化学教育教案设计高二
化学,作为连接微观和宏观物质世界的重要桥梁,是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。下面是小编为大家带来的化学教育教案设计高二七篇,希望大家能够喜欢!
化学教育教案设计高二(篇1)
教学目标
知识目标
了解强、弱电解质与结构的关系。
理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。
能力目标
通过演示电解质导电实验,培养学生实验探索能力。
通过区分强电解质和弱电解质,培养学生分析判断能力。
培养学生阅读理解能力。
情感目标
在分析强弱电解质的同时,体会结构和性质的辩证关系。
由电解质在水分子作用下,能电离出阴阳离子,体会大千世界阴阳共存,相互对立统一,彼此依赖的和谐美。
教学建议
教材分析
本节内容共分为三部分:强、弱电解质与结构的关系,弱电解质的电离平衡,以及电离平衡常数。其中电离平衡常数在最新的教学大纲中已不再要求。
教材从初中溶液的导电性实验以及高一电离等知识入手,重点说明强电解质在水中全部电离,而弱电解质在水中部分电离,溶液中既有离子,又有分子。同时,教材中配合图画,进一步说明强、弱电解质与结构的关系。在此基础上,转入到对弱电解质电离平衡的讨论。这部分内容是本章知识的核心和后面几节教学的基础,也是本节的教学重点。
关于外界条件对电离平衡的影响,是本节的难点,教材并没有具体介绍,而是采用讨论的方式,要求学生自己应用平衡移动原理来分析,这样安排是因学生已具备讨论该问题的基础,而且通过讨论,更调动学生学习的主动性、积极必,加深对知识的理解及培养学生灵活运用知识的能力。
教法建议
关于强、弱电解质与结构的关系:
建议以复习相关内容为主,进而说明强、弱电解质与结构的关系。
1.课前复习
组织学生复习高一有关强、弱电解质以及化学键的知识。
着重复习:(l)强、弱电解质概念,以及哪类物质是电解质,哪类物质是强电解质,哪类物质是弱电解质;(2)离子键、极性键。
2.课堂教学
建议采用回忆、讨论、归纳总结的方法组织教学。首先,引导学生回忆电解质的概念并结合实例依据电解质电离程度的大小将其分为强电解质和弱电解质。然后再组织学生结合实例讨论各强、弱电解质中的主要化学键,从而得出强、弱电解质与结构的关系。
关于弱电解质的电离平衡的教学:
这既是本章的教学重点也是难点,建议教学中运用化学平衡知识及学习方法来学习本内容,并注意加强教学的直观性。重点介绍下面问题。
l.弱电解质电离平衡的建立
从弱电解质溶液中既存在弱电解质分子、又存在其电离出的离子这一事实出发,对弱电解质(如醋酸)溶于水时各微粒变化情况展开讨论,使学生明确弱电解质的电离过程是可逆的。然后,引导学生联系化学平衡建立的条件,结合课本中图3-3(可制成挂图),讨论电离平衡的建立。强调指出当弱电解质分子的电离速率等于离子重新结合成分子的速率时,电离过程就达到平衡状态。有条件的学校可应用计算机辅助教学。
2.电离平衡状态的特征
重点分析醋酸的电离平衡,与化学平衡的特征相类比,归纳出电离平衡的特征:
(l)电离平衡是动态平衡——“动”。
(2)在电离平衡状态时,溶液中分子和离子的浓度保持不变——“定”。
(3)电离平衡是相对的、暂时的,当外界条件改变时,平衡就会发生移动——“变”。
3.外界条件对电离平衡的影响
利用教材中的讨论题,组织学生分组讨论。引导学生应用平衡移动原理,分析外界条件的变化对电离平衡的影响,使学生深刻认识影响电离平衡的因素,并了解平衡移动原理的使用范围。
最后,练习电离方程式的书写,重点强调弱电解质的电离方程式中要用可逆号、多元弱酸的电离要分步写。
教学设计方案一
第一课时 电解质
教学目标
知识目标:
1.电解质与非电解质定义与实例。
2.电解质分类:强电解质和弱电解质。
3.强电解质和弱电解质的区分方法与实例。
能力目标:
1.通过演示电解质导电实验,培养学生实验探索能力。
2.通过区分强电解质和弱电解质,培养学生分析判断能力。
情感目标:
在分析强弱电解质的同时,体会结构和性质的辩证关系。
教学过程
1.基础知识导学
(1)电解质与非电解质。
在溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。
插入演示实验:电解质溶液的导电性实验。
问题讨论:
(1)是非辩论。
①电解质一定是化合物,非电解质一定不是化合物。
②化合物一定是电解质。
③单质是非电解质。
(2)哪些物质是常见电解质?它们结构的特点是什么?
是不是电解质?为什么?
、氨气溶于水都能导电,是电解质吗?
氯化氢和盐酸都叫电解质吗?
(3)电解质溶液导电能力
电解质溶液导电能力强弱与单位体积中能自由移动的离子数目有关,即与自由移动的离子的浓度(非绝对数目)有关。离子浓度大,导电能力强。
讨论:试比较0.1L 2mol/l盐酸与2L 0.1mol/l盐酸,哪一种导电能力强?
(4)强电解质与弱电解质的区别(指导阅读后填表或讨论)
强电解质
弱电解质
定义
溶于水后几乎完全电离的电解质。
溶于水后只有部分电离的电解质。
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共
价化合物。
某些具有强极性键的共价化合物。
电离过程
不可逆过程,无电离平衡。
可逆过程,具有电离平衡。
电离程度
几乎100%完全电离。
只有部分电离。
溶液中存在的
微粒
(水分子不计)
只有电离出的阴、阳离子,不存在
电解质分子。
既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子。
实例
绝大多数盐(包括难溶盐)
强酸( )
强碱( )
低价金属氧化物( )
弱酸
( )
弱碱( 、大多数难溶碱如 )
电离方程式
2.重点、难点剖析
(1)电解质和非电解质均是指化合物而言,但认为除电解质之外的物质均是非电解质的说法是错误的,如单质不属于非电解质。
(2)电解质与电解质溶液区别:
电解质是纯净物,电解质溶液是混合物。
(3)电解质必须是在水分子的作用或受热熔化后,化合物本身直接电离出自由移动的离子的化合物,才是电解质,并不是溶于水能导电化合物都是电解质。如 等溶于水都能导电,但 是非电解质。它们导电的原因是:
这些自由移动的离子并非 直接电离出来的。
(4)电解质溶液导电能力是由溶液中自由移动的离子浓度决定的,离子浓度大,导电能力强;离子浓度小,导电能力弱。离子浓度大小受电解质的强弱和溶液浓度大小的决定。所以强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液导电能力也不一定弱。
3.思维发展与反馈
把0.01mol纯净的烧碱固体分别投入下列100mL的溶液中,溶液的导电能力有明显变化的是( )
A.0.5mol/L的硫酸 B.0.5mol/L的醋酸溶液
C.0.25mol/L的盐酸 D.0.25mol/L的硫酸铜溶液
随堂练习
1.下列物质:①能导电的是( )
②属于电解质的是( )
③属于非电解质的是( )
A. 溶液 B. C.液态 D.液态
E.蔗糖溶液 F.液氨 G.氨水 H. 溶液
I.石墨 J.无水乙醇
2.把0.05mol 固体分别加入到下列100mL液体中,溶液的导电性基本不变,该液体是( )
A.自来水 B.0.5mol/L盐酸
C.0.5mol/L醋酸 D.0.5mol/L氨水
化学教育教案设计高二(篇2)
第一节 原电池
一、探究目标
体验化学能与电能相互转化的探究过程
二、探究重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点
通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程
【引入】
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池
一、原电池实验探究
讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!
【实验探究】(铜锌原电池)
实 验 步 骤 现 象
1、锌片插入稀硫酸
2、铜片插入稀硫酸
3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
【问题探究】
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?
3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?
5、电子流动的方向如何?
讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?
学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:为什么会产生电流呢?
答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。
(2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。
问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。
(3)原理:(负氧正还)
问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子?
学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子
问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?
学生:锌流向铜
讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子?
学生:溶液中的氢离子
讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么?
学生:负极(Zn) 正极(Cu)
实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确!
讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为:
负极(Zn):Zn-2e=Zn2+ (氧化)
正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原)
讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。
注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡
总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢?
学生:当然能,生活中有形形色色的电池。
过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件?
二、原电池的构成条件
1、活泼性不同的两电极
2、电解质溶液
3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液
4、自发的氧化还原反应(本质条件)
思考:锌铜原电池的正负极可换成哪些物质?保证锌铜原电池原理不变,正负极可换成哪些物质?( C、Fe、 Sn、 Pb、 Ag、 Pt、 Au等)
问:锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗?
判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。
(1)镁铝/硫酸;铝碳/氢氧化钠;锌碳/硝酸银 ;铁铜在硫酸中短路;锌铜/水;锌铁/乙醇;硅碳/氢氧化钠
(2)[锌铜/硫酸(无导线);碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升,另一个产生气体5.6升,判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克?设原硫酸的浓度是1mol/L,体积为3L,求此时氢离子浓度。
(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜,问是否平衡?(银圈下沉)
(4)Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂)
(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中
镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中
思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢?
请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池:
此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。
其中,用到了盐桥
什么是盐桥?
盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
三、原电池的工作原理:
正极反应:得到电子 (还原反应)
负极反应:失去电子 (氧化反应)
总反应:正极反应+负极反应
想一想:如何书写复杂反应的电极反应式?
较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式
例:熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,已制得在6500C下工作的燃料电池,试完成有关的电极反应式:
• 负极反应式为:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正极反应式为:2CO2+O2+4e-=2CO32-
电池总反应式:2CO+O2=2CO2
四、原电池中的几个判断
1.正极负极的判断:
正极:活泼的一极 负极:不活泼的一极
思考:这方法一定正确吗?
2.电流方向与电子流向的判断
电流方向:正→负 电子流向:负→正
电解质溶液中离子运动方向的判断
阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动
化学教育教案设计高二(篇3)
一.知识再现
1.原电池定义:
2.原电池构成条件:
1)
2)
3)
4)
3.按你的理解画出一个原电池,写出电极反应和总反应
4.完成课本13页、14也活动与探究
二、讨论完成例1. 银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫代银,有人设计用原电池原理加以除去,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。
试回答:在此原电池反应中,负极发生的反应为 ;正极发生的反应为 ;
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,原电池总反应方程式为
三、自我检测
1. 氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O和1/2O2+H2O+2e-=2OH-,则下列叙述正确的是( )
A.通H2的一极是正极,通O2的一极是负极
B.通O2的一极是正极,通H2的一极是负极
C.工作一段时间后电解质溶液pH增大
D.工作时负极区附近pH减小
2. 将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中,反应一段时间后,溶液质量减轻的是( )
A.氯化铝 B.硫酸铜 C.硝酸银 D.稀硫酸
3. 在空气中,钢铁与食盐水接触,发生电化腐蚀,在正极上发生的电极反应是( )
A.Fe-2e- === Fe2+ B.2H+2e- ==== H¬2↑
C.Na++e- === Na D.2H2O+O2+4e- ==== 4OH-
4. 锂电池是新型高能电池,它以质轻.容量大而受到重视。目前已经制成多种功能的锂电池。某种锂电池的总反应可表示为:Li+MnO2 LiMnO2。若该电池提供0.5C电量,则消耗正极材料的质量约为(其他损耗忽略不计)( )
A.3.5g B.7g C.4.52×10-4g D.43.5g
5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为( )
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )
A. Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. Zn
6.下图各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是( )
A.(4)>(2)>(1)>(3) B.(2)>(1)>(3)>(4)
C.(4)>(2)>(3)>(1) D.(3)>(2)>(4)>(1)
7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A. a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B. a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C. a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D. a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
8. 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
9. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )
A. 利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D. 收其中石墨电极
10. 钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是( )
A. 2H++2e- H¬2¬ B. 2H2O+O2+4e- 4OH-
C. Fe-2e- Fe2+ D. 4OH--4e- 2H2O+O2
11.下列叙述正确的是( )
①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解
⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3•nH2O
A.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤ D.②④
12.燃料电池是燃料(例如CO,H2,CH4等)跟氧气或空气起反应,将此反应的化学能转变为电能的装置,电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是( )
A. 负极反应式为CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
B. 正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-
C. 随着不断放电,电解质溶液碱性不变
D. 甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
13. 如图所示,在大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝,把试管倒插入水中,把这个装置这样放置
约一周后,观察到铁丝发生的变化是 ,
原因是 。试管里的水面会上升,
最终上升高约为 ,原因是 。
14. 从某铝镁合金上剪下一小片(其质量为2.0g),立刻投入盛有20mL5mol•L-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。
(1)由反应开始到反应结束,可能观察到烧杯中的现象依次为 。
(2)反应开始时,合金片表面产生气泡较慢,其原因是 ,一段时间后反应速率相当快,其原因是 。
(3)写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是 正极的电极反应式: 。
(4)若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数,还应测定哪些数据(如有多种可能,请逐一写出)?答:
15. 有人设计以铂和锌为电极材料,埋入人体作某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。
(1)正极材料是 ,电极反应为 。
(2)负极材料是 ,电极反应为 。
16. 工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水用以下方法:①往工业废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)¬3沉淀生成,③过滤回收沉淀,废水达排放标准,试回答:
(1)电解时的电极反应,阳极 ,阴极 。
(2)写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?
(4)能否将Fe电极改成石墨电极?为什么?
17. 碘缺乏症遍及全球,多发于山区,为控制该病的发生,我国政府规定在食盐中添加碘酸钾(KIO3)。据此回答下列问题。
(1)可用盐酸酸化的碘化钾淀粉溶液检验食盐中的碘酸钾,反应的化学方程式为 ,现象是 。
(2)可用电解方法制得碘酸钾。以石墨为阳极,不锈钢为阴极来电解KI溶液,总反应方程式为KI+3H2O====KIO3+3H2↑。若计划每分钟生产5.35g KIO3,电流强度应不低于 A。
(3)碘元素位于周期第 周期 主族。其价氧化物的水化物酸性比HClO4 (填强或弱),其氢化物的还原性比HCl (填强或弱)。
18. 航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应均可表示为:2H2+O2 2H2O。酸式燃料电池中的电解质是酸,其负极反应为:2H2-4e- 4H+。电池的电解质是碱,其正极反应为:O2+2H2O+4e- 4OH-,则负极反应为 。
19. 铅蓄电池放电时的总反应方程式为:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
据此判断其正极是 ,负极是 ,电解质溶液是 ,正极反应是 ,负极反应是 ,当转移0.5N¬A个电子时,蓄电池内消耗H2SO4的物质的量为 。
20. 由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中,若锌片发生电化学腐蚀,则当铜片上放出3.36L(标态)气体时,硫酸恰好全部作用完。试计算:
(1)产生这些气体消耗了多少克锌
(2)有多少个电子通过了导线
(3)200mL稀H2SO4的物质的量浓度是多少。
五. 能力提高
1. 常用的钮扣式银锌电池,放电时的电极反应式分别为:
Zn极:Zn+2OH-+2e- Zn(OH)2
Ag2O极:Ag2O+H2O+2e- 2Ag+2OH-则下列说法中不正确的是( )
A.放电过程中[OH-]不变 B. Zn为负极而Ag2O为正极
C.电解质溶液呈碱性 D. 电子从Ag2O流出经用电器流入Zn极
2. 下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A.②①③④ B.④③①② C.④②①③ D.③②④①
3. 铁钉和碳棒用导线连接后,浸入0.01mol•L-1的食盐溶液中,可能发生( )
A.碳棒上放出Cl2 B.碳棒附近产生OH-
C.碳棒上放出O2 D.铁钉被氧化
4. 以下现象与电化腐蚀无关的是( )
A.黄铜(铜锌)制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比纯铁易生锈
C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D.银质奖牌久置后表面变暗
5. 关于金属腐蚀的如下各叙述中,正确的是( )
A.金属被腐蚀的本质是:M+nH2O=M(OH)n+ H2↑
B.马口铁(锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化
C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
6. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别为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-,总反应式为:Ag2O+Zn ==== 2Ag+ZnO。根据上述反应式,下列说法正确的是( )
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.Z n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
7 有甲、乙、丙、丁四种金属。将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解,而甲的表面有气体逸出。把丁放到乙的硝酸盐溶液中后,丁的表面覆盖一层乙的单质。用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液,丙的单质先析出。将甲放入稀盐酸中有H2析出。已知四种金属中有一种是铜。根据以上实验判断铜是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.在25℃时,将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中,进行电解,通电一段时间后,在阳极逸出amol气体,同时有WgNa2SO4•10H2O析出,若温度不变,则此时剩余硫酸钠溶液的质量百分比浓度为( )
A. B.
C. D.
9. 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池
是一种新型的化学电池,其构造如图所示;两个电极
均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在
电极表面放电。
(1)a极是 极,b极是 极,电极
反应式分别为 , 。
(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g水,试计算能量转化率。
[2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)+572kJ]
(3)这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V,1.5W的小灯泡连续发光0.5h,应消耗标准状况下的H2多少升?
(4)氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料,往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等。请写出将图中H2换成CH4时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式: 。此时电池内总的反应方程式为 。
10. 将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液(分别为1mol/L)用铂电极电解,且电解足够长的时间。有以下结论:
①溶液中几乎没有Br-;②电解液变为无色;③最终溶液显碱性;④K+、Na+和SO42-的浓度几乎没有变化。其中正确的是( )
A.①②③ B.只有③ C.①④ D.①②③④
六、高考聚焦
1. 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知,该电池放电时的负极材料是( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)¬2 C.Cd D.NiO(OH)
2. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32- 4CO2+4e-
阴极反应式:
总电池反应:
3. 下列关于铜电极的叙述不正确的是( )
A. 铜锌原电池中铜是正极 B. 用电解法精炼铜时铜作阳极
C. 在镀件上镀铜时可用铜作阳极 D. 电解稀H2SO4制H2、O2时铜做阳极
解析:由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag,显然这是考察原电池的正极反应:Ag2S+2e-=2Ag+S2-,负极反应为活泼金属发生氧化反应:Al-3e-=Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案:Al-2e-=Al3+ Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
化学教育教案设计高二(篇4)
第1课时 沉淀溶解平衡原理
[目标要求]
1.能描述沉淀溶解平衡。
2.了解溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。
一、沉淀溶解平衡的建立
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
尽管生成物的溶解度很小,但不会等于0。
2.溶解平衡的建立
以AgCl溶解为例:
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
溶解平衡:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即得到AgCl的饱和溶液,如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应不能进行到底。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01 g是很小的,因此一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n。
2.意义
Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。
3.规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出;
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
Qc
知识点一 沉淀的溶解平衡
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
答案 C
解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度减小。
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子的浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
答案 B
3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,若温度不变,下列说法正确的是( )
A.溶液中Ca2+数目减少 B.c(Ca2+)增大
C.溶液中c(OH-)减小 D.c(OH-)增大
答案 A
知识点二 溶度积
4.在100 mL 0.01 mol•L-1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol•L-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2•L-2)( )
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
答案 A
解析 c(Ag+)=0.01×1101 mol•L-1=9.9×10-5 mol•L-1,c(Cl-)=0.01×100101 mol•L-1=9.9×10-3 mol•L-1,所以Q c=c(Ag+)•c(Cl-)=9.8×10-7 mol2•L-2>1.8×10-10 mol2•L-2=Ksp,故有AgCl沉淀析出。
5.下列说法正确的是( )
A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2•L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2•L-2
C.温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液
D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
答案 C
解析 在AgCl的饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数,故A错;只有在饱和AgCl溶液中c(Ag+)•c(Cl-)才等于1.8×10-10 mol2•L-2,故B项叙述错误;当Qc=Ksp,则溶液为饱和溶液,故C项叙述正确;在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动,不会影响Ksp,所以D错。
6.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)•c(OH-)=KW,存在等式c(M+)•c(X-)=Ksp。一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )
①20 mL 0.01 mol•L-1 KCl;
②30 mL 0.02 mol•L-1 CaCl2溶液;
③40 mL 0.03 mol•L-1 HCl溶液;
④10 mL蒸馏水;
⑤50 mL 0.05 mol•L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤
B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③
D.④>③>⑤>②>①
答案 B
解析 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)•c(Cl-)=Ksp,溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①c(Cl-)=0.01 mol•L-1;②c(Cl-)=0.04 mol•L-1;③c(Cl-)=0.03 mol•L-1;④c(Cl-)=0 mol•L-1;⑤c(Ag+)=0.05 mol•L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的排列顺序:④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序:④>①>③>②>⑤。
练基础落实
1.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡不移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
答案 D
2.CaCO3在下列哪种液体中,溶解度( )
A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇
答案 A
解析 在B、C选项的溶液中,分别含有CO2-3、Ca2+,会抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。
3.下列说法正确的是( )
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向
D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
答案 C
解析 溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积,还与平衡式中化学计量数的幂指数有关,溶度积受温度的影响,不受离子浓度的影响。
4.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10 mol2•L-2和2.0×10-12 mol3•L-3,若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是( )
A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等
B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度
C.两者类型不同,不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小
D.都是难溶盐,溶解度无意义
答案 C
解析 AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同,不能直接利用Ksp来比较二者溶解能力的大小,所以只有C对;其余三项叙述均错误。比较溶解度大小,若用溶度积必须是同类型,否则不能比较。
5.已知HF的Ka=3.6×10-4 mol•L-1,CaF2的Ksp=1.46×10-10 mol2•L-2。向1 L 0.1 mol•L-1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2,下列有关说法正确的是( )
A.通过计算得知,HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B.通过计算得知,HF与CaCl2不反应
C.因为HF是弱酸,HF与CaCl2不反应
D.如果升高温度,HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大,也可能减小
答案 A
解析 该题可采用估算法。0.1 mol•L-1的HF溶液中c(HF)=0.1 mol•L-1,因此,c2(F-)=c(H+)•c(F-)≈3.6×10-4 mol•L-1×0.1 mol•L-1=3.6×10-5 mol2•L-2,又c(Ca2+)=11.1 g÷111 g/mol÷1 L=0.1 mol•L-1,c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6>Ksp,显然,A是正确的;D项,由于HF的电离是吸热的,升高温度,Ka一定增大,D错误。
练方法技巧
6.
已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5 mol3•L-3,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol•L-1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是( )
答案 B
解析 已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5 mol3•L-3=[c(Ag+)]2•c(SO2-4),则饱和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342 mol•L-1=0.017 mol•L-1,当加入100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液时,c(SO2-4)=0.017 mol•L-1+0.020 mol•L-12=0.018 5 mol•L-1,c(Ag+)=0.017 mol•L-1(此时Q c
7.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12 mol3•L-3,Ksp[MgF2]=7.42×10-11 mol3•L-3。下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol•L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol•L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后, Mg(OH)2不可能转化为MgF2
答案 B
解析 Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质,故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A错误;因为NH+4+OH-===NH3•H2O,所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,c(Mg2+)增大,B正确;Ksp只受温度的影响,25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数,C错误;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)•[c(F-)]2>Ksp(MgF2),则会产生MgF2沉淀,D错误。
8.Mg(OH)2难溶于水,但它溶解的部分全部电离。室温下时,饱和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考虑KW的变化,则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0 g•cm-3)
答案 0.002 9 g
解析 根据Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),c(OH-)=10-3 mol•L-1,则1 L Mg(OH)2溶液中,溶解的n[Mg(OH)2]=1 L×12×10-3 mol•L-1=5×10-4 mol,其质量为58 g•mol-1×5×10-4 mol=0.029 g,再根据S100 g=0.029 g1 000 mL×1.0 g•cm-3可求出S=0.002 9 g。
凡是此类题都是设溶液的体积为1 L,根据1 L溶液中溶解溶质的质量,计算溶解度。
练综合拓展
9.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,以达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol•L-1)如下图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为______。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质,______(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是
________________________________________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式_________________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×
10-13 1.3×10-36 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们。(选填序号)
A.NaOH B.FeS C.Na2S
答案 (1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(5)B
解析 (1)据图知pH=4~5时,Cu2+开始沉淀为Cu(OH)2,因此pH=3时,铜元素主要以Cu2+形式存在。
(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保证Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未沉淀,据图知pH应为4左右。
(3)据图知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:
Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也难溶,不会引入新的杂质。
第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
[目标要求] 1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。
一、沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.沉淀的方法
(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:
Fe3++3NH3•H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子,如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:
Cu2++S2-===CuS↓,
Cu2++H2S===CuS↓+2H+,
Hg2++S2-===HgS↓,
Hg2++H2S===HgS↓+2H+。
二、沉淀的转化
1.实验探究
(1)Ag+的沉淀物的转化
实验步骤
实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为黄色 黄色沉淀变为黑色
化学方程式 AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 AgCl+KI===AgI+KCl 2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验步骤
实验现象 产生白色沉淀 产生红褐色沉淀
化学方程式 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2
实验结论 Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小
2.沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
3.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
4.沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
(1)锅炉除水垢
水垢[CaSO4(s)――→Na2CO3溶液CaCO3――→盐酸Ca2+(aq)]
其反应方程式是CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)对一些自然现象的解释
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时,便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。
其反应如下:
CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,
CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
知识点一 沉淀的生成
1.在含有浓度均为0.01 mol•L-1的Cl-、Br-、I-的溶液中,缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液,结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( )
A.AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgCl
C.AgBr、AgCl、AgI D.三种沉淀同时析出
答案 B
解析 AgI比AgBr、AgCl更难溶于水,故Ag+不足时先生成AgI,析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl,答案为B。
2.为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO
答案 D
解析 要除FeCl3实际上是除去Fe3+,由于pH≥3.7时,Fe3+完全生成Fe(OH)3,而pH≥11.1时,Mg2+完全生成Mg(OH)2,所以应加碱性物质调节pH使Fe3+形成Fe(OH)3;又由于除杂不能引进新的杂质,所以选择MgO。
3.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物 PbSO4 PbCO3 PbS
溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14
由上述数据可知,选用沉淀剂为( )
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
答案 A
解析 PbS的溶解度最小,沉淀最彻底,故选A。
知识点二 沉淀的转化
4.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
答案 C
解析 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。
5.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18 mol2•L-2;CuS:Ksp=6.3×10-36 mol2•L-2。下列说法正确的是( )
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
答案 D
解析 A项由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的,因此FeS的溶解度比CuS大;D项向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp,先出现CuS沉淀。
练基础落实
1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀而除去。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
答案 C
2.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的( )
A.MgCl2 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4
答案 D
解析 若使Mg(OH)2固体的量减小,应使Mg(OH)2的溶解平衡右移,应减小c(Mg2+)或c(OH-)。答案为D。
3.已知常温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11 mol3•L-3,Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2•L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12 mol3•L-3,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3 mol•L-2。下列叙述正确的是( )
A.等体积混合浓度均为0.2 mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001 mol/L的AgNO3溶液滴入0.001 mol/L的KCl和0.001 mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
C.在Mg2+为0.121 mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH至少要控制在9以上
D.向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)变大
答案 C
4.已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp/25 ℃ 8.0×10-16 mol3•L-3 2.2×10-20 mol3•L-3 4.0×10-38 mol4•L-4
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是( )
①向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀 ②向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到白色沉淀 ③向该混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液 ④在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
答案 C
练方法技巧
5.含有较多Ca2+、Mg2+和HCO-3的水称为暂时硬水,加热可除去Ca2+、Mg2+,使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水,试判断其水垢的主要成分为( )
(已知Ksp(MgCO3)=6.8×10-6 mol2•L-2,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 mol3•L-3)
A.CaO、MgO B.CaCO3、MgCO3
C.CaCO3、Mg(OH)2 D.CaCO3、MgO
答案 C
解析 考查沉淀转化的原理,加热暂时硬水,发生分解反应:Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓+CO2↑+H2O,Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓+CO2↑+H2O,生成的MgCO3在水中建立起平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO2-3(aq),而CO2-3发生水解反应:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,使水中的OH-浓度增大,由于Ksp[Mg(OH)2]
6.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4),称为溶度积常数,下列说法正确的是( )
提示:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4),称为溶度积常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
答案 C
解析 由溶度积公式可知,在溶液中当c(SO2-4)升高时,c(Ba2+)要降低,而由a点变到b点c(Ba2+)没有变化,A错;蒸发浓缩溶液时,离子浓度都升高,而由d点变到c点时,c(SO2-4)却没变化,B错;d点落在平衡图象的下方,说明Ksp>c(Ba2+)•c(SO2-4),此时是未饱和溶液,无沉淀析出,C正确;该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线,温度不变,溶度积不变,a点和c点的Ksp相等,D错。
练综合拓展
7.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n,称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(25℃)
难溶电
解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10-9
mol2•L-2 9.1×10-6
mol2•L-2 6.8×10-6
mol2•L-2 1.8×10-12
mol3•L-3
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol•L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol•L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知Ksp越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计第③步的目的是
________________________________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附着的SO2-4
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解并放出无色无味气体
解析 本题考查的知识点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性实验,既注重基础知识,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO2-3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀,即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。
8.(1)在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂,使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采用的是______。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液pH至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______。
A.NaOH B.NH3•H2O C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时就认定沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol•L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol•L-1]时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
答案 (1)①B ②CD (2)4 3 可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)•c2(OH-),则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol•L-1),则c(H+)=1.0×10-4 mol•L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-),则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol•L-1。此时c(H+)=1×10-3 mol•L-1,pH=3,因此上述方案可行。
化学教育教案设计高二(篇5)
本文题目:高二化学教案:弱电解质的电离学案
第一节弱电解质的电离学案
学习目标:
1、 理解强电解质、弱电解质的概念;
2、 能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡,正确书写电离方程式;
3、 能理解一定条件下弱电解质的电离平衡移动;
4、 了解酸碱电离理论。
学习重点:电离平衡的建立以及电离平衡的移动
学习难点:外界条件对电离平衡的影响
学习过程:
一、 电解质有强弱之分
阅读教材,判断下列问题的正误。
1、 强电解质在水溶液中能电离,弱电解质不能。
2、 强电解质溶解度大,弱电解质的溶解度小。
3、 强电解质的电离过程是不可逆过程,强电解质在水溶液中完全以水合离子形式存在。
4、 强电解质中的化学键是离子键或极性键,如NaCl中含离子键,HCl中含极性键,强电解质中无非极性键。
5、 书写离子方程式时,强电解质写成离子符号。弱电解质写成化学式。
6、 NH3溶于水能导电,并不能说明NH3是电解质,更不能说明NH3是强电解质。
思考:1、怎样证明一份溶液是电解质溶液还是非电解质溶液?电解质与非电解质的本质区别是什么?
思考:2、通过实验3—1知道,相同浓度的盐酸与醋酸溶液其PH不同。PH不同说明什么?你分析产生这种现象的原因是什么?
找规律:化学键类型、物质类别与强弱电解质、非电解质之间的关系
化学键类型 物质类别 在水溶液中微粒
强电解质
弱电解质
非电解质
练习:有下列物质:(1)铜;(2)硫酸钡;(3)氢氧化钠固体;(4)氨水;(5)熔融硝酸钾;(6)乙醇;(7)盐酸;(8)金刚石;(9)二氧化硫;(10)冰醋酸。其中能导电的是
(用序号填写,下同),属于强电解质的是 ,属于弱电解质的是 ,属于非电解质的是 。
二、 弱电解质的电离过程是可逆的
思考:3、已知醋酸铵溶液呈中性,向1mol/L的醋酸溶液中滴入少量石蕊试液,溶液变红,将少量醋酸铵固体再溶解到该醋酸溶液中,溶液的颜色又变浅。请分析出现这种现象的原因是什么?说明了什么问题?
思考:4、根据课本图3—3,描述弱电解质的电离平衡过程,书写强弱电解质电离方程式有什么不同?
练习:写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。
(1)CH3COOH (2)NaHSO4 (3)NH3.H2O
(4) H2SO4 (5)H2CO3 (6)Ca(OH)2
思考:5、弱电解质在溶液中的主要存在形式是什么?书写离子方程式时,弱电解质应如何处理?
思考:6、学习了强弱电解质后,你对复分解反应发生所需条件有什么新的认识?
练习:判断下列物质之间能否发生化学反应?说明理由。能反应的请写出离子方程式。
(1)碳酸钙与醋酸 (2)苯酚与碳酸氢钠溶液
(3)足量氨水与氯化铝溶液反应 (4)碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液
(5)氢硫酸与硫酸铜反应
找规律:
弱电解质的电离方程式书写时,应注意:
①要用“ ”连接;②多元弱酸分步电离,且以第一步电离为主。
以醋酸为例判断条件改变时,电离平衡的影响
平衡移动方向 c(H+) c(CH3COO—) c(CH3COOH) c(H+)/c(CH3COO—)
升高温度
加水稀释
加纯醋酸
加NaOH
加HCl
加CH3COONa
练习:在NH3.H2O溶液中存在下列电离平衡:NH3.H2O NH4++OH—下列几种情况能否引起电离平衡的移动?向哪个方向移动?
①加NH4Cl固体②加NaOH溶液③加HCl④加CH3COOH溶液⑤加热⑥加水⑦加压
当堂达标训练:
1、能说明醋酸是弱电解质的事实是( )
A、醋酸溶液的导电性比盐酸弱
B、醋酸溶液与碳酸钙反应,缓慢放出CO2
C、醋酸溶液用水稀释后,氢离子浓度下降
D、0.1mol/L的醋酸溶液中,氢离子浓度为0.001mol/L
2、一定量的盐酸与过量的锌粉反应时,为了减缓反应速率,但不影响生成H2的总量,可向盐酸中加入适量的 ( )
A、NaOH(固) B、H2O C、NaCl(固) D、CH3COONa(固)
3、在含有酚酞的0.1mol•L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色 ( )
A.变蓝色 B.变深 C.变浅 D.不变
4、往 pH 相等的一元酸 HA 和 HB 溶液中分别加入适量的锌粒,充分反应,当收集到的 H2的体积相等时,消耗酸的体积 VHA> VHB,下列分析正确的是( )
A.消耗锌的质量:mHA> mHB B.HA 一定为强酸
C.生成H2的平均速率:VHA< VHB D.酸性 HB > HA
化学教育教案设计高二(篇6)
一、说理念
高中生,其心理特点是处于发展成熟期,思维特点是处于形象到抽象的过渡期,而这节课刚好是高二化学必修教材中的第三章铁和铁的化合物中的专题课,因此,设计这节课意在着重培养学生的各种席位能力和对知识的运用能力及实际问题的处理能力,充分体现学生的主动学习、思考的习惯,尝试运用所学知识和方法来观察和理解生活中的问题。在设计这节课是,通过大量的实际例子来引导学生思考,并设计不同难度的练习,让学生人人参与,正确分析各种现象,并培养他们的合作精神。
二、说教材
化学说课稿铁和铁的化合物铁,是已经发现的金属中应用最广泛的金属,铁的化合物也是我们生产生活中最普遍的物质,这一节内容是本章的重点,也是教学大纲的重点,还是每年高考的重点,在这节课中,其难点在于对铁及其铁的化合物化学性质的应用,因此掌握这节课就是要掌握这些重点难点!
三、说教学目标
1、知识与能力,正确掌握铁及其铁的化合物的物理性质和化学性质,了解他们在实际中的应用,培养学生抽象思维能力、归纳概括能力和处理实际问题的能力。
2、过程和方法,充分利用学生已学的知识和经验,如钠、镁、铝等金属的认识和应用,创设问题情景,让学生人人参与,主动学习和思考,使他们将获得的知识在问题中得到应用。
3、情感与创新,通过问题的讨论、交流和探索,进一步发挥学生的创新意识,及对知识的迁移转化能力,使他们的学习积极性得到提高。
四、说教法
本节课采用“实例引导”的教学反复市,以生活中最常见的例子来导入新课,层层深入,不断地让学生的思想活跃起来,在整个教学过程中,让铁和铁的化合物的物性和化性完整地被体现出来。同时,我采用“反馈教学”的方式,设计大量的练习,不断反馈学生掌握所授知识情况,让学生主动思考和理解,发挥其综合知识的运用能力,同样也培养他们的创新性思维,在这种教学过程中,结合互动,调动气氛,发挥学生主题作用和教师主导作用,真正做到“两个主体”的效果,体现现代教学的思想。
五、说学法
在设计这节课时,注重的是指导学生的独立思考能力,和实际应用能力,又表及里,又浅入深,使他们能更形象深刻地接受新的知识并得到应用,使他们听得明白,思考透彻,说得清楚,写得明确。针对不同层次的学生设计不同难度的考题,测试其获得知识的速率和效果,学生可以首先跟着我的脚步走,接受我的灌输,然后在练习中体现出来。
六、说教学过程
1、引入课题,从学生已有的知识经验出发,系统得联系前后知识,顺着学生想知道新课题的内容的心理来引入。
2、在教学过程中,着重将本节课的知识重点和难点划分清楚,让学生有个心理准备,将难点变简单,掌握重点。
(1)铁的化学性质,同不同的反应物反应,条件和产物都不同。
(2)铁的化合物的化学性质,同铁单质的比较,不同的化合物,化学性质也不同,且抓住铁化合物之间的相互转变,采用课堂实验的形式。
(3)不同家台的铁离子的检验
这些情况应该明确地提出概念,分析性质变化的过程,在里的同时,要不断提出新的要求,通过讨论可以更好地巩固和应用。
3、设计课堂练习及课后练习,增加课堂互动性,反馈教学信息,真正达到教学目标的要求,使学生能在课堂上掌握重点,理解难点,各种能力也得到发展。
总之,这节课我根据教学目标和学生的思维特点,运用实例引入和反馈教学及其他互动相结合的教学方法,本着培养学生抽象思维,创新性思维,综合应用能力的宗旨,设计该教学方案,我想,通过本节课,100%的学生都能充分掌握所授知识。
化学教育教案设计高二(篇7)
一、教材分析
本节内容在教材中的地位和作用金属的化学性质是新课标教材(人教版)必修一第三章第一节内容。全章以及在整个中学化学课程中的地位:本章开始学生初步、系统地接触元素化合物知识,内容在化学实验基本方法和化学物质及其变化之后。在本节中,学生初步尝试从实验操作和实验现象去探索(金属)物质化学性质;从基本原理去深化对这些性质的理解,这种学习方式的过程和方法一经掌握后,可以驾轻就熟地学习后一章非金属及其化合物的内容。
二、 教学目标:根据教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征,我制定茹下教学目标:
A 认知目标:认识金属的化学性质和金属的活动性顺序,并且能用金属活动顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
B.能力目标:培养学生自主探索、自主学习的能力和培养学生的动手能力、团体协作的能力。
C.情感和价值态度目标:培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神,培养学生辩证唯物主义观点,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。
三、重点和难点
A.教学重点和难点通过实验探究认识金属活动性顺序是本课题的重点。
B.运用金属活动性顺序对置换反应作出判断是本节课的难点。
四、教法和学法
A.本章主张自主学习为重,引导学生自主探究相结合的教学方法。
B.本课题是比较系统地认识一类物质及其变化规律的开始,形成一个良好的思维习惯是本节课学法指导的关键,对金属的化学性质,引导学生进行有目的的思维,观察实验现象,学会如何对比观察、描述实验现象,并对实验现象进行分析,得出实验结论。
五、教学手段及评价方式: 实物呈现,实验探究,多媒体辅助教学;侧重学生学习过程中的参与意识,合作精神,思路的综合评价。
六、教学过程
(一)引入课堂:
以生活中的事例“黄铜(铜锌合金),与黄金的外观很相似,常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利,我们可用什么办法来鉴别它们呢?”引入,同学们能够想到的多数是利用其物理性质,告诉同学们除物理性质以外还可以利用它们的化学性质,引起学生的好奇心,和求知欲望。列举在生活中了解到的金属的反应,比如铁的生锈,铜绿的产生,铁质菜刀为什么表面是黑色而刀口是银白色等,激发学生学习本节课的学习兴趣。
(二)复习旧知:
初中已经接触到一些金属,这里复习金属的物理性质,让学生认识金属的通性;复习和金属相关的化学性质,并分类归纳:铁可以和氧气反应,活泼的金属可以和酸、盐发生置换反应等。最后总结性思考这些反应中金属原子的失电子情况,引出性质和结构的相互关系。
(三)提出问题
在学习金属跟氧气的反应时,采取“回顾—引导—自学—讨论—得出结论”的教学模式。铁可以和非金属单质氧气反应,那么其他的金属呢?从金、铁、镁和氧气的反应看,难易程度是不一样的。可以让学生去思考:更多的金属呢?水到渠成的提出典型金属钠、铝分别和氧气反应的情况。
(四)师生互动 ,边讲边实验,探究钠的相关性质。
展示钠的存放,取用和切割,从中让学生领悟钠的物理性质;从切割后截面的颜色变化让学生体会过程中的化学变化,让学生自己提出问题并考,去认识钠的化学性质活泼,并根据化合价自己去尝试书写反应方程式。为了提高学生的主观能动性,强化学生主体的理念,接下来让学生去思考钠燃烧的情况怎样,让学生自己去取用,切割钠,提供必要的仪器让学生去加热钠,使之燃烧,观察现象,比较性的提出问题,引出钠的燃烧反应。从产物的颜色认识到这是不同于氧化钠的新的物质,此时引导学生从化合价的角度初步认识过氧化钠。
(五)比较着做实验,认识铝和氧气的反应。
从钠的反应和镁、铝表面有氧化膜的层次,让两位学生比较着做实验,观察铝在打磨掉氧化膜前后两种情况下加热融化后的现象,让学生自发思考为什么现象会一样?认识到反应的发生,体会到致密的氧化膜的保护作用。让学生在认真阅读教材的基础上开放性的思考对铝的氧化膜的认识,可以作为课外的作业让学生进一步的拓展,提高学生能动的学习和收集材料并加工整理的能力。
(六)总结课堂:
总结性的让同学们先讲讲这节课我们所学的知识点,让后教师归纳一下。在以布置一些针对性的作业结束课堂。