《鹽類水解的應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案

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1、 《鹽類水解的應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案 教學(xué)基本信息 課題鹽類水解的應(yīng)用 所屬模塊及章節(jié)人教版高中化學(xué)選修 4 第三章第三節(jié)一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù) 本節(jié)內(nèi)容將化學(xué)平衡理論和微粒觀作為指導(dǎo)思想和理論依據(jù)，主要表現(xiàn)為：物質(zhì)在水溶液中是以分子、離子等微粒的形式存在的；這些微粒之間存在相互作用，這些相互作用有強(qiáng)弱、主次之分；當(dāng)微粒間的這些相互作用過程可逆時會達(dá)到平衡狀態(tài)，這時微粒的數(shù)目保持不變；外界條件改變會引起平衡的移動，使微粒種類、微粒數(shù)量及宏觀性質(zhì)或現(xiàn)象發(fā)生改變。 鹽類水解的應(yīng)用使學(xué)生能夠真正意識到化學(xué)平衡移動原理對

2、反應(yīng)的調(diào)控功能，真切感受到原理對實際生產(chǎn)生活的指導(dǎo)作用。 基于此，本節(jié)課的核心目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生借助“從微觀視角分析水溶液”思維方法，應(yīng)用鹽類水解的知識解決物質(zhì)制備、保存、溶液配制等實際問題的能力。 設(shè)置核心問題是“通過改變影響因素，如何達(dá)到促進(jìn)或抑制鹽類水解的目的？” 二、教學(xué)背景分析 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析本節(jié)課是鹽類水解第三課時，在此之前已 經(jīng)學(xué)習(xí)了鹽類水解的實質(zhì)、規(guī)律和影響鹽類水解的因素。根 據(jù)平衡移動原理，溶液中反應(yīng)物和生成物濃度的大小及溫度 的變化都會引起水解平衡的移動。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠 實現(xiàn)對

3、鹽類水解程度的調(diào)控，從而達(dá)到生產(chǎn)生活及化學(xué)實驗 中的需要，即實現(xiàn)物質(zhì)的制備、物質(zhì)保存及物質(zhì)配制。具體 地說，通過改變影響因素來抑制鹽類的水解， 實現(xiàn)物質(zhì)保存、 配制和無水氯化物的制備；通過促進(jìn)鹽類水解，實現(xiàn)膠體和 Tio2 的制備。同時鹽類水解的應(yīng)用為第四節(jié)“沉淀反應(yīng)”的 應(yīng)用提供了思路和方法，因此，本小節(jié)內(nèi)容在選修起到了承上啟下的作用。  4 教材中 學(xué)生情況分析已有基礎(chǔ) 通過“鹽類水解前兩課時的學(xué)習(xí)，初步掌握了鹽類水解的實質(zhì)和規(guī)律及影響鹽類水解的因素，能夠書寫簡單的鹽類水解離子反應(yīng)方程式；

4、 從已有方法上看，顯性方法：初步掌握了“從微觀視角分析水溶液”思路和方法；隱性方法：解決化學(xué)平衡移動問題的思路和方法。 發(fā)展點(diǎn) 能夠根據(jù)需要，通過實驗條件或操作的調(diào)控，抑制或促進(jìn)水解； 通過膠體的制備，深化對微粒間相互作用程度的認(rèn)識， 即反應(yīng)主要，水解次要； 能夠依據(jù)性質(zhì)或宏觀現(xiàn)象，診斷微粒間相互作用的主次或強(qiáng)弱。 達(dá)成目標(biāo) 借助“從微觀視角分析水溶液”思維方法，應(yīng)用鹽類水解的知識解決物質(zhì)制備、保存、溶液配制等實際問題。 教學(xué)方式及教學(xué)手段說明本節(jié)課采用“分析解釋、簡單設(shè)計”的任務(wù)方式，通過控制探究

5、環(huán)節(jié)的難度和開放度，層層遞進(jìn)，力爭讓不同層次的學(xué)生都能夠參與到探究活動中，重在突出課堂教學(xué)的實效性。 三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計 教學(xué)目標(biāo)知識與技能 掌握強(qiáng)酸弱堿鹽的配制和保存、制備膠體、無水氯化物和二氧化鈦的基本原理和具體操作； 會尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)系，掌握泡沫滅火器的基本原理； 能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質(zhì)，診斷微粒間相互作用的主次或強(qiáng)弱。 過程與方法 鞏固“從微觀視角分析水溶液”的思路和方法； 建立強(qiáng)酸弱堿鹽配制和保存、無水氯化物的制備方法。 情感態(tài)度與價值觀 用化學(xué)知識分析生產(chǎn)生活

6、中見到的現(xiàn)象，有學(xué)以致用的成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣； 讓學(xué)生自己進(jìn)行簡單的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)品質(zhì)； 通過對實驗現(xiàn)象的分析解釋，加強(qiáng)學(xué)生對現(xiàn)象與本質(zhì)的辯證關(guān)系的理解，使學(xué)生學(xué)會用宏觀現(xiàn)象去探究微觀粒子間的相互作用。 教學(xué)重點(diǎn)掌握強(qiáng)酸弱堿鹽的配制和保存、制備膠體、無水氯化物和二氧化鈦的基本原理和具體操作； 會尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)系，掌握泡沫滅火器的基本原理； 能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質(zhì)，診斷微粒間相互作用的主次或強(qiáng)弱； 建立強(qiáng)酸弱堿鹽配制和保存、無水氯化物的制備方法。教學(xué)難點(diǎn)無水氯化物和無水硫酸銅的制備原理分析；能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或

7、性質(zhì)，診斷微粒間相互作用的主次 或強(qiáng)弱。 會尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)系，掌握泡沫滅火器的基本原理。 教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動、科學(xué)探究、實驗法。 四、教學(xué)流程 教學(xué)環(huán)節(jié)活動線索認(rèn)知發(fā)展線索 五、教學(xué)過程設(shè)計 教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖 教學(xué)環(huán)節(jié) 1 應(yīng)用鹽類水解知識，解決物質(zhì)配制和保存問題。 【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了影響鹽類水解的因素。我們知道通過改變濃度或溫度，就能引起水解平衡的移動。在實際應(yīng)用中，就是通過調(diào)控鹽類的水解程度，從而滿足我們的需求。今天我們學(xué)習(xí)鹽類水解的應(yīng)用。

8、 【展示并提問】這是一瓶配制已久的 Fecl3 溶液，出現(xiàn)了混濁物，請同學(xué)們按照分析水溶液的思路分析下，這個混濁物是怎么產(chǎn)生的？ 【要求同學(xué)給予評價】大家對這名同學(xué)的表述是否有疑 問？ 【追問】 Fe3 中的 oH-來自水的電離，很少，為什么看到了宏觀的渾濁現(xiàn)象？ 【小結(jié)】產(chǎn)生 Fe3 混濁物這個現(xiàn)象，不僅反映出 Fe3+ 與水中 oH-的結(jié)合，而且是動態(tài)的，不斷促進(jìn)水的電離。 【提問】在配制 Fecl3 溶液過程中如何避免這種現(xiàn)象呢？ 【提問】氯化鐵是這么配制，那配制 Fe23 溶液、配制 cucl2 溶液呢？

9、 【提煉規(guī)律】有些鹽在配制中水解程度比較大，為了抑 制水解，常加少量相應(yīng)的酸。 【補(bǔ)充】具體操作時一種是將鹽溶解在蒸餾水中，再加 少量濃酸抑制水解。還有一種水解程度大的鹽先溶解在酸 中，再加蒸餾水稀釋至所需濃度。 【思考】 【黑板書寫并用語言描述微觀的過程】 【回答】 Fe3+不斷地結(jié)合了水中的 oH- ，就促進(jìn)了水的不斷電離， 從而有越來越多的 Fe3 生成，就變成混濁物了。 【回答】加鹽酸，增大氫離子濃度，抑制了鐵離子的水 解。 【回答】

10、 配制 Fe23 溶液滴加硫酸，配制 cucl2 溶液滴加鹽酸。 通過借助分析水溶液的思路和方法，促使學(xué)生感受到生 成 Fe3 混濁物，不只是 Fe3+和水中的 oH-的簡單結(jié)合，更重要是不斷地促進(jìn)了水的電離，是個動態(tài)過程。 通過調(diào)控 pH 值，抑制鹽類的水解，歸納某些易水解鹽配制和保存方法。 環(huán)節(jié) 2 應(yīng)用鹽類水解知識，解決物質(zhì)制備問題。 【過渡】在配制和保存鹽溶液時，是要抑制水解，有沒有利用鹽類水解的呢？ 【提問】還可以用氫氧化鐵膠體作凈水劑，回顧下必修 階段制備氫氧化鐵膠體時，為什么向沸騰蒸餾水

11、中加溶液并煮沸呢？ 【追問】為什么要向蒸餾水中逐滴加入氯化鐵溶液？而 不用飽和氯化鐵溶液直接加熱制備呢？ 【繼續(xù)追問】為什么不用氫氧化鈉溶液呢？ 【提升】堿中氫氧根的濃度比較大，而且鐵離子和堿反 應(yīng)的程度很強(qiáng)，因此，當(dāng)反應(yīng)出現(xiàn)時優(yōu)先考慮反應(yīng)，若沒有發(fā)生反應(yīng)，再考慮水解。而膠體的制備是利用了鹽類水解是個緩慢釋放的過程，釋放出的氫氧根濃度相對較小，能保證生成的物質(zhì)顆粒度很小，最終生成膠體。 【提問】 請你按照 “分析水溶液” 的思維路徑分析解釋，為什么加熱 Fecl3 ?6H2o，生成 Fe3，而加熱 cuSo4?5H2o，就能制備無水

12、cuSo4 呢？ 【引導(dǎo)】兩個水解反應(yīng)產(chǎn)物性質(zhì)不同。 【強(qiáng)調(diào)】這與之前在講化學(xué)平衡時不太一樣，當(dāng)水量比 較大時，水的一點(diǎn)點(diǎn)改變對他影響不大， 濃度視為常數(shù)?！咀? 問】從另一個角度分析，當(dāng)生成 cu2 和硫酸到達(dá)一定量時， 能否共存呢？ 【提煉主題】 硫酸難揮發(fā)， 生成 cu2 和硫酸到達(dá)一定量時， 不能共存，同時水分不斷蒸發(fā)，都抑制了水解。 【提問】采取什么措施就能制備無水 Fecl3 呢？ 【提煉規(guī)律】 加熱制備無水氯化物時，要抑制水解，需要在干燥氯化 氫的氛圍中加

13、熱制備。 【過渡】 Tio2 是一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)表 面涂料、紙張涂層等，工業(yè)常用 Ticl4 和水反應(yīng)制備 Tio2 ， 中間反應(yīng)是 Ticl4+4H2oTi4+4Hcl 制備 Tio2 ，請思考： 這個反應(yīng)依據(jù)的原理是什么？ 請你設(shè)計，制備 Tio2 的實驗條件是什么？應(yīng)該采取什么操作？ 【過渡】通過抑制水解可以制備無水氯化物，通過促進(jìn)水解能制備 Tio2 ?！净卮稹? 氫氧化鋁膠體作凈水劑。 【回顧思考】 必修階段制備氫氧化鐵膠體的操作。 【回答】 加熱是為

14、了促進(jìn)鐵離子的水解。 【回答】加入到大量水里，目的是促進(jìn)水解。 若用飽和氯化鐵溶液直接加熱，水解程度更大，生成沉 淀。 【回答】 用氫氧化鈉會生成沉淀。 深刻感受到膠體制備的思路方法，即膠體的制備是利用 了鹽類水解是個緩慢釋放的過程，釋放出的氫氧根濃度相對 較小，能保證生成的物質(zhì)顆粒度很小，最終生成膠體。 【小組討論】 【黑板書寫并用語言描述微觀的過程】 學(xué)生 1： 加熱 Fecl3 ?6H2o Fecl3+3H2o Fe3+3Hcl ，

15、 加熱，使平衡不斷向水解反應(yīng)方向進(jìn)行，生成 Fe3。 同理 加熱 cuSo4?5H2o 時，會生成 cu2。 學(xué)生 2： Fecl3 水解生成的鹽酸揮發(fā)，而硫酸難揮發(fā)，水解程度 應(yīng)該不同。 學(xué)生 3： 在硫酸銅晶體這個體系持續(xù)加熱，水分被帶走了，這個 體系水分本身比較少，水分的改變，對平衡影響比較大，平 衡就向左移動了。最后制備無水硫酸銅。 【回答】 不能，酸和堿中和。 【回答】 要抑制 Fe3+的水解，就要增加氫離子濃度，加鹽酸。

16、 學(xué)生 2：鹽酸本身含有水分，因此需要干燥的氯化氫抑 制氯化鐵的水解，制取無水 Fecl3 。 【小組討論】 【回答】 Ticl4 和水反應(yīng)，是水解反應(yīng)。 【回答】 Ti4+ 結(jié)合了水電離的 oH-，促進(jìn)了水的電離平衡正向移 動，因此產(chǎn)生濃度大的氫離子。 【回答】 要生成 Tio2 ?xH2o，就要促進(jìn)鹽類水解，因此需要加熱 條件，在操作時需要在大量水中滴加 Ticl4 。 通過調(diào)控，適度水解，制備膠體，并深化對微粒間相互作用程度的認(rèn)識，即反應(yīng)是強(qiáng)作用，水解微弱的。 深刻感受到鹽類水

17、解的程度和動態(tài)的過程。通過實驗事 實的對比，尋找 Fecl3 和 cuSo4 水解的不同，從而促進(jìn)對無 水氯化物制備的認(rèn)識。 從微粒和數(shù)量及種類改變角度分析反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)是 結(jié)合了水中的氫氧根，破壞了水的電離平衡，即發(fā)生了水解 反應(yīng)。 通過調(diào)控，促進(jìn)水解，實現(xiàn) Tio2 的制備。 環(huán)節(jié) 3  Ti4+ 應(yīng)用鹽類水解知識，解決泡沫滅火器原理。 【演示實驗】將飽和氯化鐵溶液和飽和碳酸氫鈉溶液混 合。 【提問】依據(jù)現(xiàn)象，你來分析， Fe3

18、沉淀和 co2 是如何 產(chǎn)生的？ 【追問】 Hco3- 除了水解，還電離，為什么不考慮 Hco3-的電離呢？ 【提升】 碳酸氫鈉溶液因為顯堿性， 所以 Hco3- 的水解大于電離。 將氯化鐵溶液和碳酸氫鈉溶液混合 Fe3++3H2oFe3+3H+，Hco3-+H2oH2co3+oH-，這兩個水解反應(yīng)發(fā)生了關(guān)聯(lián)，促進(jìn)水解，因此仍然是 Hco3- 的水解為主，電離是次要的。 【課后作業(yè)】 泡沫滅火器就是依據(jù)互促水解原理制備的， 所用試劑是飽和硫酸鋁溶液和飽和碳酸氫鈉溶液，請完成以 下問題： 請依據(jù) “分析水

19、溶液” 的思維路徑， 分析它的工作原理， 并寫出相應(yīng)方程式。 試劑分別裝在玻璃筒和鋼制筒兩個不同容器內(nèi)，硫酸鋁 溶液裝在哪個容器呢？【觀察現(xiàn)象】 【小組討論】 【回答】 Fe3++3H2o Fe3+3H+， Hco3-+H2o H2co3+oH-， 兩個水解反應(yīng)相互促進(jìn)，水解趨于完全，生成氫氧化鐵 紅褐色沉淀和二氧化碳?xì)怏w。 【回答】 現(xiàn)象是生成 Fe3 沉淀，不是 co32- 和 Fe3+的結(jié)合。 產(chǎn)物指引著 Hco3- 的水解程度大于電離程度。 能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質(zhì)，診斷微粒間相互作用的主次 以及尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)系， 解決互促水解問題。 六、 板書設(shè)計 鹽類水解的應(yīng)用