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meili 发表于 2022-10-21 09:27:58

盐类的水解“问题式”教学设计

一、教材分析生活和生产中需要的大多数反应均是在水溶液中完成的，因而了解物质在水溶液中的行为显得尤为重要。鲁科版《化学反应原理》教材第三章从最简单的溶剂水开始分析，进而讨论含有单一溶质的电解质溶液的性质，包括弱电解质的电离、盐类的水解和难溶物的沉淀溶解平衡，最后分析多种物质在水溶液中的化学反应。全面的向学生介绍了不同物质在水溶液中的行为和相关理论知识。其中盐类的水解是电解质理论的重要组成部分，属于化学基础理论知识。它也是高考的重点和难点知识。教材从盐溶液的酸碱性这一问题出发，介绍了盐类水解的实质、规律和应用。其内容涉及的知识面广，综合性强。是已学过的电解质的电离，弱电解质的电离平衡、水的电离平衡，以及平衡移动原理等知识的综合应用。二、学情分析高二理科班学生具备较强的思考能力和一定的理论分析能力。通过本章前几节课的学习，学生已经掌握了水的电离、溶液的酸碱性、弱电解质的电离平衡等相关知识。但同时由于这几部分内容理论性强，比较抽象，很多学生理解的并不透彻，因而学生综合以上知识来理解盐类的水解存在一定的难度。三、教学目标知识与技能目标1.能判断一些盐溶液的酸碱性并能解释其原因;2.理解盐类水解的实质;3.会用化学方程式和离子方程式表示盐类的水解反应。过程与方法目标通过实验测定和理论分析，理解盐溶液显现不同酸碱性的原因，并从课堂的分析讨论中发现并归纳盐水解的基本规律，从而锻炼学生的实验探究能力、问题分析能力和归纳总结能力。情感态度与价值观目标通过盐类水解的学习，体会自然界物质变化的多样性。四、教学重难点教学难点：盐溶液的酸碱性分析及盐类水解的实质教学重点：盐类水解的实质盐类水解的规律水解方程式的书写五、教学用具NaCl溶液、KI溶液、FeCl3溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液表面皿、玻璃棒、pH试纸、滤纸六、教学分析本节课的主要内容是认识盐溶液的酸碱性，了解盐类的水解反应的概念和实质，知道强酸弱碱盐和强碱弱酸盐水解的规律，会用方程式表示盐类的水解反应的过程。七、教学过程【展示】“民族化学工业科学家——侯德榜”纪念邮票、“农夫山泉”广告词。 <center></center> 【引入新课】纯碱是不是碱?“农夫山泉”天然弱碱性水里面是不是溶解了碱?问题1：你知道醋酸溶液为什么呈酸性吗?氨水为什么又呈碱性呢?问题2：纯水为什么呈中性?溶液酸碱性的本质又是什么?问题3：盐溶液的酸碱性情况怎么样呢?是不是盐溶液一定呈中性?如果不是，请举例说明。【实验探究】用pH试纸分别检验NaCl、FeCl3、CH3COONa三种溶液的酸碱性。【实验结果】NaCl溶液呈中性，而FeCl3溶液、CH3COONa溶液分别呈酸性和碱性。【交流·研讨】①纯水中、浓度大小关系如何?②FeCl3、CH3COONa溶液分别呈酸性和碱性，说明溶液中、浓度大小关系如何?③写出FeCl3、CH3COONa的电离方程式能电离出H+和OH-吗?④FeCl3、CH3COONa两种盐固体溶于水后，溶液中H+和OH-浓度却发生了变化，这说明了什么?【推进问题】从刚才的分析可知FeCl3本身不能电离出H+和OH-，而纯水中、浓度又是相等的，你认为是什么导致FeCl3溶液呈酸性的呢?【学生自由讨论后提出猜想】(预期的结果) FeCl3 溶于水电离出的 Fe3+ 可能与水电离出的 OH- 结合成难电离的 Fe(OH)3，而导致大于浓度使溶液呈酸性。【提出疑问】仔细观察溶液中是否有红褐色沉淀?【友情提示】因为浓度很小，不足以使Fe3+产生明显的沉淀，如果Fe3+与OH-结合成难电离的Fe(OH)3后，Cl-与H+就结合成盐酸，而盐酸易挥发;要证明Fe(OH)3存在，想想看可以用什么方法?【小组讨论】讨论验证方法。【提示】回忆Fe(OH)3胶体的制备方法及现象。(红褐色物质是什么物质?是FeCl3吗?)【过渡】以上实验事实说明FeCl3确实与水反应了。请以FeCl3为例，分析它是怎样与水发生反应的。【探究问题】① FeCl3溶液中存在哪些电离过程?②电离出来的各种离子是否发生反应，为什么?③水的电离平衡是否受影响?影响的结果是什么?【学生自由讨论】分析得出溶液中实际存在下列两个电离过程：FeCl3<center></center>Fe3++3Cl- H2O<center></center>H++OH- 由于OH-和Fe3+易结合成弱电解质Fe(OH)3，这样溶液中浓度将大大下降，而使水的电离平衡破坏，必然增大，最终导致溶液中大于，溶液呈酸性，其化学方程式可表示为：【副板书】FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl 其离子方程式可表示为：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 【迁移应用】请以CH3COONa为例，分析它又是怎样发生作用的，反应的离子方程式如何书写?【学生活动】学生讨论。【过渡】我们把这种现象叫做盐类的水解，从刚才探究分析，你能找到规律，总结出盐类水解的概念吗?其实质是什么?【学生合作讨论】(预期结果)都有盐的离子与水电离出来的H+或OH-生成弱电解质，破坏了水的电离平衡。【概念生成】在水溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。盐类水解的实质：弱电解质的生成破坏了水的电离平衡，增大了水的电离程度并且使溶液呈酸性或碱性。【探究问题】请以NaCl为例，分析它的水溶液为什么呈中性，不发生水解?【学生回答】(预期结果)NaOH和HCl都是强电解质，不会破坏水的电离平衡，所有呈中性不水解。【实验探究】先预测以下盐溶液的酸碱性，再用pH试纸测定。KI CuSO4 Na2CO3【探究问题】请运用盐类水解的概念解释上述实验结果，并写出相应的离子方程式。【探究问题】你认为在书写盐类水解的离子方程式时应注意哪些问题?【投影】(1) 水解反应为可逆反应，一般用<center></center>表示; (2) 盐水解程度很小，一般不生成沉淀和气体，故不标↓、↑;(3) 多元弱酸根离子分步水解，且以第一步水解为主，各步水解方程式不可叠加。【学生讨论、活动】略。【探究问题】由以下溶液的酸碱性，同学们能总结出盐溶液呈酸性或碱性的规律吗?NaCl FeCl3 CH3COONaKI CuSO4 Na2CO3【学生合作探讨】分析上述各组盐的组成，归纳盐的组成与其溶液酸碱性的关系。【结论】强酸弱碱形成的盐溶液呈酸性;强碱弱酸形成的盐溶液呈碱性;强酸强碱形成的盐溶液呈中性。【规律】有弱才水解谁弱谁水解谁强显谁性都强显中性【学以致用】下列哪些离子或盐能发生水解?K+、NH4+、Fe2+、F-、SO42- ;Al2(SO4)3、CaCl2、NaClO【投影】常见的弱酸阴离子：CO32-、S2-、F-、CH3COO-、ClO-常见的弱碱阳离子：Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+、NH4+【直击高考】水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是A.NaHSO4溶液 B.KF溶液 C.KAl(SO4)2 溶液 D.NaI溶液【小结】略。【作业】比较pH均为10的NaOH溶液和CH3COONa溶液中水的电离度的大小。【结束语】我们要从萃取中体验竞争,从水解里明白平衡，从氧化还原反应中讲得失，升降转移里谈守恒，从位构性展现出周期表，从官能团决定了变化情，化学让我们明白生活中有化学化学中有人生……【板书设计】一、盐溶液的酸碱性强酸强碱盐NaCl KI ——中性强酸弱碱盐FeCl3 CuSO4 ——酸性强碱弱酸盐NaAc Na2CO3——碱性二、盐类的水解1.条件：盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子2.实质：促进水的电离3.特点：是酸碱中和反应的逆反应4.规律：有弱才水解谁弱谁水解谁强显谁性都强显中性《等效平衡》教学设计湖北省汉川一中鲁志超化学平衡是历年来高考的重点和热点，而化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的难点，若能洞悉各类“等效平衡”的有关问题，那么一切有关化学平衡的问题也就迎刃而解了。“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志，但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点，让学生不仅易于掌握，而且能灵活应用，就成为教学研究的一个重要课题。教学目标㈠知识与技能认识从不同起始状态下化学平衡的建立过程。㈡过程与方法通过典例分析，掌握分析等效平衡问题的方法。㈢情感态度价值观进一步培养学生自主合作探究的能力。教学重难点1.教学重点：等效平衡问题2.教学难点：应用勒夏特列原理分析各类等效平衡教学设计思路首先通过一些简单具体的例子，提出等效平衡的概念，然后应用勒夏特列原理分析各类等效平衡，从而理解各种类型等效平衡的模式，最后应用结论，分析复杂的问题。本教学案例的突出之处在于，应用勒夏特列原理分析等效平衡，让学生理解过程，从而能够深刻的理解应用，而不是简单的给出结论，让学生死记硬背，生搬硬套。如何设计合适的问题，引导学生得出结论，正是本教学设计试图解决的问题。教学过程设计教学环节1：等效平衡的概念【比喻】从我家到你家的中间有一个美丽的花园，从我家出发可以去，从你家出发也可以去，从我家和你家的任意一个地方出发都可以到达这个美丽的花园。引出课题：等效平衡问题。【例析】我们来看如下可逆反应，在一定条件下，按照不同的起始物质的量①②③，达到平衡状态时，各种物质的物质的量分数之间有何关系：N2 + 3H22NH3 ① 1mol 3mol 0② 0 0 2mol③ 0.5mol 1.5mol 1mol师生共同分析，采用极限假设法，通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量浓度，与原平衡相等，则①②③的量相当。像这样的问题，我们称之为“等效平衡”。【板书】一、等效平衡的概念在一定条件下，可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，但达到化学平衡时，只要同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。【说明】1.我们所说的“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同;“完全相同的平衡状态”在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等，并且反应的速率等也相同;而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同，反应的速率、压强、物质的量浓度等可以不同。2.一定条件指的是①同T同V或者②同T同p3. 平衡状态(终态)只与始态有关，而与途径无关，(①无论从什么方向开始②投料是一次还是分成几次，③扩大—缩小或缩小—扩大的过程，)只要起始浓度相当，就达到等效平衡状态。教学环节2：等效平衡的分类【例析】下面我们再来分析一下刚才的那个例子，然后看看能否找出这些反应物与生成物之间满足如何关系，平衡才算是“等效”的。N2 + 3H22NH3 ① 1mol 3mol 0② 0 0 2mol③ 0.5mol 1.5mol 1mol④ a mol b mol c mol⑤ 2mol 6mol 0【讨论】⑴按极限假设法分析，若④也与①是等效平衡，a、b、c之间应该满足什么关系?⑵a:b是否一定等于N2和H2的化学计量数之比1:3?⑶按⑤投料，也可与①形成等效平衡吗?若能，条件是什么?【教师引导学生分析】⑴<center></center>。 ⑵若与①是等效平衡a:b一定等于N2和H2的化学计量数之比1:3，其他就不见得了，要看作参照的那种投料比了，例如若①中起始物质的量为n(H2)= 1mol，n(N2)= 1mol，则④中a:b就不应该为1:3咯。⑶若是恒温恒容条件下，按照⑤投料，起始浓度都变为①的2倍，相当于增大压强，平衡会向正方向移动，故⑤与①不是等效平衡;若是恒温恒压条件下，起始物质的量变为①的2倍，容积也会扩大到原来的2倍，相当于是在2个等大的容器中分别反应，各自达到平衡态，然后再混合，其中各组分的物质的量分数应该是不会变的。因此在恒温恒压条件下，⑤与①是等效平衡。【例析】下面我们再看一个例子：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) A 2mol 2mol 0 0B 0 0 4mol 4molC 1mol 1mol 1mol 1molD 4mol 4mol 2mol 2molE x mol y mol z mol w mol【讨论】⑴分别分析在恒温恒容和恒温恒压条件下A、B、C、D是否是等效平衡?⑵若E与A为等效平衡，x、y、z、w 应满足如何关系?【小结板书】二、等效平衡的分类1. 对于化学反应前后气体分子数改变的可逆反应⑴在定温定容条件下，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。⑵在定温定压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效。2. 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应不论是在定温定容条件下还是在定温定压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效。教学环节3：等效平衡的应用【例1】在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量(mol)，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空： ⑴若a=0，b=0，则c=___________。⑵若a=0.5，则b=___________，c=___________。⑶a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________，___________。(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)答案：⑴c=2⑵b=0.25，c=1.5⑶<center></center> 【例2】如图所示，在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：<center></center><center></center><center></center>(正反应放热)，若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题： <center></center> ⑴保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：①若a=1，c=2，则b=_________。在此情况下，反应起始时将向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行。②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范围是_________。⑵在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是_________，原因是_________。解析：⑴①化学反应：<center></center><center></center><center></center>在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时<center></center>就可以达到。已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积<center></center>。根据“等价转换”法，将2体积<center></center>通过反应的化学计量数之比换算成<center></center>和<center></center>的体积，则相当于起始时有(1+1)体积<center></center>和(b+3)体积<center></center>，它们的比值为<center></center>，解得b=3。 因反应前混合气体为8体积，反应后混合气体为7体积，体积差为1体积，由差量法可解出平衡时<center></center>为1体积;而在起始时，<center></center>的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，<center></center>的体积必须减小，所以平衡逆向移动。 ②若需让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时<center></center>的体积为1可知，<center></center>的体积必须大于1，最大值则为2体积<center></center>和6体积<center></center>完全反应时产生的<center></center>的体积，即为4体积，则1<c≤2。< p=""></c≤2。<>⑵由6.5<7可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，亦即向放热方向移动，所以采取降温措施。【例3】甲、乙两恒温容器开始时压强相同，分别充入甲：2 molA +1 molB ,乙：1.4mol A +0.7 mol B +0.6 mol C，发生反应2A (g) +B (g)<center></center><c≤2。< p="">x C(g) 。达到平衡时两者中C的体积分数相同。</c≤2。<> (1)若甲、乙均为恒容容器，则x =___;(2)若甲、乙均为恒压容器，则x =___;(3)若x =3，甲为恒容容器，乙为恒压容器，则平衡时两者中C的量较多是_____。解析：⑴根据恒温恒容Δn (g)≠0 ，即x≠3，将物质折为一侧，对应物质的物质的量(n)均相等。故有2A (g) + B (g)<center></center><c≤2。< p="">x C(g)</c≤2。<> 起始：1.4mol 0.7 mol 0.6 mol转化：<center></center><c≤2。< p="">mol</c≤2。<><center></center><c≤2。< p="">mol 0.6 mol</c≤2。<> 所以：1.4 +<center></center><c≤2。< p="">= 2 或 0.7 +</c≤2。<><center></center><c≤2。< p="">= 1</c≤2。<> 解得：x = 2又根据恒温恒容时，当Δn (g) = 0 ，x =3时，0.6 mol C分解成0.4molA与0.2molB，即折为一侧后，n(A)=1.4mol + 0.4mol = 1.8 mol，n(B)=0.7mol + 0.2mol = 0.9 mol，显然，n(A)：n(B)=2:1，同样符合要求。⑵恒温恒压时起始A、B的物质的量之比2:1，且不论x为何值，也不论C为多少，C分解生成的A、B的物质的量之比都是2:1，则n(A):n(B)恒为2:1，符合恒温恒压时的要求。此时x为任何正整数。<c≤2。< p=""></c≤2。<>(3)若x = 3，甲、乙均成为恒温恒太容器，起始时甲充入2 molA +1 molB，乙中折为一侧可看成充入1.8 molA +0.9 molB,显然n(A)：n(B) = 2:1，二者是等效平衡，甲中C的量多。

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