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高三化学教案:《学业水平合金》教学设计

发布时间:2019-05-11 04:06

  1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念;了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。

  4.了解常见离子的检验方法。 常见的考查形式:①强、弱电解质的判断;②离子方程式书写及正误判断;③结合推断题书写离子方程式;④离子共存;⑤离子检验与推断。

  有下列物质:①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦氯水、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩硫酸钡粉末、?液氨、?氨水、?醋酸、?乙醇。其中在常温下能导电的是________;属于非电解质的是______;属于电解质的是__________;属于弱电解质的是________。

  在________或________下能导电的化合物,叫做电解质;在________和________下都不能导电的化合物,叫做非电解质。

  溶于水后____电离的电解质叫做强电解质,如氢氧化钠固体、硫酸钡粉末等;溶于水后____电离的电解质叫做弱电解质,如硫化氢、醋酸、氢氧化铝等。

  ①判断电解质和非电解质时,要注意电解质和非电解质均是化合物,要特别注意金属单质的干扰。

  ②判断电解质的强、弱,除了用定义进行判断外,我们常用物质分类的方法进行判断,如酸、碱、盐都是电解质,非金属氧化物及大多数有机物是非电解质,单质既不是电解质也不是非电解质;强酸(如三大强酸H2SO4、HCl、HNO3)、强碱〔如四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2〕和大多数盐是强电解质,弱酸(如HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等)、弱碱(如NH3?H2O)、两性氢氧化物〔如Al(OH)3〕是弱电解质。

  强电解质的电离方程式中用“____”连接,弱电解质及多元弱酸的酸式根的电离方程式中用“____”连接。

  书写电离方程式时,首先要判断电解质的强弱,然后注意符号“===”“??”的应用,多元弱酸的电离要分步写,弱酸酸式盐的电离要分步写,强酸酸式盐的电离写一步即可,弱碱的电离只写一步即可。

  由于发生________反应而使反应物的离子浓度减小,这类反应能否发生取决于有关离子的氧化性、还原性强弱。

  不仅可以表示一定物质间的某个反应,而且还可以表示____________,并揭示了这类化学反应的本质,如HCl、HNO3、H2SO4分别与NaOH、KOH溶液反应的实质为__________________。

  我们在书写离子方程式时,一般不要用上述步骤书写,而是要抓住离子反应的实质,直接书写出离子反应方程式,如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式书写步骤:①首先分析溶液中的离子有Cu2+、SO2-4、Ba2+、2OH-;②然后分析哪些离子相互结合,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2、SO2-4与Ba2+反应生成BaSO4;最后根据离子的个数比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液与NaOH反应实质是HCO-3与OH-反应生成更难电离的H2O,同时生成的CO2-3再与Ca2+结合生成难电离的CaCO3沉淀,这样我们就可以根据三种离子的个数比写出与量有关的离子方程式。

  电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物,二者的主要不同是在溶于水或熔融状态下能否导电。要注意:

  (1)电解质不一定导电,如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。

  (2)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。

  (3)电解质必须是化合物本身电离出的离子导电,否则不属于电解质。如:CO2、 NH3、Cl2等物质的水溶液虽能导电,但它们并不是电解质,因为它们是与水反应后生成了电解质,才使溶液导电的。

  (2)电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如BaSO4等虽难溶于水,但溶于水的部分却是完全电离的,所以它们是强电解质;相反,能溶于水的未必都是强电解质,如CH3COOH、NH3?H2O等虽然能溶于水,但溶解时只有部分电离,故这些是弱电解质。

  (3)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系,如1 mol?L-1的醋酸溶液的导电能力就大于0.000 01 mol?L-1的盐酸,所以说盐酸的导电能力一定大于醋酸是错误的。

  两易:即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用化学式表示。

  三等:即三个守恒,(1)必须遵循质量守恒原理(即反应前后原子种类及个数应相等);(2)必须遵循电荷守恒原理(即反应前后阴阳离子所带的电荷总数应相等);(3)必须遵循电子得失守恒原理(适用于氧化还原反应的离子方程式)。

  两查:检查各项是否都有公约数,写成最简的化学计量数,是否漏写必要的反应条件。

  如在石灰乳中加入Na2CO3溶液,因为石灰乳中大部分的Ca(OH)2未溶解,以未电离的Ca(OH)2为主,所以应写成化学式:

  氨水作为反应物写成NH3?H2O或NH3;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,应写NH3。

  (3)固体与固体间的反应不能写离子方程式,如NH4Cl和熟石灰反应制取NH3。浓硫酸参加反应时不写成离子,如Cu与浓硫酸反应;而浓硝酸、浓盐酸则可写成离子,如Cu与浓硝酸反应,可写成:

  (4)多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写。如HCO-3不能拆写成H++CO2-3。注意HSO-4在溶液中写成离子形式H++SO2-4。

  NaOH与AlCl3溶液(足量或不足量),Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或过量),有关的离子方程式都有区别。

  这类离子反应,只需注意题给的条件,判断产物是否与过量物质继续反应,以便确定产物形式。

  这类离子反应,只需注意量不足的物质与参加反应的离子的物质的量之比一定要与它的化学式相符合,过量的物质不需考虑。

  如Mg(HCO3)2溶液与过量NaOH反应,不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定;明矾与足量Ba(OH)2溶液反应,不可忽视Al(OH)3的两性;NH4HSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液反应,不可忽视NH3?H2O也是弱电解质;新制氯水与少量FeBr2溶液反应,不可忽视Fe2+、Br-都能被氯气氧化等。

  ④混合顺序不同,离子反应不同,这类离子反应应注意各物质量的变化。如:NaOH溶液与AlCl3溶液、Na2CO3溶液与盐酸、氯水与FeBr2等。

  【例2】 A和B均为钠盐的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有氧化性。下列为相关的实验步骤和现象,看后请完成下列问题。

  综观近几年高考试题,“离子方程式的正误判断”题型的再现率很高,而且这类试题的失分率居高不下。这类试题的失分率虽很高,但所考查的知识点并不是漫无边际的,做这类试题要从以下10个方面检查:

  10.检查是否忽视了题设条件及要求。题设中常见条件如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方程式或产物的影响。

  【例3】 (改编组合)下列反应的离子方程式正确的是__________。

  若限制溶液为无色,则Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4等有色离子均不能存在。

  (1)强酸性溶液:①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种,如:pH=1、pH试纸变红、石蕊试液变红。②在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO2-3、SO2-3、ClO-、AlO-2、CH3COO-等)均不能大量共存。

  (2)强碱性溶液:①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种,如:pH=14、pH试纸变蓝、紫色石蕊试液变蓝。②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH+4、Fe3+、Al3+等)均不能大量共存。

  (3)可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液:①与Al反应生成H2。②常温下由水电离出的c(H+)或c(OH-)为10-10 mol?L-1。

  (2)NH+4与CH3COO-、CO2-3、HCO-3等离子均能水解且水解相互促进,但总的水解程度较小,且氨气极易溶于水,它们在溶液中能大量共存。

  【例4】 (改编组合)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是______。

  解答离子共存的题目时,首先看题目中的附加条件,解答此类问题的步骤为“一看前置条件,二看相互反应”。①如果告知是无色溶液,应在各待选项中排除具有颜色的离子组;②如果无法直接排除,则把限制条件分别添加到各选项中,防止遗漏,如?项就变成K+、ClO-、SO2-4、SCN-、Fe3+。

  ④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色

  ⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色

  该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO-2、CO2-3、Cl-三种阴离子。

  【例1】D解析:A项中NaCl晶体中含有Na+、Cl-,但不能自由移动,所以NaCl晶体不能导电;CO2溶于水能导电是由于CO2与水反应生成的H2CO3电离出离子而导电,CO2是非电解质,B项错;由于BaSO4是强电解质,不存在电离平衡,C项错;Cl2是单质,所以D正确。

  解析:由D在CCl4中呈紫色可知D为I2,C是难溶于HNO3的黄色沉淀,可确定A为NaI,C为AgI;黄绿色气体F是Cl2;F和NaOH溶液反应生成钠盐B,根据B呈碱性并具有氧化性,可知B为NaClO;NaClO具有强氧化性,能氧化NaI,少量NaClO将NaI氧化成I2,进一步反应生成NaIO3,其中I 为+5价,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,FeCl3又能氧化SO2生成SO2-4。

  解析:铁溶于稀硝酸,溶液变黄,应该生成Fe3+,①错误;醋酸的酸性强于碳酸,③错误;活泼金属与稀硝酸反应不生成H2,④错误;⑤铁与稀硝酸反应生成Fe3+和NO,Fe3+又和过量的Fe反应最终生成Fe2+,正确;铁与稀硫酸反应生成Fe2+,⑥错误;盐酸与高锰酸钾溶液能发生氧化还原反应,⑦错误;碳酸锌不溶于水,⑧错误;氨水是弱碱,⑨错误;⑩HClO是弱酸,应写化学式,错误;CH3COONH4是强电解质, 错误; 电荷不守恒,错误; 氧原子不守恒,错误; 符合客观事实、质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒,正确; 不符合得失电子守恒及电荷守恒,错误; HI提供H+使溶液呈酸性,NO-3与H+结合具有强氧化性,Fe2+不能大量存在,错误;氯气具有强氧化性,SO2-3被氧化成SO2-4, 错误; 因为溶液呈强碱性,所以一定不会生成H+,错误; 只注意了Ba2+与SO2-4反应,而漏掉了H+与OH-的反应,错误; 漏掉了Mg2+与OH-的反应,错误; 应写成Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O,错误; S2-的水解极其微弱,且是分步进行的,不能有H2S气体逸出; 此反应不是在水溶液中进行的,不能写成离子方程式,只能写化学方程式,错误; 过量的SO2应生成HSO-3,错误; 过量的氯气可以把FeBr2中的Fe2+、Br-全部氧化,所以参加反应的Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶2,正确; 反应中的Ca(OH)2少量,所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1∶2,错误; 反应中HCO-3量少,所以方程式中Ca2+和OH-的物质的量之比应为1∶1,错误(此类题最好用离子共存来判断;因为石灰水过量即Ca2+过量,所以生成物中一定无CO2-3); 等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液反应,1 mol Ba2+正好消耗1 mol SO2-4,2 mol OH-正好与1 mol H+及1 mol NH+4反应,正确。

  解析:①MnO-4有颜色,错误;②甲基橙的变色范围为3.1~4.4,显黄色时,pH4.4,可能为酸性溶液,在酸性溶液中I-和NO-3发生氧化还原反应,错误;③HCO-3和AlO-2、OH-均反应,错误;④在酸性溶液中Fe2+和NO-3反应,错误;⑤SO2-3与H+反应,在酸性溶液中SO2-3和NO-3发生氧化还原反应,错误;⑥HCO-3与OH-反应,错误;⑧溶液显酸性,且无强还原剂,正确;⑨⑩溶液可能为强酸性,也可能为强碱性,H+与HCO-3反应,OH-与HCO-3、NH+4均反应,一定不能大量共存,错误; Fe3+与SCN-反应,错误; Al3+水解显酸性,ClO-水解显碱性,所以不能大量共存,错误。

  对点训练C解析:本题考查离子共存。Ag+与PO3-4、Cl-生成沉淀而不能大量共存,A选项错误;Fe3+有氧化性,能将I-氧化为I2,故二者不能大量共存,B选项错误;Al3+与CO2-3易发生双水解反应而不能大量共存,Mg2+与CO2-3也会形成沉淀,D选项错误。

  B解析:由④中的现象可推知该钠盐溶液中含有CO2-3,无SO2-3,再由③中的现象可知含有Cl-和NO-2,故选③④,B正确。