发.
[课堂练习]
1.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量盐酸,这种试剂是( )
(A)NH3·H2O (B)NaOH
(C)Na2CO3 (D)MgCO3
2.表示0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒浓度的关系式中正确的是( )
(A)c[Na+]=c[HCO3—] (B)c[H+]>c[OH—]
(C)c[Na+]>c[HCO3—] (D)c[OH—]>c[H+]
3.在常温下,将等体积的盐酸和氨水混水后,所得溶液的pH=7,则下列说法正确的是
(A)原来盐酸的物质的量浓度等于氨不的物质的量浓度
(B)所得溶液中c[NH4+]=c[Cl—]
(C)所得溶液中c[NH4+]+c[H+]=c[Cl—]
(D)所得溶液中c[NH4+]+c[NH3·H2O]=c[Cl—]
4.为了配制[NH4+]:[Cl—]=1 :1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH,正确的是( )
(A)①②   (B)③   (C)③④  (D)④
5.下列叙述中错误的是( )
(A)配制FeCl3溶液,为了抑制水解,常加入盐酸
(B)盐类都能水解
(C)盐类的水解反应,通常是吸热反应
(D)盐类水解是指组成盐的离子跟水电离出来的H+或OH—生成弱电解质的的反应
6.0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒微度的关系式,正确的是( )
(A)[Na+]>[HCO3—]>[CO32—]>[H+]>[OH—]
(B)[Na+]=[H+] =[HCO3—]+[CO32—]+[OH—]
(C)[Na+]+[H+]= [HCO3—]+2[CO32—]+[OH—]
(D)[Na+]= [HCO3—]+[CO32—]+>[H2CO3]
[直击高考]
(06江苏13)下列叙述正确的是
A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-)=c(NH4+)
B.10 mL 0.02mol·L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12
C.在0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
2.(07江苏)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是
A.0.1 mol·L-1 HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)
B.1 L 0.l mol·L-1CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O的溶液中:
c(SO42-)>c(NH4+)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中: c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:
c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)>(OH-)
3. (07广东15)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A 1.0mol/L Na2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)
B 1.0mol/LNH4Cl溶液:c(NH4+)=c(Cl-)
C 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO3-)
4. (08徐州二检)下列情况下,可以大量共存的离子组是
A. 使pH试纸呈红色的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
B. 由水电离的c(H+) = 1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ba2+、K+、Cl-、HCO3-
C. 与铝反应放出大量氢气的溶液中:NH4+、SO42-、CO32-、Na+
D. 在c(H+)/ c(OH-)=1012的溶液中:NH4+ 、Al3+、Ca2+、Cl-
5.(08徐州二检)草酸是二元中强酸,测得0.01 mol·L-1的草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,下列说法正确的是
A.V(NaOH) = 0时, c(Na+)> c(H+)> c(HC2O4- )> c(C2O42 -)> c(OH-)
B.V(NaOH) = 5时, c(Na+)=c(C2O42 -)+c(HC2O4- ) +c(H2C2O4)
C.V(NaOH) = 10 mL时, c(Na+) = c(HC2O4- )+2c(C2O42 -)
D.V(NaOH)>10 mL时,c(Na+)>c(C2O42 -)>c(HC2O4- )
6.(08苏锡常一检)醋酸钡晶体[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂,下列有关0.1mol·L-1醋酸钡溶液中粒子浓度的比较中错误的是
A.c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)
D.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
7.(08盐城一检)下列说法不正确的是
A.配制FeCl2溶液时,可将FeCl2晶体先溶于浓盐酸,再加水稀释和少量铁屑保存
B.输油管道,为防止其表面被腐蚀应涂上隔水材料并与外电源负极相连
C.pH值均为9的NaOH溶液和Na2CO3溶液,两溶液中水的电离程度相同
D.0.1mol/L 弱酸HA溶液与0.05mol/L NaOH溶液等体积混合后所得溶液微粒浓度间有: 2c(H+)+c(HA) = c(A-)+2 c(OH-)
8.(08盐城三检)常温下,下列有关叙述不正确的是
A.足量铁屑溶于稀硝酸所得溶液中:c(NO3-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液:c(CH3COONa)>c(NaHCO3) >c(C6H5ONa ) >c(Na2CO3 )
C.已知酸性HF>CH3COOH,物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中,[c(Na+)-c(F-)] > [c(K+)-c(CH3COO-)]
D.10mLpH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA溶液至pH刚好等于7,所得溶液体积V(总)≥20 mL
9.(08南通一检)下列有关二元弱酸H2A的盐溶液的说法中,正确的是
A.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
B.在等物质的量浓度的Na2A、NaHA两溶液中,前者pH大于后者
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
专题3 溶液中的离子反应 3.3 盐类的水解
(第3课时)盐类的水解反应
教学
课题
专题
专题3溶液中离子反应
单元
第三单元盐类水解
节题
第1课时:盐类的水解规律
教学目标
知识与技能
了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解程度的主要因素,认识盐类水解在生产、生活中的应用(弱酸弱碱盐的水解不作要求)
过程与方法
通过实验培养学生的实验能力。
情感态度
与价值观
通过盐溶液的酸碱性,体会化学对生活的作用于。
教学重点
盐类水解的原理
教学难点
盐类的水解规律
教学方法
讨论法、探究法




教师主导活动
学生主体活动
[回顾]
1、使用PH试纸测定溶液PH的的操作方法是:
2、写出下列物质电离方程式:
水、醋酸 一水合氨 氯化氨
[活动与探]几种盐溶液的酸碱性
1、盐的类型及溶液的酸碱性
盐溶液
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
溶液酸碱性
中性
碱性
酸性
盐的类型
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
[讲解]
2、水解原理
H2O H+ + OH— (水是极弱电解质)
AB== Bn— + An+ (盐类是强电解质)

HB(n—1)— A(OH)n (形成弱电解
实质:弱离子与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质分子。促进水的电离。
3、与中和反应的关系:
盐+水 酸+碱(两者至少有一为弱)
[理解]
蘸、点
练习
讨论后
理解




教师主导活动
学生主体活动
的水解为中和反应的逆反应,但一般认为中和反应程度大,大多认为是完全反应,但盐类的水解程度小得多,故为可逆反应,真正发生水解的离子仅占极小比例。
4、水解规律
有弱才水解,无弱不水解
越弱越水解,弱弱都水解
谁强显谁性,等强显中性
(讨论1)
(1)醋酸与醋酸钠的混合液,其溶液的PH值可能怎么样?
(讲解)酸性、中性、碱性都在可能,若同浓度,电离占主导,即显酸性。
(讨论2)
(2)酸式盐溶液的PH值可能怎么样?
(讲解)
①若只有电离而无水解,则呈酸性(如NaHSO4)
②若既有电离又有水解,取决于两者相对大小
电离程度>水解程度,呈酸性
电离程度<水解程度,呈碱性
③常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS.
酸性:NaHSO3、NaH2PO4、NaHSO4
[典型例题]
【例1】浓度为0.1mol/L的8种溶液:①HNO3 ②H2SO4③HCOOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl溶液pH值由小到大的顺序是(填写编号)____________.
【解析】相同的物质的量浓度的各种电解溶液的pH值大小比较有以下一般规律:
(1)同物质的量浓度的酸及水解呈酸性的盐溶液,其pH值的关系一般是:二元强酸<一元强酸<弱酸<水解显酸性的盐溶液.
(2)同物质的量浓度的碱及水解呈碱性的盐溶液,其pH值的关系一般是:二元强碱>一元强碱>弱碱>水解呈碱性的盐溶液。
(3)强酸弱碱盐,碱越丝状,水溶液酸性越强;弱酸强碱盐,酸越弱,溶液碱性越强。
识忆
理解
(4)同物质的量浓度的多元弱酸及其盐水溶液的pH关系是:以H2PO4为例:<H3PO4<NaH2PO4<NaHPO4<Na3PO4. 答案:②①③⑧⑦⑥⑤④。




教师主导活动
学生主体活动
[课堂练习]
1.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性是( )
(A)HCO3—+H2O H3O++CO32—
(B)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
(C)HS—+H2O H2S+OH—
(D)NH4++H2O NH3·H2O+H+
2.等体积的下列溶液,阴离子浓度最大的是( )
(A)0.2mol·L—1K2S
(B)0.2mol·L—1Ba(OH)2
(C)0.2mol·L—1NaCl
(D)0.2mol·L—1CH3COOH
3.表示0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒浓度的关系式中正确的是( )
(A)c(Na+)= c(HCO3—)
(B)c(H+)>c(OH—)
(C)c([Na+])>c(HCO3—)
(D)c(OH—)>c(H+)
4.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3、 ②NaHCO3、③H2CO3、④(NH4)2CO3、⑤NH4HCO3按c(CO32—)由小到大排列的顺序是( )
(A)⑤<④<③<②<①    (B)③<⑤<②<④<①
(C)③<②<⑤<④<①    (D)③<⑤<④<②<①
5.某造纸厂排出的废水,经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外,其它成分为c(Na+)=1.5×10—3mol/L,c(SO42—)=2.5×10—4mol/L,c(Cl—)=1.6×10—5 mol/L,c(NO3—)=1.4×10—5 mol/L,c(Ca2+)=1.5×10—5 mol/L,则该废水的pH为__________。
11
2.(00上海).等物质的量浓度的下列溶液中,N离子的浓度最大的是C
A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.NH4NO3
3. (06重庆)温度相同、浓度均为0.2 mol/L的 ①(NH4)2SO4、 ②NaNO3、③NH4HSO4、 ④NH4NO3、⑤、⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是A
A.③①④②⑥⑤ B.①③⑥④②⑤
C.③②①⑥④⑤ D.⑤⑥②④①③
4. (06江苏10)一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A.含有大量Al3+的溶液:Na+、NH4+、SO42-、Cl-
B.c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D.含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
[小结]理解水解规律。
[作业]P76
板书计划
一、盐溶液的类型和溶液酸碱性
二、水解原理
三、水解规律
四、影响因素
反馈
由于实验条件差,实验效果不明显。对理论说明作用不太好。
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第二课时沉淀溶解平衡原理的应用教学设计
(1)三维目标
知识与技能目标
使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析。
知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。
过程与方法目标
初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路,尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。
情感态度价值观目标
通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论,使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用,激发学生学习化学的热情。
(2)教学重点
1.沉淀的转化的基本原理;
2.解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路;
(3)教学难点
用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。
(4)教学建议
沉淀溶解平衡的主要的研究对象是难溶性的电解质。难溶性意味着溶液的浓度很低,电解质表明溶液中存在的主要微粒是离子。沉淀溶解平衡,指的是难溶性的电解质与其溶解后生成的离子之间的平衡。达到平衡时,沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等,此时溶液达到饱和状态,沉淀质量不再发生改变,溶液中离子浓度也不再发生变化。对于沉淀溶解平衡的应用,主要是利用沉淀平衡是一种动态平衡,同样适用平衡原理。因此,在生产生活中可以通过选择适当的条件,使平衡向着需要的方向移动。
本节课是沉淀溶解平衡的第二节内容。此前,学生已经学习了沉淀溶解平衡的建立。对照课标,学生应已了解难溶物在水中的溶解情况,并初步认识沉淀溶解平衡的建立过程,并能描述沉淀溶解平衡;本节课的重点应该是通过探究实验和引导分析,认识沉淀转化的本质。
在准备教材材料时,教师应充分挖掘教材的可用材料,并进行有效地整合梳理。教材中给出了关于沉淀溶解平衡的应用的多个详细例子,在课堂教学中应有效地采用并加以引导。教学重点是巩固认识沉淀溶解平衡的建立过程和认识沉淀的转化的实质。其中,认识沉淀转化的实质是本单元的难点。因此,我们设计实验让学生通过亲身实验感受沉淀的转化,获取感性认识,通过帮助学生分析、推导的过程让学生逐步理解沉淀转化的本质,并进行实验的预测以强化知识点的认识。以数据和拓展阅读材料让学生明确沉淀转化的条件和在实际中的应用。由于本单元涉及的知识点较多,内容较丰富抽象,因此,要很好地组织教学需要较多的知识储备。而此前,在必修部分学生已经掌握溶解度、电解质、分散系等基础化学概念,同时在本单元前已经学习了化学平衡移动的基础知识。这些对于学习和掌握沉淀溶解平衡是很重要的知识支撑。
在教学设计中,教师可对实验进行了精心设计。第一个设计是对原教材中学生实验AgCl、AgI、Ag2S沉淀的转化中药品添加顺序和用量进行调整。教材中该实验是先取2mLAgNO3溶液,后逐步滴加NaCl溶液,形成AgCl沉淀后,再滴加KI溶液;由于学生实验技能不一,部分学生在滴加NaCl溶液后并未振荡,再次滴加KI溶液后,发现存在上下两层沉淀,他们并不认可是AgCl沉淀转化为AgI沉淀,而是前面过量AgNO3与新滴加的KI溶液直接形成了AgI沉淀,这不利于学生对沉淀转化实质的认识;对此,我们采用如下设计,即先取2mLNaCl溶液,再向溶液滴加几滴AgNO3溶液,这样Ag+相对较少,能保证滴加的Ag+全部被用于形成AgCl沉淀,而之后滴加的KI溶液只有通过沉淀溶解平衡的移动才能实现由AgCl沉淀向AgI沉淀的转化,实验现象明显。第二个设计出现在教材P85页,教材列举了溶解能力较弱的BaCO3也能转化为溶解能力相对较强的BaSO4,但仅仅文字分析,缺乏说服力;因此,我们引导学生从量的角度分析,在BaSO4悬浊液中,SO离子的浓度相对较低,甚至用低浓度的BaCl2溶液也检测不出,但是采用饱和Na2CO3溶液对BaSO4处理后,SO离子的浓度增大,并能被低浓度的BaCl2溶液检测出来,但并非BaSO4一次性地全部转化为BaCO3,而只是部分转化,需要重复处理多次,才能使大部分BaSO4转化为BaCO3,突出体现化学实验中量的变化和影响。之后,指出只有当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质,并引导学生通过改造第一个设计来验证当溶解能力差别较大时,溶解能力相对较弱的物质不易转化为溶解能力相对较强的物质。通过上述设计,使得学生对沉淀转化的本质有了清晰的认识,并能从量的高度理解沉淀转化的规律。
学生已经完成化学必修课程的学习,对于高中化学基础知识有了一定的了解,并已具备一定的化学思维基础和基础实验技能,能对实验现象及结果作初步分析和处理,如果通过教师不失时机的引导,便能更为有效地认知抽象的化学理论知识。
对于《沉淀溶解平衡的应用》的主要知识点中,沉淀溶解平衡的建立过程及沉淀的转化本质涉及到较多需要想象的抽象思维概念,学生理解起来较为费力。因此,采用理论推导结合实验验证的教学形式有利于学生更快更深刻地理解相关概念。
导入设计
导入一
【教师】(演示实验)
向PbI2上层清液中滴加KI溶液
【教师】(提问)
请利用你所学的知识分析,黄色沉淀是什么物质?它是怎样产生的?
【教师】(小结)
1.沉淀溶解平衡的建立与Ksp;
2.如何根据Q与Ksp的关系判断沉淀的生成。
导入二
【教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡,我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立,这里我们以AgCl悬浊液为例,请一位同学来描述一下在这个体系中,沉淀溶解平衡是如何建立的?我们希望一位同学起来描述一下,是大家勇敢地站“起来,不愿做奴隶的人们”,还是让老师“被迫着发出最后的点名”?
【学生】[描述淀溶解平衡的建立,教师让其他学生作评委,询问第一位学生的描述是否完整准确,直至达成统一而完备的描述] 微观上说,在AgCl悬浊液体系,一方面,在水分子的作用下,少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中,这是沉淀溶解过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl表面析出,这是沉淀生成过程。在一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,达到平衡状态,形成AgCl饱和溶液,这种平衡就是沉淀溶解平衡。
【教师】 我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。
【教师】
【教师】 为了便于分析,我们省略相关标注。
【教师】 沉淀溶解平衡是一个动态平衡,也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理,如果改变影响平衡的条件,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如,当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时,增大体系中Cl-的浓度,平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动;反之,如果减小体系中Cl-的浓度,那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此,根据平衡移动原理,选择适当的条件,使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。
【板书】 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
[复习] 上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡,我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立,这里我们以AgCl悬浊液为例,请一位同学来描述一下在这个体系中,沉淀溶解平衡是如何建立的?我们希望一位同学起来描述一下,是大家勇敢地站“起来,不愿做奴隶的人们”,还是让老师“被迫着发出最后的点名”?
[学生描述淀溶解平衡的建立,教师让其他学生作评委,询问第一位学生的描述是否完整准确,直至达成统一而完备的描述] 微观上说,在AgCl悬浊液体系,一方面,在水分子的作用下,少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中,这是沉淀溶解过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl表面析出,这是沉淀生成过程。在一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,达到平衡状态,形成AgCl饱和溶液,这种平衡就是沉淀溶解平衡。
[讲述] 我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。
[板书]
[讲述] 为了便于分析,我们省略相关标注。
[讲述] 沉淀溶解平衡是一个动态平衡,也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理,如果改变影响平衡的条件,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如,当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时,增大体系中Cl-的浓度,平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动;反之,如果减小体系中Cl-的浓度,那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此,根据平衡移动原理,选择适当的条件,使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。
[板书] §3.4.2 沉淀溶解平衡的应用
[讲述] 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。
[实验要求] 请同学们先取2mLNaCl溶液置于试管中,然后滴加数滴AgNO3溶液,振荡,观察现象并进行记录;然后,请同学们继续向该试管中加入数滴KI溶液,同样进行振荡,观察现象并进行记录;最后,请同学们继续向该试管中加入数滴Na2S溶液,振荡,观察现象并进行记录。做完实验以后,请同学描述观察到的实验现象。现在开始实验!
[学生操作实验,教师参与指导]
[提问] 停止实验!把手上的试管仪器先放到指定位置。请一位同学来描述自己观察到的现象。
[学生] 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀,滴加KI溶液后,变成黄色沉淀,滴加Na2S溶液,变成黑色沉淀。
[讲述] 大家的现象跟他一样吗?
[引导思考] 应该都是相同的。那么,如何解释这种现象呢?这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢?发生了什么样的变化。
[PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的颜色
[引导学生表述] 根据所给数据结合已学知识,白色沉淀应该是AgCl,黄色沉淀是AgI,黑色沉淀是Ag2S沉淀。刚才的现象说明了向AgCl溶液中滴加KI溶液,AgCl会转化为AgI;而继续滴加Na2S溶液,则沉淀转化为Ag2S黑色沉淀。
[讲述] 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用——沉淀的转化。
[板书] 一、沉淀的转化
[设疑] 为什么会发生上述沉淀的转化?沉淀转化有什么一般性的规律呢?我在上面给大家上述沉淀的溶解度数据,大家可以参考这些数据,然后和小组的同学一起讨论。
[组织] 请同学以前后两桌4~6个人为一组进行讨论,然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论!
[PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃)
[学生讨论,老师参与讨论,并适当引导学生得出较为准确的结论]
[提问] 安静下来!请一位同学代表所在的小组来汇报一下你们的讨论结果。
[学生汇报讨论结果,教师及时给予引导] 向NaCl溶液加AgNO3溶液,生成白色的AgCl沉淀生成。由于AgCl是难溶电解质,在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书,不再进行书写) 。
[讲述] 那么,这个过程中,Ag+的浓度是由大到小。
[学生继续汇报] 继续滴加KI溶液后,AgCl转化为更难溶的AgI沉淀。
[设疑] 如何实现这个转化的?
[学生表述,教师及时引导] 在原AgCl的沉淀溶解平衡中存在的Ag+与滴加的I-结合生成更难溶的AgI沉淀,从而减少原平衡中Ag+的浓度,使AgCl的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,由AgCl溶解的Ag+又被I-沉淀成更难溶的AgI沉淀。从而使AgCl全部转化为AgI。我们可以看到整个过程中,原有的沉淀溶解平衡被破坏,新的沉淀溶解平衡建立。那么,这个反应的总的化学方程式和离子方程式可以这么书写。
[板书]
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[引导并板书] 化学方程式: AgCl+KI=AgI+KCl
离子方程式: AgCl+I-=AgI+Cl-
[提问] 通过上述分析,你觉得沉淀为什么发生转化?上述沉淀的转化有什么规律?
[学生回答,教师引导] 通过上述的分析,我们可以知道沉淀之所以发生转化是由于添加的离子破坏了原有的沉淀溶解平衡,从而导致沉淀溶解平衡的移动。因此,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
[PPT演示] 一、沉淀的转化
1. 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
2. 沉淀转化的规律
a.一般来说,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
[讲述] AgI沉淀转化为Ag2S沉淀的过程,也是符合上述规律的,我请一位同学象我在板书上分析的方式写出这个沉淀溶解平衡的移动过程,以及沉淀转化的化学方程式和离子方程式。有没有自告奋勇的同学举手到讲台上写板书。其他同学在下面把相关式子写下来。
[学生上台书写板书,教师在旁提示指导,共同完成板书] 提示Ag+和S2-的物质的量比值为2:1
[板书]

?化学方程式: 2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI
离子方程式: 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
[提问] 写好以后,请上来的同学来描述一下AgI转化为Ag2S沉淀的过程是怎样进行的?在这个过程中体系发生了哪些变化?
[学生表述,教师引导补充] 在原AgI的沉淀溶解平衡中存在的Ag+与滴加的S2-结合生成更难溶的Ag2S沉淀,从而减少原平衡中Ag+的浓度,使AgI的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,溶解的Ag+又被S2-沉淀成更难溶的Ag2S沉淀。从而使AgI转化为Ag2S。原有AgI的沉淀平衡被破坏,新的Ag2S沉淀平衡建立。
[设疑] 很好。那么利用沉淀的转化,我们来了解其在实际中的一些应用实例。请同学们结合我们所给的数据和刚才所学的知识来完成下面的这个问题,可以进行小组讨论,然后给出你们组的统一意见。
[PPT演示] 锅炉水垢中含有CaSO4, 可用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去。
1. 分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;
2. 写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。
[提问学生] 学生回答,Na2CO3引导其他学生评价,组织讨论,达成共识。
[板书] CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4
[设疑] 那么,BaSO4沉淀能否转化为BaCO3沉淀?如果能,需要添加什么试剂?大家分组讨论一下,然后给出你们的答案。
[PPT演示] BaSO4沉淀能否转化为BaCO3沉淀?
[学生通过讨论,感到困惑] BaSO4能或不能转化为BaCO3。如果能,可以通过添加Na2CO3溶液。
[引发思考和质疑] 我们不是说,一般来说,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质吗?那么,你们说能转化不是和刚才的结论有矛盾吗?
[引导分析] 关键还是在于沉淀溶解平衡的移动。要使溶解能力相对较弱的BaSO4转化为溶解能力相对较强的BaCO3,要想办法促进BaSO4向沉淀溶解的方向移动,同时想办法促进BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
[引导分析] 增大CO的浓度,使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移动。而采用饱和Na2CO3能最大程度地增大CO的浓度,使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移动。如果这种设想是正确的,CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,将降低体系中Ba2+的浓度,使BaSO4向沉淀溶解的方向移动,而这个过程中SO离子的浓度应该增大。那么,我们可否设计一个实验来验证我们的结论呢?
[引导] BaSO4悬浊液体系中,SO的浓度很小。甚至用稀的BaCl2溶液也检测不出来。我们可以用实验证明。
[演示实验] 取BaSO4粉末置于试管中,加入适量水,振荡静置,后过滤取滤液滴加稀BaCl2溶液。引导学生观察现象(考虑到该实验现象需要近距离观察,所以可以请一、两位个同学上台来观察并回答)。
[学生回答,老师引导] 无明显反应现象,说明溶液中SO离子浓度很小,低于我们的检测范围。
[演示实验并讲解] 取BaSO4粉末置于试管中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌。过滤上述混合物,取滤液(1~2mL)滴加稀HNO3溶液至无气泡产生,再滴加BaCl2溶液,引导学生观察现象。并与前面的试管进行参照比较(选取黑纸板作为背景)。
[提问] 两支试管中澄清程度是否一样?哪个相对更为浑浊些?说明什么问题?
[学生] 不一样。经过Na2CO3溶液处理的BaSO4滤液更为浑浊,说明经过饱和Na2CO3溶液处理,确实能使BaSO4转化为BaCO3。
[讲述] 很好。我们证实了自己的设想。我们可以把相关的化学方程式和离子方程式写出来。
[讲述] 但是,这里需要注意的是,这是由溶解性能相对弱较的物质转化为相对较强的物质,因此这个转化不是一步到位的,需要用饱和碳酸钠溶液反复处理多次。另一方面,要实现这一转化,还需要考虑两者的溶解性能差异,不能太大。因此,沉淀转化的第二个规律是当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。
[PPT演示] 2.沉淀转化规律
b. 当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。
[讲述] 而对于溶解能力相差较大的,就较难实现溶解性能相对弱较的物质向溶解能力相对较强的物质的转化。同学们可以想想能否用我们桌面上的试剂来进行检验,想到的同学请举手提出自己的方案。
[学生] 表述自己的观点,应该能写出相关的实验设想,即先形成Ag2S沉淀,再滴加KI或NaCl溶液。
[PPT演示] 取2mLNa2S溶液,加数滴AgNO3溶液,振荡,再滴加KI溶液或NaCl溶液。
[学生] 黑色沉淀难以转化为黄色。
[讲述] 从溶解度大小比较,不难发现Ag2S、AgI、AgCl三者的溶解能力差别较大,溶解能力差别较大,故难以实现溶解性能相对弱较的物质向溶解能力相对较强的物质的转化。
[小结] 通过上述例子,我们可以发现利用根据平衡移动原理,通过改变溶液中离子浓度就能使平衡向着需要的方向移动。需要再次强调的是,影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等,因此对于沉淀溶解平衡而言,除了改变离子浓度以外,改变反应温度或溶液的pH等因素也能使平衡向着需要的方向移动。
[评价] 结合所学知识,完成材料阅读和思考题,考察学生的学习情况。
[阅读材料] P89氟化物防治龋齿的化学原理
[讲述] 人体牙齿主要的无机成分是羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)],是一种难溶的磷酸钙类沉积物。在口腔中,牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡。
[PPT演示]
[讲述] 如果我们在饭后没有及时漱口或刷牙,口腔中残留的食物在酶的作用下,会分解产生有机酸——乳酸。乳酸是酸性物质,能与氢氧根反应,使羟基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,从而导致龋齿的发生。但如果饮用水或者牙膏中含有氟离子,氟离子能与牙齿表面Ca2+和PO43-反应生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],沉积在牙齿表面。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,并能抑制口腔细菌产生酸。因而能有效保护我们的牙齿,降低龋齿的发生率。这是通过添加F-使难溶的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石,实质就是发生了沉淀的转化。应该说添加F-对于防治龋齿有正面影响。但在我国部分地区,由于水中含有过量的F-导致地区性氟斑牙,因此在牙膏添加F-并非医疗手段。养成良好的卫生习惯才是预防龋齿的关键。
[小结] 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。利用沉淀溶解平衡的移动可以帮助我们认识和解决生产生活中的问题。
[思考题] 请同学们回去回顾本节课内容,并思考以下问题,添加何种试剂能使MgCO3转化为Mg(OH)2? 还有其他途径吗?
[提示] 从弱酸根水解的角度去分析,加热有利于促进水解进行。持续加热MgCO3悬浊液体系,也能转化为Mg(OH)2。
附:板书设计和实验用品清单
附1:板书设计
§3.4.2 沉淀溶解平衡的应用
一、沉淀的转化
1. 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
2. 沉淀转化的规律
a.一般来说,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
b. 当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。
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化学方程式: AgCl+KI=AgI+KCl 2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI
离子方程式: AgCl+I-=AgI+Cl- 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
附2:教学用品(所需实验用品列表)
演示实验
实验仪器 数量 备注
试管(规格20×200) 4支
烧杯(100mL) 2个
胶头滴管 2支 长/短各1支
玻璃棒 2
漏斗(小) 2
滤纸(中速) 若干 与漏斗配套
洗瓶 1只 内盛蒸馏水
铁架台 1 含十字夹、铁圈
试剂名称 数量 浓度
硫酸钡(BaSO4)粉末 1瓶 - 分析纯
碳酸钠(Na2CO3)饱和溶液 1瓶 -
氯化钡(BaCl2)稀溶液 1瓶 0.1mol/L
氯化钡(BaCl2)饱和溶液 1瓶 -
硝酸(HNO3)溶液 1瓶 1 : 2
学生实验(2人/组)
实验仪器 数量 备注
试管(规格13×150) 4支
胶头滴管 2支
洗瓶 1只 内盛蒸馏水
试剂名称 数量 浓度 备注
硝酸银(AgNO3)溶液 1瓶 0.1mol/L
氯化钠(NaCl)溶液 1瓶 0.1mol/L
碘化钾(KI)溶液 1瓶 0.1mol/L
硫化钠(Na2S)溶液 1瓶 0.1mol/L

第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第一课时沉淀溶解平衡原理
一、教材及学情分析
本节内容是《化学反应原理》专题三第四单元。它包含沉淀溶解平衡原理(含溶度积)(第一课时)及沉淀溶解平衡原理的应用(第二课时)两部分内容,是无机化学电离理论中的一部分。此部分在《化学反应原理》模块中的内容标准为:能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质;考纲要求为:了解难溶电解质的溶解平衡(不要求计算)。所以,总的看来,总体难度不大,在教学中,首先应注意与初中和高中必修内容的衔接,适当控制内容的深广度和份量。
由于该知识点在生产、生活中的应用实例较多,加上学生已经学习了复分解反应、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识,并具备应用其解决简单实际问题的能力。在本节中,学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡——沉淀溶解平衡。此前,学生已学习了沉淀生成和溶解的初步知识,通过本节课的学习,完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识,深刻理解复分解反应的本质。?
二、指导思想与设计思路
理论研究的作用是发展认识和指导应用,体现科学本质和科学价值。电解质在溶液中的变化过程涉及的原理较多,只有揭示其过程的本质,掌握变化的规律,才能形成较好的研究方法和策略,学生才能基于一般原理,解决多样化的具体问题。理论分析与实验探究并重。重视学习过程的作用,本节课首先运用实验创设情境,提高学生学习热情。然后采用类比思想,形成沉淀溶解平衡的模型,帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程,让学生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成。
三、教学目标和重难点
1.基本目标
(1)知识与技能:关注难溶电解质在水溶液中的化学行为,初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征,理解KSP的含义及初步应用。
(2)过程与方法:通过常见实例引课,结合实验探究,认识难溶电解质在水溶液中的化学行为。通过沉淀的生成、溶解的教学,培养学生分析问题、解决问题的能力。
(3)情感态度与价值观:通过探究活动,让学生体验难溶电解质溶解平衡状态的存在,树立对立统一的思想,激发求知的兴趣和求真求是的科学态度。培养学生学会探究、思考、合作、交流创新的品质。
2.教学重、难点及突破方法
(1)重点:难溶电解质在水溶液中存在着“沉淀溶解”的平衡。
(2)难点:通过探究认识难溶电解质的化学行为以及在水溶液中存在着沉淀溶解平衡,并能运用平衡移动原理进行分析。
(3)突破方法:演示实验探究与理论分析相结合。
四、教学过程
[幻灯片][知识回顾]
1、什么是溶解度?你如何理解溶解度?
2、请应用平衡移动原理分析以下问题,并说明溶解的可逆性。
(1)NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征?(溶解与结晶平衡:“逆、等、定、动、变”)
(2)已知:NaCl的溶解度随温度升高而升高,但变化不大。则要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可以采取什么措施?(加热浓缩或降温结晶等)
(3)在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸或通入HCl气体有何现象?(有晶体析出)
3、根据上述[交流与讨论]回答:什么是溶解平衡?再举出生活中的一些溶解平衡的实例。(气体的溶解与挥发平衡:如汽水、啤酒、氨水、氯水;易溶物质的结晶与溶解平衡等)
[幻灯片][问题1]易溶物质形成饱和溶液时,存在着溶解平衡,那么难溶物质是否也存在着溶解平衡呢?
[幻灯片][探究实验]向0.1mol·L-1 AgNO3 溶液中逐滴加入略过量的0.1mol·L-1NaCl溶液,即不再观察到产生沉淀为止。学生观察现象,写出反应的离子方程式。
(白色沉淀 Ag++ Cl- = AgCl↓)
[幻灯片][问题2]此实验后的溶液中还有Ag+吗?用什么方法来证明呢?
(学生讨论,老师指导)
[幻灯片][信息提示]已知Ag2S是一种比AgCl更加难溶的黑色沉淀物,如溶液中c(Ag+)=10-17mol·L-1时,只要加入含c(S2-)=10-16mol·L-1的溶液,即可出现Ag2S黑色沉淀。
[幻灯片][探究实验]取上述实验的上层澄清溶液,加入1.0mol·L-1Na2S溶液。观察现象。(出现了黑色沉淀!)
[学生归纳]黑色Ag2S沉淀的生成,说明了实验后的上层澄清溶液中还有Ag+。
[教师总结]实验结论:Ag+和Cl-的反应并没有进行到底,即该反应存在着限度,说明反应具有可逆性。因此,严格来讲, 两者反应的离子方程式应写作: Ag++ Cl- AgCl 更为科学的表示为: Ag+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s)
[幻灯片][学生活动1]阅读P87—88(第一段),并依据模仿化学平衡、弱电解质电离平衡、水解平衡等原理,讨论Ag+和Cl-的反应没有进行到底的理论依据,归纳总结溶解沉淀平衡的特征。
[幻灯片][学生活动2]阅读P88第二段和以下材料,进一步认识难溶电解质溶解平衡的存在。
[材料]物质的溶解性
不同电解质在水中的溶解度差别很大,但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。一般来说,20℃时,溶解度大于10g的为易溶,介于1g-10g之间的为可溶,介于0.01g- 1g的为微溶,小于0.01g的为难溶。
溶解度表中的“不溶”就是指难溶。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不可能为0。
所谓沉淀完全,在化学上通常指残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1。
[幻灯片][学生活动3]完成以下习题,并归纳定量判断沉淀溶解是否平衡的方法。
1.写出Ag2S、Fe(OH)3溶度积表达式。
2.若取10mL 0.01mol·L-1NaCl溶液,加入0.1mL 0.01mol·L-1AgNO3溶液,是否有AgCl沉淀?若有沉淀,Ag+沉淀是否完全?(已知KSP(AgCl)=1.8×10-10,又已知离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为沉淀完全。)
[幻灯片][归纳总结]
[板书]沉淀溶解平衡原理
溶解度:一定温度下,100g水中所能溶解的溶质最大的质量。
常见的溶解平衡:气体溶解平衡、易溶物的溶解结晶平衡等
沉淀溶解平衡
定义:
特征:“逆、等、定、动、变”
实验1:Ag++Cl- = AgCl↓ Ag+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s)
实验2:2Ag++S2- = Ag2S↓ 2Ag+(aq) + S2-(aq)Ag2S(s)
实验结论:沉淀的反应存在着限度,反应具有可逆性,即存在着沉淀溶解平衡。
三、溶度积KSP
1.表达式
2.沉淀溶解平衡的定量判别:浓度积Qc
Qc=KSP 饱和,即达沉淀溶解平衡
Qc>KSP 过饱和,析出固体
Qc[课后作业]
五、教学小结
本节课实验探究与理论分析并重,关注学生探究能力的培养,注重学生的个性体验,注意调动学生的主动性和积极性。在教学过程中,以化学知识为载体,积极创设问题情景,提高学生学习热情。重视学习过程的作用,引导学生思考、设计,多让学生或引导学生书写或表达,强化思维加工和知识获取的过程,让学生在探究和问题驱动下感悟知识、形成方法,使知识结构化。帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程,让学生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成。