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文檔簡介

第人教版選修五高中化學(xué)教案范文教學(xué)中,備課是一個必不可少、十分重要的環(huán)節(jié),備課不充分或者備得不好,會嚴(yán)重影響課堂的氣氛和學(xué)生的積極性,一堂準(zhǔn)備充分的課,會令學(xué)生和老師都獲益非淺。因此,平時,我們緊抓備、教、改、輔、查等教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。下面是小編為大家整理的5篇人教版選修五高中化學(xué)教案內(nèi)容,感謝大家閱讀,希望能對大家有所幫助!

人教版選修五高中化學(xué)教案1

《氫氣的性質(zhì)和用途》

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

使學(xué)生了解氫氣的物理性質(zhì),掌握氫氣的可燃性、還原性,并了解有關(guān)的實驗過程和現(xiàn)象以及注意事項;

根據(jù)氫氣的性質(zhì)了解其主要用途;

從得氧和失氧的角度對照了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),氧化劑和還原劑。

能力目標(biāo)

通過對實驗現(xiàn)象的觀察,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。

情感目標(biāo)

通過氫氣燃燒與爆炸和還原性與還原反應(yīng)的教學(xué),進(jìn)行量變引起質(zhì)變和對立統(tǒng)一規(guī)律的辯證唯物主義教育。

教學(xué)建議

教法建議

在講氫氣的性質(zhì)之前,學(xué)生已學(xué)過氧氣的性質(zhì)、制法和氫氣的實驗室制法。教師根據(jù)學(xué)生已有的知識水平、化學(xué)教學(xué)大綱的要求和教材的特點(diǎn),確定恰當(dāng)?shù)闹R范圍和實驗內(nèi)容,使學(xué)生了解氫氣的物理性質(zhì),掌握氫氣的可燃性、還原性及有關(guān)實驗現(xiàn)象和化學(xué)方程式;了解點(diǎn)燃?xì)錃庵盀槭裁匆獧z驗氫氣的純度以及檢驗的方法,結(jié)合實驗內(nèi)容明確提出培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,結(jié)合氫氣的可燃性對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育等。

在教學(xué)過程中,教師應(yīng)始終圍繞教學(xué)目標(biāo),層層深入地展開教學(xué)內(nèi)容。教師講新課之前先復(fù)習(xí)舊知識,以實驗室用什么藥品制取氫氣,收集氫氣有幾種方法等問題導(dǎo)入新課,而后展示一瓶瓶口倒置的氫氣,請學(xué)生通過觀察氫氣在通常狀態(tài)下的色、態(tài)、水溶性、密度等,讓學(xué)生通過觀察思考自己總結(jié)出氫氣的物理性質(zhì)。這種從感性到理性認(rèn)識問題的方法,層次清楚,符合學(xué)生認(rèn)識規(guī)律和能力形成與發(fā)展的規(guī)律。在講授氫氣的可燃性和還原性時,也應(yīng)先演示氫氣在空氣中安靜燃燒、氫氣中混有空氣點(diǎn)燃發(fā)生爆鳴、氫氣在氯氣中燃燒在瓶口出現(xiàn)白霧、氫氣還原氧化銅的實驗等,而后運(yùn)用投影,進(jìn)行反應(yīng)實質(zhì)的總結(jié),寫出化學(xué)方程式。這種運(yùn)用探索性實驗的教法,能使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,揭示了知識的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。

最后教師通過讓學(xué)生看書進(jìn)行小結(jié),再通過讓學(xué)生做練習(xí)題進(jìn)行鞏固,使大多學(xué)生都能掌握基本的、重點(diǎn)的知識,從而_地完成教學(xué)任務(wù)。

其它一些建議:

(1)為使操作方便,節(jié)省時間和藥品,氫氣發(fā)生裝置宜選用啟普發(fā)生器。

(2)為增加實驗興趣,可在實驗3-4的肥皂水中加入顏色。

(3)氫氣燃燒實驗必須絕對安全,氫氣燃燒除焰色、發(fā)熱和爆炸外,還可引導(dǎo)學(xué)生注意產(chǎn)物,即可在燒杯內(nèi)壁涂上遇水顯色的物質(zhì)。

(4)認(rèn)真做好氫氣還原氧化銅實驗,使學(xué)生掌握操作步驟。

(5)引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)物和產(chǎn)物,為下章學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

(6)復(fù)習(xí)氧化反應(yīng),引入還原反應(yīng)。先以氫氣和氧化銅為例理清概念,不要急于將前面各種氧化反應(yīng)均分析一下哪個是氧化劑、還原劑。

(7)使學(xué)生了解用途對性質(zhì)的依賴關(guān)系。

關(guān)于“燃燒”概念的擴(kuò)展

從對比氫氣在空氣中燃燒和氫氣在氯氣中燃燒時火焰的顏色不同和生成物不同,不僅能總結(jié)出兩個反應(yīng)的特殊性,同時也能找出它們的共性——劇烈的、發(fā)光放熱的化學(xué)反應(yīng)。從而擴(kuò)大了“燃燒”概念的內(nèi)涵。

同時,還可以觀察到它們的火焰構(gòu)造與酒精燈和蠟燭的火焰結(jié)構(gòu)不同。氫氣在空氣中和氯氣中燃燒的火焰都是內(nèi)外兩層,這是因為氣體燃燒時不必經(jīng)氣化階段,所以沒有氣化層的“焰芯”。

氫氧混合氣體的爆鳴

在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃庵?,必須先檢驗氫氣的純度,完全是由氫氣易燃且放出大量熱的性質(zhì)所決定的。

課本選用了紙筒的實驗。但書中只描述了剛點(diǎn)燃時,氫氣安靜地燃燒,過一會兒,突然聽到砰的一聲響,爆炸的氣浪把紙筒高高掀起。事實上,這個實驗如果做得好,所能觀察到的現(xiàn)象要比以上課本的那段描述復(fù)雜些。所能說明解釋的問題也更深入些。實驗的具體情況是:

用一個沒有蓋的紙筒(或罐頭筒)底上穿一個小孔,小孔用一尖細(xì)小木條塞緊(或用火柴桿也行)。把筒倒立,用排空氣法迅速充滿氫氣,將紙筒向下平置于桌面上,在拔掉小木條的同時,就小孔處點(diǎn)燃逸出的氫氣。最初氫氣在小孔處安靜地燃燒,一會兒聽“嗡嗡”的聲響,而且聲音逐漸增強(qiáng),最后才是砰然巨響,爆炸的氣浪使紙筒騰空而起。

幾種可燃性氣體與空氣混合的爆炸界限

氣體最低成分%成分%

氫氣4.174.2

一氧化碳12.574.2

甲烷5.015.0

乙炔2.580.0

教學(xué)設(shè)計方案

重點(diǎn):氫氣的化學(xué)性質(zhì)

一復(fù)習(xí)提問:

1.寫出實驗室制氫氣的化學(xué)方程式。

2.畫出實驗室制氫氣的簡易裝置圖。

二導(dǎo)入新課:氫氣的性質(zhì)。

1.氫氣的物理性質(zhì):

按照描述氧氣物理性質(zhì)的順序,回憶上節(jié)課的實驗現(xiàn)象描述氫氣的色、態(tài)、味和溶解性等。

【實驗3-4】裝置如圖所示。球形干燥管里裝有堿石灰干燥劑。導(dǎo)管口蘸些肥皂水,控制氫氣流速,吹出肥皂泡。當(dāng)肥皂泡吹到足夠大時,輕輕擺動導(dǎo)管,讓肥皂泡脫離管口,這時可以觀察到肥皂泡上升。

肥皂泡上升說明氫氣密度小。在標(biāo)準(zhǔn)狀況(1大氣壓,0℃)下,氧氣、空氣、氫氣的密度分別為1.429克/升,1.293克/升,0.0899克/升,它們的比值為16∶14.5∶1。(為什么用排空氣法收集)

氫氣在通常狀況下,是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體,難溶于水,比空氣輕。

2.氫氣的化學(xué)性質(zhì):

【實驗3-5】在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣,觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯,過一會兒,觀察燒杯壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生。

引導(dǎo)觀察燃燒的焰色和燒杯內(nèi)壁有什么現(xiàn)象出現(xiàn)。把燒杯傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生用手觸摸燒杯,感覺熱量。證明氫氣具有可燃性,燃燒時放出大量的熱。

(1)氫氣的可燃性:

在這個實驗中為什么強(qiáng)調(diào)“純凈”呢如果氫氣不純凈燃燒時會怎么樣呢

【實驗3-6】取一個一端開口,另一端鉆有小孔的紙筒(或塑料筒等),用紙團(tuán)堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙團(tuán)內(nèi)充滿氫氣。把氫氣發(fā)生裝置移開,拿掉堵小孔的紙團(tuán),用燃著的木條在小孔處點(diǎn)火,注意有什么現(xiàn)象發(fā)生。(人要離開,注意安全。)

引導(dǎo)學(xué)生觀察:

①注意小孔處點(diǎn)火時的開始情況;

②仔細(xì)傾聽音響的變化;

③觀察隨音響變化而發(fā)生的現(xiàn)象。

板書氫氣不純混有空氣或氧氣,點(diǎn)燃時發(fā)生爆炸。

為什么點(diǎn)燃純凈的氫氣能安靜地燃燒,而混合氣體卻會發(fā)生爆炸呢

點(diǎn)燃純凈的氫氣時,在導(dǎo)管口流出的氫氣量少,與氧氣接觸少,反應(yīng)時產(chǎn)生的熱量也少,且散失較快,所以點(diǎn)燃時安靜地燃燒。

點(diǎn)燃紙筒中氫氣時,隨著氫氣的消耗,空氣不斷從紙筒底部進(jìn)入筒內(nèi)。氫氣和空氣接觸并混和,與氧氣接觸面多,點(diǎn)燃時快速反應(yīng),產(chǎn)生的熱量在極短時間內(nèi)、有限空間里急劇膨脹,就發(fā)生了爆炸。

實驗測定,當(dāng)空氣中混入氫氣的體積達(dá)到總體積的4%~74.2%時,點(diǎn)燃即發(fā)生爆炸。這個范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以,點(diǎn)燃需要純凈的氫氣,點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨殭z驗氫氣的純度。

【實驗3-7】用排水法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,移開拇指點(diǎn)火。如果聽到尖銳的爆鳴聲,就表明氫氣不純,需要再收集,再檢驗,直到響聲很小,才表明氫氣已經(jīng)純凈,如果用向下排空氣法收集氫氣,經(jīng)檢驗不純而需要再檢驗時,應(yīng)該用拇指堵住試管口一會兒,然后再收集氫氣檢驗純度,以免暗焰引發(fā)氫氣發(fā)生器爆炸。

【實驗3-8】在干燥的硬質(zhì)試管底部鋪一層黑色的氧化銅,管口微向下傾斜。通入氫氣,過一會兒再給氧化銅加熱。注意觀察黑色的氧化銅有什么變化,管口有什么生成。反應(yīng)完成后停止加熱,還要繼續(xù)通入氫氣,直到試管冷卻后,再停止通氫。

引導(dǎo)學(xué)生思考:

(1)放氧化銅的試管口為什么要略向下傾斜

(2)導(dǎo)氣管為什么要伸入到試管底部,管口不能用塞子塞住

(3)為什么先通一會兒氫氣,再加熱氧化銅氫氣的純度是否需要檢驗

(4)實驗在停止加熱時,為什么還要繼續(xù)通入氫氣到試管全部冷卻為止

聯(lián)系已學(xué)過的有關(guān)知識逐一討論。歸納出實驗步驟韻語記憶口訣:

板書“一通、二點(diǎn)、三滅、四撤”。

引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)式表述反應(yīng)過程

氫氣和氧化銅反應(yīng):

練習(xí):實驗室制備氫氣并使氫氣跟灼熱的氧化銅反應(yīng)有以下主要步驟,請按正確的操作順序排列序號___________________。

A檢驗氫氣發(fā)生裝置的氣密性;B給試管中的氧化銅加熱;

C向氫氣發(fā)生裝置里添加藥品;D停止加熱;

E向裝有氧化銅試管中通入氫氣;F停止通入氫氣;

G檢驗氫氣的純度。

復(fù)習(xí)提問:什么是氧化反應(yīng)氫氣與氧化銅反應(yīng)是否是氧化反應(yīng)

分析:在氫氣與氧化銅反應(yīng)中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發(fā)生了氧化反應(yīng)。而氧化銅失去了氧變成了單質(zhì)銅,則氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)。

在反應(yīng)中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發(fā)生了氧化反應(yīng)。使銅被還原出來,說明氫氣有還原能力,我們稱之為還原性,而把氫氣稱之為還原劑。

氧化銅失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng)。使氫氣發(fā)生了氧化反應(yīng),說明它具有氧化能力,我們稱之為氧化性,而把氧化銅稱之為氧化劑。

氫氣:得氧~有還原性~是還原劑~發(fā)生了氧化反應(yīng)。

氧化銅:失氧~有氧化性~是氧化劑~發(fā)生了還原反應(yīng)。

練習(xí):在高溫下,三氧化二鐵與一氧化碳反應(yīng)生成單質(zhì)鐵和二氧化碳。此反應(yīng)中氧化劑是_______,還原劑是_______,_______,發(fā)生了氧化反應(yīng),________發(fā)生了還原反應(yīng)。

氫氣的用途:閱讀課本57頁圖3-14。

物質(zhì)的用途是由其性能決定的。

密度小——?dú)錃馇?

可燃性——?dú)溲跹?、高能燃料?

還原性——冶煉金屬、制備硅等;

另外還可用于合成氨氣、制備鹽酸。

探究活動

1.家庭小實驗

在如教材第53頁所示的實驗3-4中,可以用蠟燭不斷點(diǎn)燃產(chǎn)生、上升的氫氣泡。想辦法使氫氣泡中含有少量空氣,一來可減慢氫氣上升的速度,二來又可產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆鳴聲。

2.家庭小實驗

取一支大試管,平置固定在鐵架臺上,用一團(tuán)棉絮浸透酒精溶液,置入管底。在管中部用紙槽送入黑色氧化銅,鋪平。用單孔帶短玻管的橡皮塞塞緊,加熱棉絮球部位,可以看到氧化銅慢慢由黑色變紅。

3.設(shè)計一個實驗,證明蠟燭中含有碳?xì)鋬煞N元素.

人教版選修五高中化學(xué)教案2

《氫氣實驗室制法》

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

使學(xué)生掌握實驗室用金屬和酸反應(yīng)制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)原理,初步了解實驗室制備實驗的一般思路和方法;

了解置換反應(yīng)的概念,對給定反應(yīng)物、生成物的化學(xué)反應(yīng),能初步判斷反應(yīng)類型;

根據(jù)氣體的性質(zhì),學(xué)會判斷氣體收集的方法。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,通過觀察了解啟普發(fā)生器的工作原理,并根據(jù)其原理,用易得廉價的簡單實驗儀器,自行設(shè)計制備氫氣的簡易裝置。

情感目標(biāo)

通過對氫氣純度的檢驗,使學(xué)生了解點(diǎn)燃可燃性氣體之前,需要進(jìn)行驗純的必要性,加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行安全教育。

教學(xué)建議

本節(jié)課是元素化合物的基礎(chǔ)知識課,難度雖不大,但知識面廣,這些知識是后續(xù)教學(xué)的基礎(chǔ)。

1.準(zhǔn)確

恰當(dāng)?shù)刈プ〗虒W(xué)目標(biāo),本節(jié)課要抓住置換反應(yīng)的概念和氫氣的實驗室制取裝置等主要內(nèi)容,緊緊圍繞這些知識的形成過程進(jìn)行教學(xué)活動。因此教學(xué)目標(biāo)應(yīng)具體、明確,教材處理詳略得當(dāng),緊緊圍繞教學(xué)大綱的規(guī)定和教材內(nèi)容的要求,重視能力培養(yǎng)和養(yǎng)成教育。

2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有序、合理

教學(xué)過程從水的電解產(chǎn)物和氧氣的有關(guān)知識開始,可以用計算機(jī)等媒體放映氫氣的用途資料片,導(dǎo)出新課。再通過實驗,師生共同討論,建立置換反應(yīng)的概念,同時簡介原子團(tuán)的知識。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實物展示,巧設(shè)問題,由簡到繁,從易到難,根據(jù)儀器藥品,讓學(xué)生在課堂上設(shè)計出一套制氫氣的合適裝置,通過設(shè)計實驗,一可培養(yǎng)學(xué)生的動手、動腦的能力,二可增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)興趣,三可鞏固已學(xué)知識。

3.優(yōu)選教學(xué)方法,教學(xué)手段多樣化

本節(jié)教學(xué)方法是實驗探究法,以實驗為前提,通過實驗觀察,實物展示和錄像、計算機(jī)、投影等電化教學(xué)手段,集實驗、討論、講述、講解、歸納、練習(xí)為一體,這種方法既充分體現(xiàn)了以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn),又體現(xiàn)了教為主導(dǎo),學(xué)為主體二者統(tǒng)一的教學(xué)原則。

4.重視能力培養(yǎng),注意養(yǎng)成教育

本節(jié)教學(xué)應(yīng)靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,通過實驗或啟發(fā)性、探究性的問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)生動眼、動手、動口、動腦的機(jī)會,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生觀察、操作、思維與自學(xué)等多種技能和多種能力。同時,教學(xué)中每一個知識點(diǎn)都是以已有知識或化學(xué)事實、探究性問題開始,通過實驗觀察、引導(dǎo)思考、討論、自學(xué)等多種方式,突出對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo),教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維方式,這樣有利于逐步建立有效的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。此外,教學(xué)中還可結(jié)合氫氣的發(fā)現(xiàn)史和制氫發(fā)生裝置的分析討論,以及知識的遷移過程,同時向?qū)W生進(jìn)行辯證唯物主義認(rèn)識論和科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法的教育,這些都有利于對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育。

教學(xué)設(shè)計方案

早在十六、七世紀(jì)的時候,有好幾位科學(xué)家都發(fā)現(xiàn)了金屬跟酸反應(yīng)能產(chǎn)生一種可燃性的氣體——?dú)錃狻V钡浆F(xiàn)在,氫氣的實驗室制法仍然選用金屬跟酸反應(yīng)。那么用哪種金屬,用哪種酸為呢

一、驗室制取氫氣的原理:

(實驗)取四支試管,分別向其中加入鎂條、鋅粒、鐵釘、銅片,然后向試管中加入等量的同種稀硫酸,觀察產(chǎn)生氣體的速率。

(現(xiàn)象)稀硫酸同時與Mg、Zn、Fe、Cu接觸,實驗現(xiàn)象是:Mg與稀硫酸反應(yīng)劇烈,鋅與酸反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的速率較快,F(xiàn)e與稀硫酸反應(yīng)很慢,銅與稀硫酸接觸,沒有明顯現(xiàn)象。

實驗室制取氣體,要求便于操作和收集,而Mg反應(yīng)速率過快,不方便收集;Fe反應(yīng)速率過慢,因此常選用鋅為最合適。

二、實驗室制取氫氣的裝置和收集方法

1.制備裝置:

完整的氣體制取裝置包括發(fā)生裝置(即發(fā)生反應(yīng)生成該氣體的裝置)和收集裝置兩部分。

氣體發(fā)生裝置的確定,要依據(jù)反應(yīng)原理,特別是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。實驗室制取氫氣所用的鋅是顆粒狀固體,所用的稀硫酸呈液體,常溫下兩種藥品接觸即可發(fā)生反應(yīng)。由此可見,只需用容器將鋅和稀硫酸盛放在一起,并將產(chǎn)生的氫氣通過導(dǎo)管導(dǎo)出即可。因此組裝發(fā)生裝置應(yīng)包括盛裝藥品的反應(yīng)容器(大試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等均可),用于封閉反應(yīng)容器口的膠塞,穿過膠塞用于導(dǎo)出氫氣的玻璃導(dǎo)管(用試管或燒瓶作反應(yīng)容器時還需用鐵架臺固定)。這種裝置是最簡單的氫氣發(fā)生裝置,如下圖(A)、(B)所示。

(A)

(B)

(討論)但這種發(fā)生裝置的缺點(diǎn)是必須當(dāng)鋅和稀硫酸中至少有一種完全反應(yīng)后該反應(yīng)才能停止,如何使制取氣體的過程連續(xù)呢

實驗中常加一長頸漏斗,通過長頸漏斗分次加酸來控制反應(yīng),如下圖所示。

長頸漏斗下部必須浸泡在酸液中,為什么呢

此時將導(dǎo)氣管一端堵死,觀察實驗現(xiàn)象。如學(xué)生看不清楚,可重復(fù)幾次,并提示學(xué)生應(yīng)注意的問題。

(請同學(xué)簡述現(xiàn)象,分析原因)

展示啟普發(fā)生器,介紹部件名稱,作用,介紹使用方法。

2.氣體的收集:

氣體的收集裝置要依據(jù)該氣體的收集方法而定。氫氣的收集方法有兩種:向下排空氣法(因為氫氣密度最小)和排水法(因為氫氣難溶于水且不和水反應(yīng)),如圖(E)、(F)所示。

如果用向下排空氣法收集氫氣,難于驗滿,因此收集氫氣的方法是排水法。

注意事項:儀器連接好以后應(yīng)先檢查裝置的氣密性,然后再裝入藥品制取氫氣;將鋅粒裝入試管時,應(yīng)將試管傾斜,使鋅?;朐嚬艿撞?,以免直接投入時砸破試管底;對產(chǎn)生的氫氣經(jīng)驗純后再收集或直接應(yīng)用;收集滿氫氣的集氣瓶應(yīng)倒置在桌上,防止氫氣很快逸散。

三、氫氣純度的檢驗方法

實驗操作:用排水法或向下排氣法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,如果聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純。然后按上述方法再收集、再檢驗,至點(diǎn)燃時發(fā)出的響聲很小時,表明氫氣已經(jīng)純凈。實驗操作過程如下圖:

注意事項:當(dāng)開始收集的氫氣經(jīng)檢驗不純,這時需要再收集、再檢驗。若下一步要采用向下排空氣法收集氫氣,應(yīng)先用拇指把試管口堵住一會兒,再去收集、檢驗氫氣。否則剛用于檢驗氫氣的試管內(nèi)的火焰可能沒有熄滅,立即用這個試管去再收集氫氣時,可能會點(diǎn)燃導(dǎo)管口不純的氫氣,引起裝置爆炸,發(fā)生危險。

四、置換反應(yīng):

置換反應(yīng):由一種單質(zhì)跟一種化合物起反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

置換反應(yīng)中“置換”的涵義是:反應(yīng)物之一的單質(zhì)中所含元素,代換了參加反應(yīng)的化合物中的某種元素。

置換反應(yīng)是化學(xué)基本反應(yīng)類型之一。

表達(dá)式:單質(zhì)+化合物=新單質(zhì)+新化合物

A+BCAC+B

鋅+稀硫酸==硫酸鋅+氫氣

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2

單質(zhì)化合物化合物單質(zhì)

置換反應(yīng)的特點(diǎn)是:參加反應(yīng)的物質(zhì)只有兩種,且一定是一種單質(zhì)和一種化合物。生成物也只有兩種,一種一定是單質(zhì),另一種一定是化合物。掌握了這些特點(diǎn),就能夠正確地判斷置換反應(yīng)。

(討論)置換反應(yīng)與化合反應(yīng),分解反應(yīng)有哪些區(qū)別

五、原子團(tuán)的概念:

鋅+稀硫酸==硫酸鋅+氫氣

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2

在鋅與硫酸進(jìn)行反應(yīng)時,反應(yīng)物硫酸,生成物硫酸鋅均有相同的集團(tuán),即:

H2SO4和ZnSO4中的畫線部分。在許多化學(xué)反應(yīng)中,作為一個整體參加反應(yīng),就好像一個原子一樣,這樣的原子集團(tuán)叫做原子團(tuán)。

常見的原子團(tuán)有:

KClO3氯酸根

KMnO4高錳酸根

NaOH氫氧根

H2SO4硫酸根

KNO3硝酸根

探究活動

1用廢舊的可樂瓶(塑料)、吸管、粘合劑,根據(jù)啟普發(fā)生器原理,制作一個簡易裝置。

2根據(jù)啟普發(fā)生器的原理,設(shè)計三套類似的實驗裝置,畫出裝置圖。

3設(shè)計一個儲存氫氣的裝置,便于利用該裝置收集氫氣,便于實驗中使用氫氣。

4實驗室制取氫氣時,以鋅粒與較濃的鹽酸反應(yīng),用氣球收集氣體,一段時間后,氣球癟了,重復(fù)上述實驗多次,均得到相同的現(xiàn)象,試分析造成這種狀況的原因,你從中得到什么啟示

人教版選修五高中化學(xué)教案3

本文題目:高二化學(xué)教案:沉淀溶解平衡教學(xué)案

第四單元沉淀溶解平衡

第1課時沉淀溶解平衡原理

[目標(biāo)要求]1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度積和離子積的關(guān)系,并由此學(xué)會判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

一、沉淀溶解平衡的建立

1.生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生的原因

生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生,在于生成物的溶解度小。

盡管生成物的溶解度很小,但不會等于0。

2.溶解平衡的建立

以AgCl溶解為例:

從固體溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脫離AgCl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、負(fù)離子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。

溶解平衡:在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時,即得到AgCl的飽和溶液,如AgCl沉淀體系中的溶解平衡可表示為AgCl(s)

Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之間的這種動態(tài)平衡的存在,決定了Ag+和Cl-的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。

3.生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度

不同電解質(zhì)在水中的溶解度差別很大,例如AgCl和AgNO3;但難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴(yán)格的界限,習(xí)慣上將溶解度小于0.01

g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。對于常量的化學(xué)反應(yīng)來說,0.01g是很小的,因此一般情況下,相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成難溶電解質(zhì),可以認(rèn)為反應(yīng)完全了。

化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol?L-1時,沉淀就達(dá)完全。

二、溶度積

1.表達(dá)式

對于下列沉淀溶解平衡:

MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

Ksp=[c(Mn+)]m?[c(Am-)]n。

2.意義

Ksp表示難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解能力。

3.規(guī)則

通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Qc的相對大小,可以判斷在給定條件下沉淀能否生成或溶解:

QcKsp,溶液過飽和,有沉淀析出;

Qc=Ksp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);

Qc

知識點(diǎn)一沉淀的溶解平衡

1.下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是()

A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解達(dá)平衡后不再進(jìn)行

B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-

C.升高溫度,AgCl沉淀的溶解度增大

D.向AgCl沉淀中加入NaCl固體,AgCl沉淀的溶解度不變

答案C

解析難溶物達(dá)到溶解平衡時沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;沒有絕對不溶的物質(zhì);溫度越高,一般物質(zhì)的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固體,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度減小。

2.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()

A.反應(yīng)開始時,溶液中各離子的濃度相等

B.沉淀溶解達(dá)到平衡時,沉淀的速率和溶解的速率相等

C.沉淀溶解達(dá)到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等且保持不變

D.沉淀溶解達(dá)到平衡時,如果再加入難溶性的該沉淀物,將促進(jìn)溶解

答案B

3.在一定溫度下,一定量的水中,石灰乳懸濁液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s)

Ca2+(aq)+2OH-(aq),當(dāng)向此懸濁液中加入少量生石灰時,若溫度不變,下列說法正確的是()

A.溶液中Ca2+數(shù)目減少B.c(Ca2+)增大

C.溶液中c(OH-)減小D.c(OH-)增大

答案A

知識點(diǎn)二溶度積

4.在100mL0.01mol?L-1KCl溶液中,加入1mL0.01mol?L-1

AgNO3溶液,下列說法正確的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2?L-2)()

A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgCl

答案A

解析c(Ag+)=0.01×1101mol?L-1=9.9×10-5mol?L-1,c(Cl-)=0.01×100101

mol?L-1=9.9×10-3mol?L-1,所以Qc=c(Ag+)?c(Cl-)=9.8×10-7mol2?L-21.8×10-10

mol2?L-2=Ksp,故有AgCl沉淀析出。

5.下列說法正確的是()

A.在一定溫度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)

B.AgCl的Ksp=1.8×10-10

mol2?L-2,在任何含AgCl固體的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.8×10-10mol2?L-2

C.溫度一定時,當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時,此溶液為AgCl的飽和溶液

D.向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大

答案C

解析在AgCl的飽和溶液中,Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù),故A錯;只有在飽和AgCl溶液中c(Ag+)?c(Cl-)才等于1.8×10-10

mol2?L-2,故B項敘述錯誤;當(dāng)Qc=Ksp,則溶液為飽和溶液,故C項敘述正確;在AgCl水溶液中加入HCl只會使溶解平衡發(fā)生移動,不會影響Ksp,所以D錯。

6.對于難溶鹽MX,其飽和溶液中M+和X-的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系類似于c(H+)?c(OH-)=KW,存在等式c(M+)?c(X-)=Ksp。一定溫度下,將足量的AgCl分別加入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是()

①20mL0.01mol?L-1KCl;

②30mL0.02mol?L-1CaCl2溶液;

③40mL0.03mol?L-1HCl溶液;

④10mL蒸餾水;

⑤50mL0.05mol?L-1AgNO3溶液

A.①②③④⑤

B.④①③②⑤

C.⑤④②①③

D.④③⑤②①

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的溶解度大小只與溶液中Ag+或Cl-的濃度有關(guān),而與溶液的體積無關(guān)。①c(Cl-)=0.01

mol?L-1;②c(Cl-)=0.04mol?L-1;③c(Cl-)=0.03mol?L-1;④c(Cl-)=0mol?L-1;⑤c(Ag+)=0.05

mol?L-1。Ag+或Cl-濃度由小到大的排列順序:④①③②⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列順序:④①③②⑤。

練基礎(chǔ)落實

1.25℃時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是()

A.溶液中Pb2+和I-濃度都增大

B.溶度積常數(shù)Ksp增大

C.沉淀溶解平衡不移動

D.溶液中Pb2+濃度減小

答案D

2.CaCO3在下列哪種液體中,溶解度()

A.H2OB.Na2CO3溶液C.CaCl2溶液D.乙醇

答案A

解析在B、C選項的溶液中,分別含有CO2-3、Ca2+,會抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。

3.下列說法正確的是()

A.溶度積就是溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的乘積

B.溶度積常數(shù)是不受任何條件影響的常數(shù),簡稱溶度積

C.可用離子積Qc判斷沉淀溶解平衡進(jìn)行的方向

D.所有物質(zhì)的溶度積都是隨溫度的升高而增大的

答案C

解析溶度積不是溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的簡單乘積,還與平衡式中化學(xué)計量數(shù)的冪指數(shù)有關(guān),溶度積受溫度的影響,不受離子濃度的影響。

4.AgCl和Ag2CrO4的溶度積分別為1.8×10-10mol2?L-2和2.0×10-12

mol3?L-3,若用難溶鹽在溶液中的濃度來表示其溶解度,則下面的敘述中正確的是()

A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

C.兩者類型不同,不能由Ksp的大小直接判斷溶解能力的大小

D.都是難溶鹽,溶解度無意義

答案C

解析AgCl和Ag2CrO4陰、陽離子比類型不同,不能直接利用Ksp來比較二者溶解能力的大小,所以只有C對;其余三項敘述均錯誤。比較溶解度大小,若用溶度積必須是同類型,否則不能比較。

5.已知HF的Ka=3.6×10-4mol?L-1,CaF2的Ksp=1.46×10-10mol2?L-2。向1L0.1

mol?L-1的HF溶液中加入11.1gCaCl2,下列有關(guān)說法正確的是()

A.通過計算得知,HF與CaCl2反應(yīng)生成白色沉淀

B.通過計算得知,HF與CaCl2不反應(yīng)

C.因為HF是弱酸,HF與CaCl2不反應(yīng)

D.如果升高溫度,HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大,也可能減小

答案A

解析該題可采用估算法。0.1mol?L-1的HF溶液中c(HF)=0.1

mol?L-1,因此,c2(F-)=c(H+)?c(F-)≈3.6×10-4mol?L-1×0.1mol?L-1=3.6×10-5

mol2?L-2,又c(Ca2+)=11.1g÷111g/mol÷1L=0.1

mol?L-1,c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6Ksp,顯然,A是正確的;D項,由于HF的電離是吸熱的,升高溫度,Ka一定增大,D錯誤。

練方法技巧

6.

已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-5mol3?L-3,將適量Ag2SO4固體溶于100

mL水中至剛好飽和,該過程中Ag+和SO2-4濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示[飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034

mol?L-1]。若t1時刻在上述體系中加入100mL0.020mol?L-1

Na2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時刻后Ag+和SO2-4濃度隨時間變化關(guān)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),則飽和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342

mol?L-1=0.017mol?L-1,當(dāng)加入100mL0.020mol?L-1Na2SO4溶液時,c(SO2-4)=0.017

mol?L-1+0.020mol?L-12=0.0185mol?L-1,c(Ag+)=0.017mol?L-1(此時Qc

7.已知:25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12mol3?L-3,Ksp[MgF2]=7.42×10-11

mol3?L-3。下列說法正確的是()

A.25℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大

B.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大

C.25℃時,Mg(OH)2固體在20mL0.01mol?L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol?L-1

NH4Cl溶液中的Ksp小

D.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2

答案B

解析Mg(OH)2與MgF2均為AB2型難溶電解質(zhì),故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A錯誤;因為NH+4+OH-===NH3?H2O,所以加入NH4Cl后促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡向右移動,c(Mg2+)增大,B正確;Ksp只受溫度的影響,25℃時,Mg(OH)2的溶度積Ksp為常數(shù),C錯誤;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)?[c(F-)]2Ksp(MgF2),則會產(chǎn)生MgF2沉淀,D錯誤。

8.Mg(OH)2難溶于水,但它溶解的部分全部電離。室溫下時,飽和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考慮KW的變化,則該溫度下Mg(OH)2的溶解度是多少(溶液密度為1.0

g?cm-3)

答案0.0029g

解析根據(jù)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),c(OH-)=10-3mol?L-1,則1L

Mg(OH)2溶液中,溶解的n[Mg(OH)2]=1L×12×10-3mol?L-1=5×10-4mol,其質(zhì)量為58g?mol-1×5×10-4

mol=0.029g,再根據(jù)S100g=0.029g1000mL×1.0g?cm-3可求出S=0.0029g。

凡是此類題都是設(shè)溶液的體積為1L,根據(jù)1L溶液中溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,計算溶解度。

練綜合拓展

9.金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用這一性質(zhì),控制溶液的pH,以達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol?L-1)如下圖。

(1)pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是______。

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應(yīng)該控制溶液的pH為______。

A.1B.4左右C.6

(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),______(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是

________________________________________________________________________。

(4)要使氫氧化銅沉淀溶解,除了加入酸之外,還可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,寫出反應(yīng)的離子方程式_________________________________________________________。

(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表:

物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnS

Ksp6.3×10-182.5×

10-131.3×10-363.4×10-286.4×10-531.6×10-24

某工業(yè)廢水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的______除去它們。(選填序號)

A.NaOHB.FeSC.Na2S

答案(1)Cu2+(2)B

(3)不能Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小

(4)Cu(OH)2+4NH3?H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

(5)B

解析(1)據(jù)圖知pH=4~5時,Cu2+開始沉淀為Cu(OH)2,因此pH=3時,銅元素主要以Cu2+形式存在。

(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保證Fe3+完全沉淀,而Cu2+還未沉淀,據(jù)圖知pH應(yīng)為4左右。

(3)據(jù)圖知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小,無法通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。

(4)據(jù)已知條件結(jié)合原子守恒即可寫出離子方程式:

Cu(OH)2+4NH3?H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。

(5)因為在FeS、CuS、PbS、HgS四種硫化物中只有FeS的溶度積,且與其他三種物質(zhì)的溶度積差別較大,因此應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化可除去廢水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也難溶,不會引入新的雜質(zhì)。

第2課時沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用

[目標(biāo)要求]1.了解沉淀溶解平衡的應(yīng)用。2.知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

一、沉淀的生成

1.沉淀生成的應(yīng)用

在涉及無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中,常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。

2.沉淀的方法

(1)調(diào)節(jié)pH法:如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵,使其溶解于水,再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)如下:

Fe3++3NH3?H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。

(2)加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子,如Cu2+、Hg2+等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。反應(yīng)如下:

Cu2++S2-===CuS↓,

Cu2++H2S===CuS↓+2H+,

Hg2++S2-===HgS↓,

Hg2++H2S===HgS↓+2H+。

二、沉淀的轉(zhuǎn)化

1.實驗探究

(1)Ag+的沉淀物的轉(zhuǎn)化

實驗步驟

實驗現(xiàn)象有白色沉淀生成白色沉淀變?yōu)辄S色黃色沉淀變?yōu)楹谏?/p>

化學(xué)方程式AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3AgCl+KI===AgI+KCl2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI

實驗結(jié)論溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀

(2)Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化

實驗步驟

實驗現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀

化學(xué)方程式MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2

實驗結(jié)論Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小

2.沉淀轉(zhuǎn)化的方法

對于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先將其轉(zhuǎn)化為另一種用酸或其他方法能溶解的沉淀。

3.沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)

沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。一般說來,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。

兩種沉淀的溶解度差別越大,沉淀轉(zhuǎn)化越容易。

4.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用

沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。

(1)鍋爐除水垢

水垢[CaSO4(s)――→Na2CO3溶液CaCO3――→鹽酸Ca2+(aq)]

其反應(yīng)方程式是CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。

(2)對一些自然現(xiàn)象的解釋

在自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。例如,各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液,并向深部滲透,遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)時,便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。

其反應(yīng)如下:

CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,

CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。

知識點(diǎn)一沉淀的生成

1.在含有濃度均為0.01

mol?L-1的Cl-、Br-、I-的溶液中,緩慢且少量的加入AgNO3稀溶液,結(jié)合溶解度判斷析出三種沉淀的先后順序是()

A.AgCl、AgBr、AgIB.AgI、AgBr、AgCl

C.AgBr、AgCl、AgID.三種沉淀同時析出

答案B

解析AgI比AgBr、AgCl更難溶于水,故Ag+不足時先生成AgI,析出沉淀的先后順序是AgI、AgBr、AgCl,答案為B。

2.為除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()

A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO

答案D

解析要除FeCl3實際上是除去Fe3+,由于pH≥3.7時,F(xiàn)e3+完全生成Fe(OH)3,而pH≥11.1時,Mg2+完全生成Mg(OH)2,所以應(yīng)加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH使Fe3+形成Fe(OH)3;又由于除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì),所以選擇MgO。

3.要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:

化合物PbSO4PbCO3PbS

溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14

由上述數(shù)據(jù)可知,選用沉淀劑為()

A.硫化物B.硫酸鹽

C.碳酸鹽D.以上沉淀劑均可

答案A

解析PbS的溶解度最小,沉淀最徹底,故選A。

知識點(diǎn)二沉淀的轉(zhuǎn)化

4.向5mL

NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩,沉淀變?yōu)辄S色,再滴入一滴Na2S溶液并振蕩,沉淀又變成黑色,根據(jù)上述變化過程,分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為()

A.AgCl=AgI=Ag2SB.AgCl

C.AgClAgIAg2SD.AgIAgClAg2S

答案C

解析沉淀溶解平衡總是向更難溶的方向轉(zhuǎn)化,由轉(zhuǎn)化現(xiàn)象可知三種沉淀物的溶解度關(guān)系為AgClAgIAg2S。

5.已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù):FeS:Ksp=6.3×10-18mol2?L-2;CuS:Ksp=6.3×10-36

mol2?L-2。下列說法正確的是()

A.同溫度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度

B.同溫度下,向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后,Ksp(FeS)變小

C.向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出現(xiàn)的沉淀是FeS

D.除去工業(yè)廢水中的Cu2+,可以選用FeS作沉淀劑

答案D

解析A項由于FeS的Ksp大,且FeS與CuS的Ksp表達(dá)式是相同類型的,因此FeS的溶解度比CuS大;D項向含有Cu2+的工業(yè)廢水中加入FeS,F(xiàn)eS會轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS,可以用FeS作沉淀劑;B項Ksp不隨濃度變化而變化,它只與溫度有關(guān);C項先達(dá)到CuS的Ksp,先出現(xiàn)CuS沉淀。

練基礎(chǔ)落實

1.以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀而除去。根據(jù)上述實驗事實,可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()

A.具有吸附性

B.溶解度與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.當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達(dá)到溶解平衡Mg(OH)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)時,為使Mg(OH)2固體的量減少,須加入少量的()

A.MgCl2B.NaOHC.MgSO4D.NaHSO4

答案D

解析若使Mg(OH)2固體的量減小,應(yīng)使Mg(OH)2的溶解平衡右移,應(yīng)減小c(Mg2+)或c(OH-)。答案為D。

3.已知常溫下:Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11mol3?L-3,Ksp(AgCl)=1.8×10-10

mol2?L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12mol3?L-3,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3

mol?L-2。下列敘述正確的是()

A.等體積混合濃度均為0.2mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀

B.將0.001mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001

mol/L的K2CrO4溶液中先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀

C.在Mg2+為0.121mol/L的溶液中要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH至少要控制在9以上

D.向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)變大

答案C

4.已知下表數(shù)據(jù):

物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3

Ksp/25℃8.0×10-16mol3?L-32.2×10-20mol3?L-34.0×10-38mol4?L-4

完全沉淀時的pH范圍≥9.6≥6.43~4

對含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說法,不正確的是()

①向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀②向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到白色沉淀③向該混合溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)pH到3~4后過濾,可獲得純凈的CuSO4溶液④在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在

A.①②B.①③C.②③D.②④

答案C

練方法技巧

5.含有較多Ca2+、Mg2+和HCO-3的水稱為暫時硬水,加熱可除去Ca2+、Mg2+,使水變?yōu)檐浰,F(xiàn)有一鍋爐廠使用這種水,試判斷其水垢的主要成分為()

(已知Ksp(MgCO3)=6.8×10-6mol2?L-2,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12mol3?L-3)

A.CaO、MgOB.CaCO3、MgCO3

C.CaCO3、Mg(OH)2D.CaCO3、MgO

答案C

解析考查沉淀轉(zhuǎn)化的原理,加熱暫時硬水,發(fā)生分解反應(yīng):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發(fā)生水解反應(yīng):CO2-3+H2O

HCO-3+OH-,使水中的OH-濃度增大,由于Ksp[Mg(OH)2]

6.某溫度時,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常數(shù)Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4),稱為溶度積常數(shù),下列說法正確的是()

提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常數(shù)Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4),稱為溶度積常數(shù)。

A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)

B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)

C.d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成

D.a點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

答案C

解析由溶度積公式可知,在溶液中當(dāng)c(SO2-4)升高時,c(Ba2+)要降低,而由a點(diǎn)變到b點(diǎn)c(Ba2+)沒有變化,A錯;蒸發(fā)濃縮溶液時,離子濃度都升高,而由d點(diǎn)變到c點(diǎn)時,c(SO2-4)卻沒變化,B錯;d點(diǎn)落在平衡圖象的下方,說明Kspc(Ba2+)?c(SO2-4),此時是未飽和溶液,無沉淀析出,C正確;該圖象是BaSO4在某一確定溫度下的平衡曲線,溫度不變,溶度積不變,a點(diǎn)和c點(diǎn)的Ksp相等,D錯。

練綜合拓展

7.已知難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡:

MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

Ksp=[c(Mn+)]m?[c(Am-)]n,稱為溶度積。

某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性,查得如下資料:(25℃)

難溶電

解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2

Ksp2.8×10-9

mol2?L-29.1×10-6

mol2?L-26.8×10-6

mol2?L-21.8×10-12

mol3?L-3

實驗步驟如下:

①往100mL0.1mol?L-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol?L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。

②向上述懸濁液中加入固體Na2CO33g,攪拌,靜置,沉淀后棄去上層清液。

③再加入蒸餾水?dāng)嚢?,靜置,沉淀后再棄去上層清液。

④________________________________________________________________________。

(1)由題中信息知Ksp越大,表示電解質(zhì)的溶解度越______(填“大”或“小”)。

(2)寫出第②步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)設(shè)計第③步的目的是

________________________________________________________________________。

(4)請補(bǔ)充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)大

(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓

(3)洗去沉淀中附著的SO2-4

(4)向沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀完全溶解并放出無色無味氣體

解析本題考查的知識點(diǎn)為教材新增加的內(nèi)容,題目在設(shè)計方式上為探究性實驗,既注重基礎(chǔ)知識,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由Ksp表達(dá)式不難看出其與溶解度的關(guān)系,在硫酸鈣的懸濁液中存在著:CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO2-3濃度較大,而CaCO3的Ksp較小,故CO2-3與Ca2+結(jié)合生成沉淀,即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性實驗,必須驗證所推測結(jié)果的正確性,故設(shè)計了③④步操作,即驗證所得固體是否為碳酸鈣。

8.(1)在粗制CuSO4?5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。

①在提純時為了除去Fe2+,常加入合適的氧化劑,使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是______。

A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3

②然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整溶液pH至4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,調(diào)整溶液pH可選用下列中的______。

A.NaOHB.NH3?H2OC.CuOD.Cu(OH)2

(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整溶液pH至4是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過計算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10-5

mol?L-1時就認(rèn)定沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0

mol?L-1,則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為______,F(xiàn)e3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5

mol?L-1]時溶液的pH為______,通過計算確定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。

答案(1)①B②CD(2)43可行

(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-),則c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol?L-1),則c(H+)=1.0×10-4

mol?L-1,pH=4。

Fe3+完全沉淀時:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-),則c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11

mol?L-1。此時c(H+)=1×10-3mol?L-1,pH=3,因此上述方案可行。

人教版選修五高中化學(xué)教案4

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)目標(biāo)

1.1知識與技能:

1.了解金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

2.掌握鈉、鋁、鐵與氧氣的反應(yīng)。

3.了解金屬鈉與水的反應(yīng),會解釋鈉與水反應(yīng)的各種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

4.設(shè)計鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置,了解鐵與水蒸氣的反應(yīng)。

1.2過程與方法

通過鈉在空氣中緩慢氧化和鈉加熱時氧化的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、對比能力和分析能力。

1.3情感、態(tài)度與價值觀

讓學(xué)生充分體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

教學(xué)重難點(diǎn)

2.1教學(xué)重點(diǎn)

1.鈉的氧化反應(yīng)

2.鈉與水的反應(yīng)

3.鋁與NaOH溶液的反應(yīng)

2.2課題難點(diǎn)

1.金屬與氧氣反應(yīng)規(guī)律

2.鈉與水的反應(yīng),鐵與水蒸氣的反應(yīng)

4.鋁與NaOH溶液的反應(yīng)

教學(xué)工具

教學(xué)課件

教學(xué)過程

一、新課導(dǎo)入

在日常生活中我們常用的金屬有鐵、鋁、銅、銀等,你知道這些金屬元素是以化合態(tài)存在還是以游離態(tài)存在于自然界中的嗎

閱讀教材第46頁第一自然段,回答并解釋原因。

PPT投影金屬元素在地殼中的百分含量示意圖。

學(xué)生讀圖,并說出地殼中含量前五位的元素。

歸納整理:地殼中含量前五位的元素:O、Si、Al、Fe、Ca。

過渡:在初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些金屬單質(zhì)的性質(zhì),通過今天的學(xué)習(xí)我們將了解金屬更多的性質(zhì)。首先請同學(xué)們根據(jù)你對金屬的觀察和使用,說出金屬都有哪些物理性質(zhì)

學(xué)生思考回答。

二、新課教學(xué)

歸納整理:金屬的物理性質(zhì):有金屬光澤、易導(dǎo)電、易導(dǎo)熱、有延展性。

閱讀教材,觀察并分析第46頁圖3-2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,是離子反應(yīng)的,寫出離子方程式。

學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,思考、交流,回答。

歸納整理:金屬的化學(xué)性質(zhì):

(1)與氧氣反應(yīng)生成氧化物。

(2)在金屬活動性順序表中排在氫前面的金屬與酸反應(yīng)放出氫氣。

(3)在金屬活動性順序表中排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。

思考與交流:利用氧化還原反應(yīng)的知識,比較Na、Mg、Al、Fe的還原性強(qiáng)弱,預(yù)測鈉與氧氣反應(yīng)的條件。

學(xué)生思考回答,教師評析。

實驗探究:

1.用鑷子夾取存放在煤油中較大塊的金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放在玻璃片上,觀察鈉的表面。

2.用小刀從中間切開,觀察鈉的“真面目”:顏色、光澤,感受鈉的硬度,并注意觀察切面的顏色變化。

(一)金屬與非金屬的反應(yīng)

1.鈉與氧氣的反應(yīng)

常溫下:4Na+O2=2Na2O

過渡:如果加熱,鈉又有什么變化呢

實驗探究:

1.用坩堝鉗夾持坩堝放在三角架的泥三角上,用小刀切下綠豆粒大小的鈉塊,用濾紙吸干煤油后放入坩堝中,點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱。

2.觀察現(xiàn)象和生成的固體顏色、形態(tài)。

歸納整理并板書:

加熱條件下:鈉在空氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生_火焰,生成淡_粉末狀固體——過氧化鈉。2Na+O2Na2O2

思考與交流:你認(rèn)為鋁能否與氧氣反應(yīng)若能,反應(yīng)的理由是什么若不能,依據(jù)是什么

討論推測:鐵能與氧氣反應(yīng),根據(jù)金屬活動性,鋁比鐵活潑,應(yīng)該能與氧氣反應(yīng),但在生產(chǎn)生活中鋁卻不會生銹,也可能不與氧氣反應(yīng)。

實驗探究:

1.用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱并輕輕晃動,觀察現(xiàn)象。

2.重新取一塊鋁箔,用砂紙打磨,除去其表面的氧化膜,加熱。

學(xué)生觀察、對比、思考,描述實驗現(xiàn)象。

實驗結(jié)論:氧化膜熔點(diǎn)高,加熱時氧化膜包裹著的內(nèi)層鋁熔化而不會滴落。

思考與交流:請解釋為什么在日常生活中鐵制品需要刷漆或采用其他措施防腐,而鋁制品則不用。

解釋:這是因為鐵銹比較疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬,而鋁表面的氧化膜比較致密,可以保護(hù)內(nèi)層金屬不被氧化。1.金屬鈉是_______色固體,質(zhì)地_______,將鈉放在空氣中一會兒,會發(fā)現(xiàn)金屬鈉的表面變暗,原因是(用化學(xué)方程式表示)_______________________;將鈉放在空氣中燃燒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________,生成物的顏色是___________色。

2.保存金屬鈉時,應(yīng)放在()

A.水中B.煤油中C.棕色瓶中D.酒精中

過渡

在日常生活中我們見到的金屬如鐵、鋁、銅等是不和水反應(yīng)的,那么是不是所有的金屬都不和水反應(yīng)呢上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了鈉的幾點(diǎn)性質(zhì),并且知道了鈉比較活潑,下面我們通過實驗探究鈉是否和水反應(yīng)

實驗探究:在燒杯中加一些水,滴入幾滴酚酞溶液,然后放入一小塊鈉。

學(xué)生觀察并描述現(xiàn)象。

歸納整理:現(xiàn)象:浮、熔、游、響、紅。

思考與交流:出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是什么

學(xué)生思考交流回答。

歸納整理:

浮:鈉的密度比水小。

熔:反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)比較低。

游:有氣體生成。

響:生成的氣體能燃燒。

紅:有堿生成。

思考與交流:結(jié)合實驗現(xiàn)象,從氧化還原反應(yīng)的角度分析生成氣體的成分。并寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

解釋:鈉的化合價升高,必然有一種元素的化合價降低,在水中氧的化合價為不能降低,只能是氫元素的化合價降低,產(chǎn)物為氫氣。

(二)金屬與水和酸的反應(yīng)

1.鈉和水的反應(yīng)

化學(xué)方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

思考與交流:設(shè)計一個實驗證明鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是H2。

實驗設(shè)計:

通過點(diǎn)燃生成的氣體來證明。

思考與交流:金屬鈉著火,能否用水滅為什么應(yīng)該如何處理

學(xué)生交流回答。

解釋:不能。因為鈉能與水發(fā)生反應(yīng),且生成的氫氣能燃燒,火會更旺,應(yīng)用沙子蓋滅。

思考與交流:根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律,請你預(yù)測鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)現(xiàn)象。

學(xué)生交流回答。

過渡:下面我們來通過實驗來驗證一下你的預(yù)測是否正確。

實驗探究:取一試管,加入少量硫酸銅溶液,再加入一小塊鈉,觀察現(xiàn)象。

歸納整理:現(xiàn)象:有藍(lán)色沉淀生成。

思考與交流:根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律,我們預(yù)測應(yīng)該有紅色固體銅生成,而實驗結(jié)果是有藍(lán)色沉淀生成,那么沉淀的成分是什么試解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。

學(xué)生思考交流回答,教師補(bǔ)充。

歸納整理:當(dāng)把鈉放入硫酸銅溶液時,由于鈉非?;顫姡扰c水反應(yīng),生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng),生成Cu(OH)2沉淀。

過渡:通過生活常識我們知道鐵不與冷水反應(yīng),也不與熱水反應(yīng),那么鐵能否與水蒸氣反應(yīng)呢

思考與交流:設(shè)計一套實驗裝置,使鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。(提示:從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣的反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗等環(huán)節(jié),討論反應(yīng)裝置的設(shè)計。)

PPT展示幾名學(xué)生畫的裝置圖,師生共同分析各裝置的優(yōu)缺點(diǎn),歸納整理出方案。

實驗探究:按照教材第51頁圖3-9進(jìn)行演示,指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,強(qiáng)調(diào)實驗中應(yīng)注意的問題。

2.鐵和水蒸氣的反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

思考與交流:對比鈉、鐵與水的反應(yīng)條件,以及鈉與鐵的活潑性,你能得出什么結(jié)論

歸納整理:當(dāng)不同的還原劑和同一種氧化劑反應(yīng)時,所需要的條件越低,該還原劑的還原性越強(qiáng)。

過渡:通過今天的學(xué)習(xí)我們知道較活潑的金屬在一定條件下能與水反應(yīng),那么金屬與酸反應(yīng)會是怎樣一種規(guī)律呢下面請同學(xué)們回顧初中學(xué)習(xí)過的金屬與酸的反應(yīng),總結(jié)金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律。

(三)金屬與酸的反應(yīng)

[學(xué)生實驗探究金屬與酸的反應(yīng)情況]

實驗?zāi)康模耗芊裢ㄟ^實驗的方法比較鎂、鋅、鐵、銅的金屬活動性

實驗用品:鐵絲、銅絲、鋁條、稀鹽酸、稀硫酸、試管

實驗要求:

每4名學(xué)生為一組,分工合作進(jìn)行實驗探究,并將全體學(xué)生分成A、B兩大組

A組:取3支試管,分別加入一小段鐵絲、銅絲、鋁條,然后分別加入少量的稀鹽酸(控制相似的實驗條件,即保證同種酸的體積相同),仔細(xì)觀察并記錄實驗現(xiàn)象,填寫實驗報告。

B組:用稀硫酸代替稀鹽酸,進(jìn)行類似的實驗。

鹽酸稀硫酸

2.在實驗的基礎(chǔ)上提出問題:

(1)哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)后生成了什么氣體哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)

(2)比較三種金屬分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的難易和劇烈程度,將三種金屬的活動性按由強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列。

3.引出金屬活動性順序:從以上實驗可以看出,鐵、鋁能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫元素,而銅不能置換出酸中的氫元素。由此得出,這幾種金屬的活動性順序:鐵、鋁比銅活潑。而鋁跟酸反應(yīng)比鐵劇烈,則鋁的活動性比鐵強(qiáng)。

人們經(jīng)過長期的實踐,總結(jié)出常見金屬在溶液中的活動性順序如下:

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱

在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強(qiáng);

學(xué)生討論:金屬活動順序中為什么有氫的位置有何作用

排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣,而排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)放出氫氣。

【說明:學(xué)生親眼看到了上述三種金屬與酸反應(yīng)的難易和劇烈程度不同,通過比較、討論,容易認(rèn)知這三種金屬的活動性強(qiáng)弱,從而為后面給出金屬活動性順序打下基礎(chǔ)?!?/p>

[活動天地]

1).在上面的實驗中,鐵分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,硫酸亞鐵,并放出氫氣;鋁分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁、硫酸鋁,并放出氫氣。試寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式。

Fe+HCl—Fe+H2SO4—

Al+HCl—Al+H2SO4—

2).觀察上述反應(yīng)的化學(xué)方程式,分析這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn)

3).得出置換反應(yīng)定義:由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)與另一種化合物,這類反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

4).強(qiáng)調(diào):鐵跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)后顯+2價,用鐵鍋炒菜,鐵和胃酸鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,給人體補(bǔ)充鐵元素,可以預(yù)防缺鐵性貧血。

【說明:在實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗事實,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,并根據(jù)反應(yīng)物、生成物的特點(diǎn)得出置換反應(yīng)的定義。】

(四)、實驗探究金屬與鹽的反應(yīng)

【實驗探究金屬與鹽的反應(yīng)】

實驗?zāi)康模航饘倌芊衽c鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)

實驗用品:鋅片、鐵絲、銅絲、硫酸銅溶液、_銀溶液、氯化鈉溶液、試管

實驗要求:取3支試管,分別加入一小段鋅片、鐵絲、銅絲,然后分別加入適量的硫酸銅溶液、_銀溶液、氯化鈉溶液,仔細(xì)觀察并記錄實驗現(xiàn)象,填寫實驗報告。

CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液

Zn

Fe

Cu

1).在實驗的基礎(chǔ)上提出問題:

(1)哪些物質(zhì)之間會發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物是什么

(2)對照金屬活動性順序,找出金屬和鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)有什么規(guī)律

2).在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上小結(jié):在金屬活動性順序中,位置在前面的金屬可以把位于其后的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。

【說明:在探究金屬與酸的反應(yīng)規(guī)律后,學(xué)生對不同金屬的活動性強(qiáng)弱已有了初步的認(rèn)識。在此利用給出的金屬活動性順序表,結(jié)合金屬與鹽溶液反應(yīng)的現(xiàn)象,通過學(xué)生討論,得出金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律。這樣安排,既找出了規(guī)律,又應(yīng)用了金屬活動性順序,起到對當(dāng)堂所學(xué)知識加深鞏固的作用。】

(五)、金屬鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

金屬鋁既能和酸反應(yīng)也能和堿反應(yīng)

(六)、金屬活動性順序的應(yīng)用:

1.金屬的位置越靠前,它的活動性就越強(qiáng)。

2.位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。

3.位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物溶液里置換出來。

問題與思考:

1.銀、鉑、金等經(jīng)常被用作貴重首飾這與它們的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定有很大關(guān)系,試想,用鐵做首飾行嗎

2.我國勞動人民在古代就會利用金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的原理來冶煉金屬,你能寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎

【說明:利用問題導(dǎo)思,讓學(xué)生在觀察與討論中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生處理和加工信息的能力?!霸嗟描F則化為銅”是現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū),也是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶,激勵學(xué)生加倍努力把我們祖先的業(yè)績發(fā)揚(yáng)光大?!?/p>

在線測試

1.家用鋁鍋、鐵鍋為什么不能用來長時間盛放酸性食品下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(1)銀與稀鹽酸

(2)鋅與硫酸銅溶液

(3)銅與硫酸鋅溶液

(4)鐵與稀鹽酸反應(yīng)

2.波爾多液是一種農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑,它是由硫酸銅、石灰加水配制而成,為什么不能用鐵質(zhì)容器來配制波爾多液

3.新買的鋁壺用來燒開水時,凡是水浸到的地方都會變黑,這與水含下列哪種鹽有關(guān)()

A.鈉鹽B.鉀鹽C.鈣鹽D.鐵鹽

4.填寫下列表格。(“混合物”欄中括號內(nèi)為雜質(zhì)。)

混合物除去雜質(zhì)使用的物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式

銅粉(鐵粉)

FeCl2溶液(CuCl2)

5.有X、Y、Z三種金屬,如果把X和Y分別放入稀硫酸中,X溶解并產(chǎn)生氫氣,Y不反應(yīng);如果把Y和Z分別放入_銀溶液中,過一會兒,在Y表面有銀析出,而Z沒有變化。根據(jù)以上實驗事實,判斷X、Y和Z的金屬活動性順序。

感悟與收獲

1.金屬能與氧氣、酸以及某些鹽溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

2.金屬活動性順序能表示常見金屬的化學(xué)活動性,還能用來判斷金屬和酸、金屬和鹽溶液之間能否發(fā)生置換反應(yīng)。

3.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),請同學(xué)們再來談一談鑒別真假黃金的幾種辦法。

【說明:請學(xué)生總結(jié)金屬活動性順序的判斷和應(yīng)用,使所學(xué)的知識系統(tǒng)化、條理化,并引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)課學(xué)到的知識,設(shè)計實驗鑒別真假黃金,跟開始創(chuàng)設(shè)的情境照應(yīng),讓學(xué)生進(jìn)一步體會到學(xué)以致用的樂趣?!?/p>

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