《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，這些相互作用有強弱、主次之分；當微粒間的這些相互作用過程可逆時會達到平衡狀態(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?；诖?，本節(jié)課的核心目標是促進學(xué)生借助“從微觀視角分

2、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，如何達到促進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?qū)崿F(xiàn)對鹽類水解程度的調(diào)控，從而達到生產(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；通過促進鹽類水解，實現(xiàn)膠體和Tio2 的制備

3、。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；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，抑制或促進水解；通過膠體的制備，深化對微粒間相互作用程度的認識，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弱。達成目標借助“從微觀視角分析水溶液”思

4、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，通過控制探究環(huán)節(jié)的難度和開放度，層層遞進，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)目標設(shè)計教學(xué)目標知識與技能掌握強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

5、生產(chǎn)生活中見到的現(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)生自己進行簡單的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)品質(zhì)；通過對實驗現(xiàn)象的分析解釋，加強學(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)重點掌握強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弱；建立強酸弱堿鹽配制和保存、無水氯化物的制備方法。教學(xué)難點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)象或性質(zhì)，診斷微粒間相互作用的主次或強弱。會尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)

6、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?！菊故静⑻釂枴窟@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

7、-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，不斷促進水的電離?！咎釂枴吭谂渲?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？【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?！舅伎肌俊竞诎鍟鴮懖⒂谜Z言描述微觀的過程】【回答】Fe3+不斷地結(jié)合了水中的oH- ，就促進了水的不斷電離，從

8、而有越來越多的Fe3 生成，就變成混濁物了?！净卮稹考欲}酸，增大氫離子濃度，抑制了鐵離子的水解。【回答】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?！具^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中加溶液并煮

9、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，因此，當反應(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?！咎釂枴?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 cuSo4 呢？【引導(dǎo)】兩個水解反應(yīng)產(chǎn)物性質(zhì)不同。【強調(diào)】這與之前在講化學(xué)平衡時不太

10、一樣，當水量比較大時，水的一點點改變對他影響不大，濃度視為常數(shù)。【追問】從另一個角度分析，當生成cu2 和硫酸到達一定量時，能否共存呢？【提煉主題】硫酸難揮發(fā)， 生成 cu2 和硫酸到達一定量時， 不能共存，同時水分不斷蒸發(fā)，都抑制了水解?！咎釂枴坎扇∈裁创胧┚湍苤苽錈o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熱制備?！具^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

11、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，通過促進水解能制備 Tio2 ?！净卮稹繗溲趸X膠體作凈水劑?！净仡櫵伎肌勘匦揠A段制備氫氧化鐵膠體的操作?！净卮稹考訜崾菫榱舜龠M鐵離子的水解。【回答】加入到大量水里，目的是促進水解。若用飽和氯化鐵溶液直接加熱，水解程度更大，生成沉淀?！净卮稹坑脷溲趸c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?！拘〗M討論】【黑板書寫并用語言描述微觀的過程】學(xué)生 1：加熱 Fecl3 ?6H2oFecl3+3H2

12、oFe3+3Hcl ，加熱，使平衡不斷向水解反應(yīng)方向進行，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?！净卮稹坎荒?，酸和堿中和?！净卮稹恳种?Fe3+的水解，就要增加氫離子濃度，加鹽酸。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

13、-，促進了水的電離平衡正向移動，因此產(chǎn)生濃度大的氫離子?！净卮稹恳蒚io2 ?xH2o，就要促進鹽類水解，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識，即反應(yīng)是強作用，水解微弱的。深刻感受到鹽類水解的程度和動態(tài)的過程。通過實驗事實的對比，尋找Fecl3 和 cuSo4 水解的不同，從而促進對無水氯化物制備的認識。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，促進水解，實現(xiàn)Tio2 的制備。環(huán)節(jié) 3Ti4+應(yīng)用鹽類水解知識，解決泡沫滅火器原理?！狙菔緦嶒?/p>

14、】將飽和氯化鐵溶液和飽和碳酸氫鈉溶液混合?！咎釂枴恳罁?jù)現(xiàn)象，你來分析，F(xiàn)e3 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+3H2oFe3+3H+，Hco3-+H2oH2co3+oH-，兩個水解反應(yīng)相互促進，水解趨于完全，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和二氧化碳氣體?！净卮稹楷F(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