高一上冊化學(xué)鹽類水解的應(yīng)用教案
高一上冊化學(xué)鹽類水解的應(yīng)用教案
化學(xué)教案是化學(xué)教學(xué)設(shè)計的文本表現(xiàn)形式，是化學(xué)教師在整個教學(xué)過程中用來支撐課堂實踐的理論基礎(chǔ)。為此，下面學(xué)習(xí)啦小編整理了人教版高一上冊化學(xué)鹽類水解的應(yīng)用教案以供大家閱讀。
人教版高一上冊化學(xué)鹽類水解的應(yīng)用教案
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
1.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(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4教材中起到了承上啟下的作用。
2.學(xué)生情況分析 已有基礎(chǔ)
(1)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;
(2)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
(1)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;
(2)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;
(3)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。
3.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(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
(1)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;
(2)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;
(3)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
(1)鞏固“從微觀視角分析水溶液”的思路和方法;
(2)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
(1)用化學(xué)知識分析生產(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;
(2)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);
(3)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 (1)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;
(2)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;
(3)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;
(4)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 (1)無水氯化物和無水硫酸銅的制備原理分析;
(2)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。
(3)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。
【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】Fe(OH)3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Fe(OH)3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Fe2(SO4)3溶液、配制CuCl2溶液呢?
【提煉規(guī)律】有些鹽在配制(或保存)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Fe(OH)3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】
配制Fe2(SO4)3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Fe(OH)3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Fe(OH)3，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(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(dāng)生成Cu (OH)2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Cu (OH)2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+4H2O Ti(OH)4+4HCl制備TiO2，請思考：
1.這個反應(yīng)依據(jù)的原理是什么?
2.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。 【回答】
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
Fe(OH)3+3HCl，
加熱，使平衡不斷向水解反應(yīng)方向進(jìn)行，生成Fe(OH)3。
同理
加熱CuSO4•5H2O時，會生成Cu (OH)2。
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。
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•x H2O，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。
從微粒來源和數(shù)量及種類改變角度分析反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)是Ti4+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
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， Fe(OH)3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++3H2O Fe(OH)3+3H+，HCO3-+H2O H2CO3+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：
1.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。
2.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
Fe(OH)3+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Fe(OH)3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
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