1、水溶液中的平衡專題復(fù)習(xí)再探草酸綿陽(yáng)南山中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 陳俊呂一、教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)與技能：復(fù)習(xí)鞏固草酸的分類與性質(zhì)，屬于二元弱酸，具有酸性和還原性。會(huì)用電離平衡常數(shù)和沉淀溶解平衡常數(shù)計(jì)算，分析沉淀生成與溶解，加強(qiáng)對(duì)水溶液中平衡的理解與應(yīng)用。2.過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和小組間的相互評(píng)價(jià)，深化對(duì)酸堿中和滴定和氧化還原滴定等定量實(shí)驗(yàn)的掌握。會(huì)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)考題，熟悉草酸在高考中的考點(diǎn)，進(jìn)一步深化對(duì)草酸性質(zhì)的掌握，并提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)再探草酸，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值并激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。二、教學(xué)重點(diǎn)：掌握草酸的性質(zhì)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)定量測(cè)定草酸濃度。

2、會(huì)用平衡常數(shù)計(jì)算，解決實(shí)際問(wèn)題。三、教學(xué)難點(diǎn)：將草酸的知識(shí)點(diǎn)與平衡結(jié)合，自行設(shè)計(jì)題目，突出草酸的考點(diǎn)。四、學(xué)情分析：本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是高三21班的學(xué)生，該班的學(xué)生基礎(chǔ)較好，思維活躍，有很強(qiáng)的好奇心和探索實(shí)踐的能力。對(duì)于物質(zhì)的分類與性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)都有了很好的基礎(chǔ)。會(huì)通過(guò)分析確定草酸是二元弱酸，且根據(jù)價(jià)態(tài)草酸有強(qiáng)還原性。這些性質(zhì)可以落實(shí)到教材，選修四的實(shí)驗(yàn)：草酸與高錳酸鉀的反應(yīng)。在一輪復(fù)習(xí)中，學(xué)生對(duì)于水溶液中的離子平衡也有了比較夯實(shí)的基礎(chǔ)，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、通過(guò)平衡常數(shù)的計(jì)算，調(diào)整方案并解決實(shí)際問(wèn)題。五、考情分析：草酸與草酸鹽是高考命題的生長(zhǎng)點(diǎn)，在近幾年的高考題中，草酸與草酸鹽的性質(zhì)考察出

3、現(xiàn)頻率特別高，而且草酸對(duì)健康也有一定程度的影響：研究發(fā)現(xiàn)百多種植物富含草酸，尤以菠菜、莧菜、甜菜、馬齒莧、芋頭、甘薯和大黃等植物中含量最高，由于草酸可降低礦質(zhì)元素的生物利用率，在人體中容易與鈣離子形成草酸鈣導(dǎo)致腎結(jié)石，所以草酸往往被認(rèn)為是一種礦質(zhì)元素吸收利用的拮抗物。故深入探究草酸，幫助學(xué)生掌握其性質(zhì)與應(yīng)用，并感知生活實(shí)際問(wèn)題在化學(xué)中的分析價(jià)值與意義。六、教學(xué)過(guò)程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前準(zhǔn)備小西牛牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分：每100mL中，含有蛋白質(zhì)、脂肪、110mgCa2+教師查閱資料，整理成資料卡片：菠菜的營(yíng)養(yǎng)成分：含有豐富的Fe、維C，對(duì)缺鐵性貧血有較好的輔助治療效果，且維C有一定抗衰

4、老、減少鄒紋及色斑。菠菜中的大量植物粗纖維，促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，幫助消化。菠菜草酸含量較高，不適宜腎炎患者、腎結(jié)石患者。1.從有機(jī)物官能團(tuán)和化合價(jià)的角度分析草酸，并復(fù)習(xí)選修四的實(shí)驗(yàn)“高錳酸鉀和草酸的反應(yīng)”。2.復(fù)習(xí)弱電解質(zhì)電離平衡和難溶物質(zhì)的溶解平衡。學(xué)會(huì)用已有理論分析草酸并預(yù)測(cè)其性質(zhì)。理解與應(yīng)用平衡常數(shù)，對(duì)本課中的計(jì)算打下基礎(chǔ)。課堂引入從以下食物選擇你的營(yíng)養(yǎng)早餐？（并說(shuō)明理由）紅薯粥、玉米粥、燒麥、拔絲蛋糕、菠菜汁、南瓜汁、銀耳湯、牛奶、豆?jié){、煮雞蛋、紫菜鮮蝦飯團(tuán)。小明的營(yíng)養(yǎng)早餐：100mL菠菜汁/水果汁，250mL小西牛牛奶，兩片全麥面包?？吹竭@份食譜，我深感擔(dān)憂，于是查閱了菠菜汁和小西牛的營(yíng)養(yǎng)

5、成分（PPT展示）。你們分析一下，可能會(huì)有什么問(wèn)題？學(xué)生分享。早餐需要補(bǔ)充維生素、蛋白質(zhì)，還要注意補(bǔ)鈣補(bǔ)鐵等。認(rèn)真分析兩張圖表，分析所學(xué)物質(zhì)性質(zhì)，得出結(jié)論：菠菜汁中的草酸或草酸鹽和牛奶中的Ca2+可能會(huì)形成難溶的CaC2O4沉淀，無(wú)法被身體吸收，形成結(jié)石。培養(yǎng)學(xué)生分析圖表的能力，養(yǎng)成習(xí)慣：細(xì)心審題。老師反問(wèn)：怎樣判斷CaC2O4能否生成？可以測(cè)量菠菜汁中的H2C2O4濃度和pH，計(jì)算出C2O42-濃度，然后用Qc與Ksp（CaC2O4）對(duì)比判斷：QcKsp，生成沉淀QcKsp，無(wú)沉淀生成復(fù)習(xí)Qc與Ksp相關(guān)知識(shí)?；顒?dòng)一：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)定量測(cè)定菠菜汁中的草酸含量提問(wèn)：如何測(cè)量菠菜汁中的草酸含量？（從物

6、質(zhì)類別和化合價(jià)的角度分析草酸性質(zhì)）學(xué)生分析：草酸是二元弱酸，具有酸性。碳的價(jià)態(tài)+3，具有還原性。復(fù)習(xí)物質(zhì)分類與氧化還原反應(yīng)。給出數(shù)據(jù)：H2C2O4的電離平衡常數(shù)：Ka1=510-2Ka2=510-5設(shè)計(jì)具體方案并簡(jiǎn)單說(shuō)明原理方案一：酸堿中和滴定取25mL菠菜汁，用標(biāo)準(zhǔn)溶液L的NaOH滴定，記錄三測(cè)平行實(shí)驗(yàn)所用NaOH體積。復(fù)習(xí)鞏固酸堿中和滴定（實(shí)驗(yàn)步驟，方程式書(shū)寫(xiě)，指示劑的選擇，滴定終點(diǎn)現(xiàn)象）寫(xiě)出離子方程式。提問(wèn)：草酸和NaOH反應(yīng)終點(diǎn)生成產(chǎn)物是？選擇指示劑是？（說(shuō)明選擇理由）。寫(xiě)方程式：H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2OHC2O4-+OH-=C2O42-+H2O分析：若是反應(yīng)生成Na

7、HC2O4，根據(jù)Kh=210-12 Ksp(CaC2O4)，故同食菠菜汁和牛奶會(huì)產(chǎn)生結(jié)石。會(huì)利用關(guān)系式法進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。會(huì)進(jìn)行單位的換算。學(xué)會(huì)分析、處理圖表數(shù)據(jù)。鞏固電離平衡常數(shù)和溶解平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用。師生交流其實(shí)，水浸后的菠菜汁中pH7的，說(shuō)明什么？那么，榨汁機(jī)直接做出來(lái)的菠菜汁與牛奶同食，會(huì)怎樣？想想食物中還有哪些大量含鈣的物質(zhì)？你對(duì)營(yíng)養(yǎng)搭配有什么建議？若已知草酸易分解，菠菜中的草酸鹽主要是草酸鈣和草酸鈉，根據(jù)水溶性，在食用菠菜時(shí)可以怎樣操作減少得結(jié)石的概率？ 菠菜中的草酸大多是以草酸鹽的形式存在。草酸鹽中的草酸根濃度更大，更易產(chǎn)生結(jié)石。食物中大量含鈣的有：牛奶、豆?jié){豆腐、魚(yú)蝦、海帶紫菜

8、蝦米等海產(chǎn)品。這些食物不能與含草酸的蔬菜一同食用（比如：菠菜、莧菜、香菜等）?？梢杂迷阱伬锓词共菟岱纸?，或用熱水煮一會(huì)兒，將水倒掉，然后才用菠菜煮湯，這樣草酸鈉和草酸溶解在熱水里，就能減少草酸含量。在交流中將化學(xué)知識(shí)與生活聯(lián)系起來(lái)，學(xué)有所成，學(xué)有所用。建立學(xué)生利用化學(xué)分析問(wèn)題的主動(dòng)性。真題體驗(yàn)詳見(jiàn)第八點(diǎn)：課堂練習(xí)前三題，并請(qǐng)學(xué)生總結(jié)關(guān)于草酸的考點(diǎn)。學(xué)生做題并總結(jié)草酸考點(diǎn)，對(duì)比分析自己對(duì)高考題的考點(diǎn)和重難點(diǎn)的把握通過(guò)對(duì)應(yīng)練習(xí)把草酸的知識(shí)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。思維延續(xù)小明吃魚(yú)的時(shí)候被魚(yú)刺卡住喉嚨，媽媽告訴他喝醋可以軟化魚(yú)刺，你知道原理嗎？你能通過(guò)計(jì)算分析家里的食用醋是否真的能與魚(yú)刺反應(yīng)？計(jì)算家里的食用醋

9、的濃度。利用平衡常數(shù)計(jì)算碳酸鈣與醋酸反應(yīng)所需的醋酸濃度最小值。養(yǎng)成在生活中學(xué)化學(xué)，利用化學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)習(xí)小結(jié)通過(guò)再探草酸的學(xué)習(xí)，你有什么新的收獲？對(duì)于三大平衡解決生活中的實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用更加自如。除了定性判斷、更要利用數(shù)據(jù)說(shuō)話（定量判斷）。以后對(duì)于數(shù)據(jù)的關(guān)注度會(huì)更高。感受化學(xué)的實(shí)際意義和社會(huì)價(jià)值。七、教學(xué)反思：在圍繞一個(gè)中心問(wèn)題“小明的營(yíng)養(yǎng)早餐是否營(yíng)養(yǎng)？”解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)分析菠菜和牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分，提出自己的意見(jiàn)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、判斷鹽的酸堿性并選擇指示劑、最后計(jì)算驗(yàn)證結(jié)果，通過(guò)老師和同學(xué)間的不斷提問(wèn)，反思改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，潛移默化地幫助學(xué)生復(fù)習(xí)弱電解質(zhì)電離平衡、鹽類水解平衡、難溶物質(zhì)

10、溶解平衡相關(guān)知識(shí)。課堂輕松，收效良好。學(xué)生喜歡用化學(xué)知識(shí)解決生活中的疑難雜癥，本節(jié)課讓他們有了很強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感。參考文獻(xiàn)：1 曾芳,劉忠珍,許桂芝,王榮輝,歐俊.從菠菜中提取草酸及其含量的測(cè)定.食品科學(xué)2023(16)2 郎晶.尋覓生長(zhǎng)點(diǎn)，探析草酸性質(zhì).黑龍江教育：中學(xué)版 2023(4)八、真題體驗(yàn)：1. （2023年江蘇卷；14）H2C2O4為二元弱酸，Ka1(H2C2O4)=102，Ka2(H2C2O4)=105，設(shè)H2C2O4溶液中c(總)=c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(C2O42)。室溫下用NaOH溶液滴定溶液至終點(diǎn)。滴定過(guò)程得到的下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的

11、是AL1H2C2O4溶液：c(H+)=L1+c(C2O42)+c(OH)c(H2C2O4)Bc(Na+)=c(總)的溶液：c(Na+)c(H2C2O4)c(C2O42)c(H+)CpH=7的溶液：c(Na+)=L1+c(C2O42)c(H2C2O4)Dc(Na+)=2c(總)的溶液：c(OH)c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4)2. （2023年全國(guó)卷；26，節(jié)選）草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取 g水泥樣品，滴定時(shí)消耗了 molL-1的KMnO4溶液 m

12、L，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。3. （2023年全國(guó)I卷；26）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=102，K2=105。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101，易溶于水，受熱脫水、升華，170以上分解。回答下列問(wèn)題：（1）甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是 ，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有 。裝置B的主要作用是 。（2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接

13、的合理順序?yàn)锳、B、 。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是 。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：草酸的酸性比碳酸的強(qiáng) 。草酸為二元酸 。4. 醫(yī)學(xué)上將高錳酸鉀（硫酸酸化）溶液和草酸（H2C2O4）溶液的反應(yīng)用于測(cè)定血鈣的含量回答下列問(wèn)題：（1）該反應(yīng)中的還原劑是 （2）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 （3）反應(yīng)轉(zhuǎn)移了電子，則參加反應(yīng)的H2SO4物質(zhì)的量為 （4）測(cè)定血鈣的含量的方法是：取2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨晶體化學(xué)式為（NH4）2C2O4，反應(yīng)生成CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4溶液滴定稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化學(xué)

14、方程式是 用KMnO4溶液滴定H2C2O4時(shí)，判斷滴定終點(diǎn)的方法是 若消耗了10-4mol/L的KMnO4溶液，則100mL該血液中含 克5. 草酸（H2C2O4）是一種易溶于水的二元中強(qiáng)酸，在水中它的存在形態(tài)有H2C2O4、HC2O4-、C2O42-，各形態(tài)的分布系數(shù)（濃度分?jǐn)?shù)）隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：（1）圖中曲線1表示 的分布系數(shù)變化；曲線3表示 的分布系數(shù)變化現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度均為L(zhǎng)的下列溶液：已知NaHC2O4溶液顯酸性Na2C2O4NaHC2O4H2C2O4（NH4）2C2O4NH4HC2O4（2）Na2C2O4溶液中，c（Na+）/c（C2O42-） 2（填“”、“=”、“”

15、），原因是 （用離子方程式表示）（3）常溫下，向10mLLH2C2O4溶液中滴加LNaOH溶液，隨著NaOH溶液體積的增加，當(dāng)溶液中c（Na+）=2c（C2O42-）+c（HC2O4-）時(shí)，溶液顯 性（填“酸”、“堿”或“中”），且V（NaOH） 10mL（填“”、“=”或“”）（4）下列關(guān)于五種溶液的說(shuō)法中，正確的是 A溶液中，c（C2O42-）c（H2C2O4）B溶液中，c（H2C2O4）+c（OH-）=c（C2O42-）+c（H+）C溶液中都符合c（NH4+）+c（H+）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-）D五種溶液都符合c（H2C2O4）+c（HC2O4-）+c（C

16、2O42-）=L-1（5）五種溶液中c（H2C2O4）由大到小排列的順序是 （6）配平氧化還原反應(yīng)方程式：C2O42-+MnO4-+H+=CO2+Mn2+H2O（7）稱取含H2C2O42H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣，加水溶解，配成250mL溶液量取兩份此溶液各25mL，分別置于兩個(gè)錐形瓶中第一份溶液中加入2滴酚酞試液，滴加LNaOH溶液至20mL時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色第二份溶液用L酸性KMnO4溶液滴定，滴定終點(diǎn)如何判斷 當(dāng)加入16mLL酸性KMnO4溶液時(shí)恰好反應(yīng)完全則原試樣中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ，KHC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 如果用LNaOH溶液滴定第一份溶液的實(shí)驗(yàn)滴

17、定終點(diǎn)仰視讀數(shù)則測(cè)得的KHC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）6. 草酸（H2C2O4）是一種二元弱酸，主要用作還原劑和漂白劑。草酸的鹽可用作堿土金屬離子的廣譜沉淀劑。（1）40時(shí)混合一定體積的mol/L H2C2O4溶液與一定體積mol/L酸性KMnO4溶液，填寫(xiě)表中空格。（2）用甲基橙作指示劑，通過(guò)酸堿滴定可測(cè)定草酸溶液濃度。甲基橙是一種常用的酸堿指示劑，甲基橙（用化學(xué)式HIn表示）本身就是一種有機(jī)弱酸，其電離方程式為：HInH+In-。則酸根離子In-的顏色是 。甲基橙的酸性與草酸相比， （填前者強(qiáng)、前者弱、十分接近、無(wú)法判斷）。（3）常溫下有pH均為3的鹽酸和草酸溶液

18、各10ml，加水稀釋，在上圖中畫(huà)出稀釋過(guò)程中兩種溶液中c(H+)變化的示意圖并作必要的標(biāo)注。（4）常溫下MgC2O4的Ksp=10-5，已知當(dāng)溶液中某離子的濃度10-5mol/L時(shí)可認(rèn)為該離子已沉淀完全?，F(xiàn)為了沉淀1L mol/L MgCl2溶液中的Mg2+，加入100mL mol/L的 (NH4)2C2O4溶液，通過(guò)計(jì)算判斷Mg2+是否已沉淀完全。 （5）(NH4)2C2O4溶液因NH4+水解程度稍大于C2O42-而略顯酸性，mol/L(NH4)2C2O4溶液pH值?，F(xiàn)有某未知溶液，常溫下由水電離出的c(H+)=10-5mol/L，該溶液pH可能是 （填字母）。A5 B6 C7 D9參考答案：2. 5Ca2