高二化学教案例文

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最新高二化学教案例文1

第四单元 沉淀溶解平衡

第1课时　沉淀溶解平衡原理

[目标要求]　1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。

一、沉淀溶解平衡的建立

1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因

生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。

尽管生成物的溶解度很小，但不会等于0。

2.溶解平衡的建立

以AgCl溶解为例：

从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中;另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出——沉淀。

溶解平衡：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即得到AgCl的饱和溶液，如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在，决定了Ag+和Cl-的反应不能进行到底。

3.生成难溶电解质的离子反应的限度

不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01 g是很小的，因此一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。

化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时，沉淀就达完全。

二、溶度积

1.表达式

对于下列沉淀溶解平衡：

MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n。

2.意义

Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。

3.规则

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出;

Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态;

Qc

知识点一　沉淀的溶解平衡

1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是(　　)

A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行

B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl-

C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变

答案　C

解析　难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高，一般物质的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。

2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　)

A.反应开始时，溶液中各离子的浓度相等

B.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C.沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变

D.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

答案　B

3.在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，若温度不变，下列说法正确的是(　　)

A.溶液中Ca2+数目减少 B.c(Ca2+)增大

C.溶液中c(OH-)减小 D.c(OH-)增大

答案　A

知识点二　溶度积

4.在100 mL 0.01 mol•L-1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol•L-1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2•L-2)(　　)

A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀

C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl

答案　A

解析　c(Ag+)=0.01×1101 mol•L-1=9.9×10-5 mol•L-1，c(Cl-)=0.01×100101 mol•L-1=9.9×10-3 mol•L-1，所以Q c=c(Ag+)•c(Cl-)=9.8×10-7 mol2•L-2>1.8×10-10 mol2•L-2=Ksp，故有AgCl沉淀析出。

5.下列说法正确的是(　　)

A.在一定温度下的AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数

B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2•L-2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2•L-2

C.温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液

D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大

答案　C

解析　在AgCl的饱和溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数，故A错;只有在饱和AgCl溶液中c(Ag+)•c(Cl-)才等于1.8×10-10 mol2•L-2，故B项叙述错误;当Qc=Ksp，则溶液为饱和溶液，故C项叙述正确;在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动，不会影响Ksp，所以D错。

6.对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)•c(OH-)=KW，存在等式c(M+)•c(X-)=Ksp。一定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是(　　)

①20 mL 0.01 mol•L-1 KCl;

②30 mL 0.02 mol•L-1 CaCl2溶液;

③40 mL 0.03 mol•L-1 HCl溶液;

④10 mL蒸馏水;

⑤50 mL 0.05 mol•L-1 AgNO3溶液

A.①>②>③>④>⑤

B.④>①>③>②>⑤

C.⑤>④>②>①>③

D.④>③>⑤>②>①

答案　B

解析　AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，由于c(Ag+)•c(Cl-)=Ksp，溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液的体积无关。①c(Cl-)=0.01 mol•L-1;②c(Cl-)=0.04 mol•L-1;③c(Cl-)=0.03 mol•L-1;④c(Cl-)=0 mol•L-1;⑤c(Ag+)=0.05 mol•L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的排列顺序：④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序：④>①>③>②>⑤。

练基础落实

1.25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是(　　)

A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大

B.溶度积常数Ksp增大

C.沉淀溶解平衡不移动

D.溶液中Pb2+浓度减小

答案　D

2.CaCO3在下列哪种液体中，溶解度(　　)

A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇

答案　A

解析　在B、C选项的溶液中，分别含有CO2-3、Ca2+，会抑制CaCO3的溶解，而CaCO3在乙醇中是不溶的。

3.下列说法正确的是(　　)

A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积

B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积

C.可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向

D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的

答案　C

解析　溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离子浓度的影响。

4.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10 mol2•L-2和2.0×10-12 mol3•L-3，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是(　　)

A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

C.两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小

D.都是难溶盐，溶解度无意义

答案　C

解析　AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同，不能直接利用Ksp来比较二者溶解能力的大小，所以只有C对;其余三项叙述均错误。比较溶解度大小，若用溶度积必须是同类型，否则不能比较。

5.已知HF的Ka=3.6×10-4 mol•L-1，CaF2的Ksp=1.46×10-10 mol2•L-2。向1 L 0.1 mol•L-1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是(　　)

A.通过计算得知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀

B.通过计算得知，HF与CaCl2不反应

C.因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应

D.如果升高温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大，也可能减小

答案　A

解析　该题可采用估算法。0.1 mol•L-1的HF溶液中c(HF)=0.1 mol•L-1，因此，c2(F-)=c(H+)•c(F-)≈3.6×10-4 mol•L-1×0.1 mol•L-1=3.6×10-5 mol2•L-2，又c(Ca2+)=11.1 g÷111 g/mol÷1 L=0.1 mol•L-1，c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6>Ksp，显然，A是正确的;D项，由于HF的电离是吸热的，升高温度，Ka一定增大，D错误。

练方法技巧

6.

已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5 mol3•L-3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol•L-1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是(　　)

答案　B

解析　已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5 mol3•L-3=[c(Ag+)]2•c(SO2-4)，则饱和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342 mol•L-1=0.017 mol•L-1，当加入100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液时，c(SO2-4)=0.017 mol•L-1+0.020 mol•L-12=0.018 5 mol•L-1，c(Ag+)=0.017 mol•L-1(此时Q c

7.已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12 mol3•L-3，Ksp[MgF2]=7.42×10-11 mol3•L-3。下列说法正确的是(　　)

A.25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大

B.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大

C.25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol•L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol•L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小

D.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF2

答案　B

解析　Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者c(Mg2+)小，A错误;因为NH+4+OH-===NH3•H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2+)增大，B正确;Ksp只受温度的影响，25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误;加入NaF溶液后，若Qc=c(Mg2+)•[c(F-)]2>Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。

8.Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。室温下时，饱和Mg(OH)2溶液的pH=11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0 g•cm-3)

答案　0.002 9 g

解析　根据Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，c(OH-)=10-3 mol•L-1，则1 L Mg(OH)2溶液中，溶解的n[Mg(OH)2]=1 L×12×10-3 mol•L-1=5×10-4 mol，其质量为58 g•mol-1×5×10-4 mol=0.029 g，再根据S100 g=0.029 g1 000 mL×1.0 g•cm-3可求出S=0.002 9 g。

凡是此类题都是设溶液的体积为1 L，根据1 L溶液中溶解溶质的质量，计算溶解度。

练综合拓展

9.金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，以达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol•L-1)如下图。

(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为______。

A.<1　　 　　B.4左右　　 　　C.>6

(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质，______(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是

________________________________________________________________________。

(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2+，写出反应的离子方程式_________________________________________________________。

(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：

物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS

Ksp 6.3×10-18 2.5×

10-13 1.3×10-36 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24

某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们。(选填序号)

A.NaOH 　　　B.FeS 　　　　C.Na2S

答案　(1)Cu2+　(2)B

(3)不能　Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小

(4)Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

(5)B

解析　(1)据图知pH=4～5时，Cu2+开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH=3时，铜元素主要以Cu2+形式存在。

(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+，以保证Fe3+完全沉淀，而Cu2+还未沉淀，据图知pH应为4左右。

(3)据图知，Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。

(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：

Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。

(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积，且与其他三种物质的溶度积差别较大，因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+，且因FeS也难溶，不会引入新的杂质。

第2课时　沉淀溶解平衡原理的应用

[目标要求]　1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。

一、沉淀的生成

1.沉淀生成的应用

在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。

2.沉淀的方法

(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：

Fe3++3NH3•H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。

(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：

Cu2++S2-===CuS↓，

Cu2++H2S===CuS↓+2H+，

Hg2++S2-===HgS↓，

Hg2++H2S===HgS↓+2H+。

二、沉淀的转化

1.实验探究

(1)Ag+的沉淀物的转化

实验步骤

实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为黄色 黄色沉淀变为黑色

化学方程式 AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 AgCl+KI===AgI+KCl 2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI

实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀

(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化

实验步骤

实验现象 产生白色沉淀 产生红褐色沉淀

化学方程式 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2

实验结论 Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小

2.沉淀转化的方法

对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。

3.沉淀转化的实质

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。

4.沉淀转化的应用

沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。

(1)锅炉除水垢

水垢[CaSO4(s)――→Na2CO3溶液CaCO3――→盐酸Ca2+(aq)]

其反应方程式是CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4，CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。

(2)对一些自然现象的解释

在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。

其反应如下：

CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4，

CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。

知识点一　沉淀的生成

1.在含有浓度均为0.01 mol•L-1的Cl-、Br-、I-的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是(　　)

A.AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgCl

C.AgBr、AgCl、AgI D.三种沉淀同时析出

答案　B

解析　AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag+不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。

2.为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(　　)

A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO

答案　D

解析　要除FeCl3实际上是除去Fe3+，由于pH≥3.7时，Fe3+完全生成Fe(OH)3，而pH≥11.1时，Mg2+完全生成Mg(OH)2，所以应加碱性物质调节pH使Fe3+形成Fe(OH)3;又由于除杂不能引进新的杂质，所以选择MgO。

3.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下：

化合物 PbSO4 PbCO3 PbS

溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14

由上述数据可知，选用沉淀剂为(　　)

A.硫化物 B.硫酸盐

C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可

答案　A

解析　PbS的溶解度最小，沉淀最彻底，故选A。

知识点二　沉淀的转化

4.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为(　　)

A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl

C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S

答案　C

解析　沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。

5.已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp=6.3×10-18 mol2•L-2;CuS：Ksp=6.3×10-36 mol2•L-2。下列说法正确的是(　　)

A.同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度

B.同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小

C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS

D.除去工业废水中的Cu2+，可以选用FeS作沉淀剂

答案　D

解析　A项由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大;D项向含有Cu2+的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀。

练基础落实

1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀而除去。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是(　　)

A.具有吸附性

B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同

C.溶解度大于CuS、PbS、CdS

D.溶解度小于CuS、PbS、CdS

答案　C

2.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的(　　)

A.MgCl2 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4

答案　D

解析　若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小c(Mg2+)或c(OH-)。答案为D。

3.已知常温下：Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11 mol3•L-3，Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2•L-2，Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12 mol3•L-3，Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3 mol•L-2。下列叙述正确的是(　　)

A.等体积混合浓度均为0.2 mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定产生CH3COOAg沉淀

B.将0.001 mol/L的AgNO3溶液滴入0.001 mol/L的KCl和0.001 mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀

C.在Mg2+为0.121 mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上

D.向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)变大

答案　C

4.已知下表数据：

物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3

Ksp/25 ℃ 8.0×10-16 mol3•L-3 2.2×10-20 mol3•L-3 4.0×10-38 mol4•L-4

完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4

对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是(　　)

①向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀　②向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到白色沉淀　③向该混合溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液　④在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

答案　C

练方法技巧

5.含有较多Ca2+、Mg2+和HCO-3的水称为暂时硬水，加热可除去Ca2+、Mg2+，使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水，试判断其水垢的主要成分为(　　)

(已知Ksp(MgCO3)=6.8×10-6 mol2•L-2，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 mol3•L-3)

A.CaO、MgO B.CaCO3、MgCO3

C.CaCO3、Mg(OH)2 D.CaCO3、MgO

答案　C

解析　考查沉淀转化的原理，加热暂时硬水，发生分解反应：Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓+CO2↑+H2O，Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓+CO2↑+H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO2-3(aq)，而CO2-3发生水解反应：CO2-3+H2O HCO-3+OH-，使水中的OH-浓度增大，由于Ksp[Mg(OH)2]

6.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4)，称为溶度积常数，下列说法正确的是(　　)

提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4)，称为溶度积常数。

A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C.d点无BaSO4沉淀生成

D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

答案　C

解析　由溶度积公式可知，在溶液中当c(SO2-4)升高时，c(Ba2+)要降低，而由a点变到b点c(Ba2+)没有变化，A错;蒸发浓缩溶液时，离子浓度都升高，而由d点变到c点时，c(SO2-4)却没变化，B错;d点落在平衡图象的下方，说明Ksp>c(Ba2+)•c(SO2-4)，此时是未饱和溶液，无沉淀析出，C正确;该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线，温度不变，溶度积不变，a点和c点的Ksp相等，D错。

练综合拓展

7.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：

MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)

Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n，称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)

难溶电

解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2

Ksp 2.8×10-9

mol2•L-2 9.1×10-6

mol2•L-2 6.8×10-6

mol2•L-2 1.8×10-12

mol3•L-3

实验步骤如下：

①往100 mL 0.1 mol•L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol•L-1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。

④________________________________________________________________________。

(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)设计第③步的目的是

________________________________________________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)大

(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓

(3)洗去沉淀中附着的SO2-4

(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解并放出无色无味气体

解析　本题考查的知识点为教材新增加的内容，题目在设计方式上为探究性实验，既注重基础知识，基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO2-3浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀，即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。

8.(1)在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。

①在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适的氧化剂，使Fe2+转化为Fe3+，下列物质可采用的是______。

A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3

②然后再加入适当物质调整溶液pH至4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的______。

A.NaOH B.NH3•H2O C.CuO D.Cu(OH)2

(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38，Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时就认定沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol•L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol•L-1]时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。

答案　(1)①B　②CD　(2)4　3　可行

(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)•c2(OH-)，则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol•L-1)，则c(H+)=1.0×10-4 mol•L-1，pH=4。

Fe3+完全沉淀时：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-)，则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol•L-1。此时c(H+)=1×10-3 mol•L-1，pH=3，因此上述方案可行。

最新高二化学教案例文2

第二单元 溶液的酸碱性

第1课时　溶液的酸碱性

[目标要求]　1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。　2.了解pH的定义及简单的计算。

一、溶液的酸碱性

1.一种溶液显酸性、中性还是碱性，取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在一定温度下，水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度，就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度，并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5mol•L-1，根据KW=c(H+)•c(OH-)=1.0×10-14mol2•L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol•L-1 。

2.酸性溶液：c(H+)>c(OH-)，c(H+)越大，酸性越强;

中性溶液：c(H+)=c(OH-);

碱性溶液：c(H+)

二、溶液的酸碱性与pH的关系

1.溶液pH的定义

(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小，使用很不方便。

在实际应用中，人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。

(2)pH值与溶液酸碱性的关系

在25 ℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol•L-1，所以在25 ℃时，pH=7时，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性。pH>7时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，且pH越大，溶液中c(OH-)越大，溶液的碱性越强。pH<7时，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且pH越小，溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强。

2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算

(1)强酸与强酸混合液的pH

强酸 Ⅰ：c1(酸)，V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)•V1，

强酸 Ⅱ：c2(酸)，V2(酸)――→电离n2(H+)=c2(H+)•V2，

⇒V混=V1+V2　n混(H+)=c1(H+)•V1+c2(H+)•V2⇒c混(H+)=c1H+•V1+c2H+•V2V1+V2⇒pH。

(2)强碱与强碱混合液的pH

强碱Ⅰ：c1(碱)，V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)•V1

强碱Ⅱ：c2(碱)，V2(碱)――→电离n2(OH-)=c2(OH-)•V2

⇒V混=V1+V2　n混(OH-)=c1(OH-)•V1+c2(OH-)•V2

⇒c混(OH-)=c1OH-•V1+c2OH-•V2V1+V2，再求c(H+)=KWcOH-⇒pH。

三、溶液pH的测定方法

1.酸碱指示剂

酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的，因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围，但不能准确测定pH。

常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表：

指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞

变色范围pH 3.1～4.4 5～8 8.2～10.0

溶液颜色 红、橙、黄 红、紫、蓝 无色、粉红、红

2.pH试纸

粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是：取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。

3.pH计

通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

知识点一　溶液的酸碱性

1.下列溶液肯定呈酸性的是(　　)

A.含H+的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液

C.pH<7的溶液 D.c(OH-)

答案　D

解析　任何水溶液中均含H+和OH-，故A错。酚酞显无色的溶液，其pH<8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，B错。以纯水在100℃为例，KW=1.0×10-12mol2•L-2，c(H+)=1×10-6mol•L-1，pH=6，但溶液为中性，故pH<7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。

2.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中，一定呈碱性的是(　　)

A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液

B.溶液的pH>7

C.溶液中：c(H+)

D.溶液中：c(H+)>1×10-7 mol•L-1

答案　C

解析　溶液酸碱性最本质的判断标准是看H+和OH-浓度的相对大小，只有当c(H+)>c(OH-)时，溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时，溶液呈中性;当c(H+)4.4时呈现黄色。所以，使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关，常温下pH>7的溶液一定显碱性，但在不是常温的情况下就不一定了。

3.下列溶液一定呈中性的是(　　)

A.pH=7的溶液

B.c(H+)=c(OH-)的溶液

C.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液

D.非电解质溶于水所得到的溶液

答案　B

知识点二　pH值计算

4.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol•L-1，则该溶液的pH可能是(　　)

A.4 B.7 C.8 D.11

答案　D

解析　由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol•L-1<1×10-7 mol•L-1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H+)=1×10-3 mol•L-1，pH=3，若是碱，c(OH-)=1×10-3 mol•L-1，pH=11。

5.25℃时，若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系(　　)

A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7

答案　C

解析　酸中n(H+)=10-a×10，碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b，根据混合后溶液呈中性，故n(H+)=n(OH-)，即10-a×10=10-14+b，所以a+b=15。

知识点三　pH的测定方法

6.下列试纸中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸馏水润湿的是(　　)

A.石蕊试纸 B.醋酸铅试纸 C.KI淀粉试纸 D.pH试纸

答案　D

解析　pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定，加水润湿后会导致溶液的浓度降低，使测得的pH产生偏差，所以不能润湿。

7.有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。

(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是________________。

(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。

(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol•L-1的硫酸和0.01 mol•L-1的硫酸。若能，简述操作过程。

________________________________________________________________________

①紫色石蕊试液　②酚酞试液　③甲基橙试液

④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸

答案　(1)丙　当溶液呈中性时，则不产生误差;否则将产生误差

(2)盐酸　在稀释过程中，醋酸继续电离产生H+，使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大，误差较小

(3)能　用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol•L-1的硫酸

解析　本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差;若为酸性，测得结果偏大;若为碱性，测得结果偏小。

练基础落实

1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是(　　)

A.将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较

B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较

C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较

D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较

答案　C

2.常温下，pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等

B.稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强

C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)

D.若9

答案　D

3.在常温下，将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于(　　)

A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

答案　D

解析　本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合，总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH-)计算：c混(OH-)=(1×10-6 mol•L-1+1×10-4 mol•L-1)/2=5.05×10-5 mol•L-1，c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol•L-1，pH=9.7。

4.下列叙述正确的是(　　)

A.无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2•L-2

B.c(H+)等于1×10-7 mol•L-1的溶液一定是中性溶液

C.0.2 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍

D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

答案　A

解析　KW=c(H+)•c(OH-) ，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水，酸性、碱性或中性稀溶液，其KW=1×10-14mol2•L-2;在温度不确定时，中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol•L-1;0.2 mol•L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol•L-1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H+)或c(OH-)大于1 mol•L-1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。

练方法技巧

5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是(　　)

A.HX可能是强酸

B.HY一定是强酸

C.HX的酸性强于HY的酸性

D.反应开始时二者生成H2的速率相等

答案　D

解析　解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误;D项，反应开始时的速率取决于c(H+)，因为开始时c(H+)相等，故D项正确。

6.某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是(　　)

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点KW的数值比c点KW的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

答案　B

解析　本题考查了强酸和弱酸的稀释规律，解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸)，稀释相同的倍数时，因醋酸在稀释时仍不断地电离，故盐酸的pH增大的多，故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线，A错误;不断加水稀释时，溶液中c(H+)不断减小，导电性减弱，B正确;因为KW仅仅是温度的函数，因为是在相同的温度下，故a点KW与c点KW的数值相同，C错误;因盐酸和醋酸的pH相同，则c(醋酸)>c(盐酸)，稀释相同的倍数，由于醋酸存在电离平衡，故仍有c(醋酸)>c(盐酸)，D错误。

练综合拓展

7.已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如右图所示：

(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)25 ℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。

(3)95 ℃时，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________

__________________。

(1) 曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5。请分析其原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H+)、c(OH-)小

(2)10∶1　(3)a+b=14或pH1+pH2=14

(4)曲线B对应95 ℃，此时水的离子积为10-12mol2•L-2，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5

解析　本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。

(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH也增大，但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 ℃时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。

(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH-)=n(H+)，则V(NaOH)•10-5 mol•L-1=V(H2SO4)•10-4 mol•L-1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。

(3)要注意的是95 ℃时，水的离子积为10-12mol2•L-2，即c(H+)•c(OH-)=10-12mol2•L-2，即：等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性，pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12，即：10-a+2=10b-12，所以，有以下关系：a+b=14或pH1+pH2=14。

(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)+pH(碱)=12，可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生，即酸过量，所以说酸HA是弱酸。

8.(1)pH=2的某酸稀释100倍，pH________4，pH=12的某碱稀释100倍，pH________10。

(2)室温时，将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________。

(3)

MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是(　　)

A.MOH是一种弱碱

B.在x点，MOH完全电离

C.在x点，c(M+)=c(R+)

D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍

答案　(1)≤　≥　(2)2∶1　20∶1　(3)B

解析　(1)若某酸为强酸，则pH=4，若为弱酸，则pH<4;同理，对pH=12的某碱稀释100倍，pH≥10。

(2)pH=5的H2SO4稀释10倍，c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小，所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1，若将稀释后的溶液再稀释100倍，其pH≈7，而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol•L-1，所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。

(3)由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，MOH的pH变化为1，为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等，故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1 mol•L-1，MOH的c(OH-)=0.01 mol•L-1，故D项正确;MOH为弱碱，在任何点都不能完全电离，B项错误。

第2课时　酸碱中和滴定

[目标要求]　1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。

酸碱中和滴定

1.酸碱中和滴定概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度：cB=cAVAVB。

2.酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。

3.酸碱中和滴定实验

实验仪器：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。

实验药品：标准液、待测液、指示剂。

实验步骤：

(1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞;

(2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍;

(3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。

(4)取：从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。

(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。

(6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。

(7)算：整理数据进行计算。

根据cB=cAVAVB计算。

二、酸碱中和滴定误差分析

中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测=c标准•V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。

下列为不正确操作导致的实验结果偏差：

(1)仪器洗涤

①酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。

(2)量器读数

①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高);

②

滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示;

③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。

(3)操作不当

①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); ⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5 s后又褪去(偏低)。

知识点一　酸碱中和滴定

1.一只规格为a mL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在m mL处，当液面降到n mL处时，下列判断正确的是(　　)

A.流出溶液的体积为(m-n) mL

B.流出溶液的体积为(n-m) mL

C.管内溶液体积等于(a-n) mL

D.管内溶液体积多于n mL

答案　B

解析　滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(n-m) mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(a-n) mL。

2.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：

(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。

(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是(　　)

A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C.酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D.读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。

(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol•L-1盐酸的体积/mL

滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL

第一次 25.00 0.00 26.11 26.11

第二次 25.00 1.56 30.30 28.74

第三次 25.00 0.22 26.31 26.09

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

答案　(1)锥形瓶中溶液颜色变化　在半分钟内不变色　(2)D　(3)0.00　26.10　26.10

(4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL，c(NaOH)=0.100 0 mol•L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol•L-1

解析　在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)=cHCl•V[HClaq]V[NaOHaq]。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。

(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。

(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH-的物质的量，也就不影响结果;若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。

(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。

(4)先算出耗用标准酸液的平均值

V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol•L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol•L-1。

知识点二　酸碱中和滴定误差分析

3.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是(　　)

A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出

B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失

C.指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定

D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗

答案　B

解析　根据c(B)=cA•VAVB判断，A项中，V(B)的实际量减少，导致V(A)减少，测定值偏小;B项使液体充满气泡，导致V(A)增大，测定值偏大;C项未到滴定终点，偏小;D项，不影响测定结果。

4.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。

(1)称量固体NaOH时，未调节天平的零点(　　)

(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确(　　)

(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗(　　)

(4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出(　　)

(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算(　　)

(6)在滴定过程中活塞处漏液(　　)

(7)摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出(　　)

(8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视(　　)

答案　(1)D　(2)C　(3)B　(4)B　(5)A　(6)B　(7)A　(8)A

解析　(1)称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。

练基础落实

1.酸碱恰好完全中和时(　　)

A.酸与碱的物质的量一定相等

B.溶液呈现中性

C.酸与碱的物质的量浓度相等

D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等

答案　D

2.用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是(　　)

A.由黄色变为红色 B.由黄色变为橙色

C.由橙色变为红色 D.由红色变为橙色

答案　B

3.用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是(　　)

①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次

②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失

③滴定前仰视读数，滴定后平视读数

④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出

⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液

A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

答案　D

解析　①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸，导致V(HCl)偏大，结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大，则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小，结果偏低;④中使NaOH溅出，则使V(HCl)偏小，结果偏低;⑤对结果无影响，综合分析，选D。

4.下列指示剂的选择不正确的是(　　)

(已知：I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

标准溶液 待测溶液 指示剂

A HCl NaOH 甲基橙

B NaOH HCl 酚酞

C I2 Na2S2O3 淀粉

D KMnO4 Na2SO3 酚酞

答案　D

解析　强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正确;据I2遇淀粉变蓝可检验I2，C正确;D项中KMnO4本身有颜色，无需再用其他指示剂，D不正确。

5.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是(　　)

A.滴定管 B.分液漏斗 C.过滤漏斗 D.容量瓶

答案　C

6.用0.1 mol•L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol•L-1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL，所得溶液pH是(　　)

A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

答案　C

解析　本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH-、H+、pH的计算，考查学生的计算能力。用0.1 mol•L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol•L-1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL)，加水至50 mL，此时溶液中

c(OH-)=0.1 mol•L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol•L-1

c(H+)=1.0×10-14cOH-=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol•L-1

pH=10即选项C正确。

练方法技巧

7.下列实验操作不会引起误差的是(　　)

A.酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶

B.酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液

C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴

D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡

答案　C

解析　A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。

B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果。

C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。

D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)•c(HCl)=V(NaOH)•c(NaOH)，使所测的c(NaOH)偏小。

8.用1.0 mol•L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是(　　)

A.1.0 mol•L-1,20 mL B.0.5 mol•L-1,40 mL

C.0.5 mol•L-1,80 mL D.1.0 mol•L-1,80 mL

答案　C

解析　滴定前稀H2SO4的pH=0，c(H+)=1.0 mol•L-1，则c(H2SO4)=0.5 mol•L-1，当pH=7时V(NaOH)=40 mL，通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线，关键是把握滴定终点，pH=7恰好完全反应，即n(H+)=n(OH-)。

练综合拓展

9.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。

现有0.001 mol•L-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

填空完成问题：

(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。

A.酸式滴定管(50 mL)　B.碱式滴定管(50 mL)　C.量筒(10 mL)　D.锥形瓶　E.铁架台　F.滴定管夹　G.烧杯　H.白纸　I.胶头滴管　J.漏斗

(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因

________________________________________________________________________。

(3)选何种指示剂，说明理由______________________________________________。

(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b-a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度______(大、小)。

答案　(1)A、B、D、E、F、G、H

(2)碱　KMnO4溶液能把橡胶管氧化

(3)不用指示剂，因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+，紫红色褪去，所以不需要指示剂

(4)少　小

解析　(1)(2)酸性KMnO4具有强氧化剂，要放在酸式滴定管中，取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管，再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。

(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色。

(4)俯视读得的数值偏小。

最新高二化学教案例文3

一、 硝酸的性质:

1. 物理性质:

纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾, 挥发性酸.

M.p. -42℃, b.p. 83℃. 密度: 1.5 g/cm3, 与水任意比互溶.

常见硝酸a%= 63%-69.2% c= 14-16mol/L. 呈棕色(分析原因) 发烟硝酸.

2.化学性质:

强腐蚀性: 能严重损伤金属、橡胶和肌肤, 因此不得用胶塞试剂瓶盛放硝酸.

⑴不稳定性: 光或热

4HNO3 ===== 4NO2 + O2 + 2H2O

所以, 硝酸要避光保存.

⑵强酸性: 在水溶液里完全电离, 具有酸的通性.

⑶强氧化性: 浓度越大, 氧化性越强.

①与金属反应:

[实验] 在两支试管里分别盛有铜片, 向两支试管理再分别加入浓硝酸和稀硝酸.

Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O

3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

[练习]Ag + 2HNO3(浓) == AgNO3 + NO2 ↑+H2O

3Ag + 4HNO3(稀) == 3AgNO3 + NO ↑+ 2H2O

硝酸能与除金、铂、钛等外的大多数金属反应.

通常浓硝酸与金属反应时生成NO2, 稀硝酸(<6mol/L)则生成NO.

最新高二化学教案例文4

【教材版本】

新课标人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量第一节化学能与热能。

【课标分析】

知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

【教材分析】

本节内容分为三部分。第一部分教材从化学键入手，说明化学健与能量的密切联系，揭示了化学反应中能量变化的本质原因，然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与吸、放热的关系，为后面“质量守恒、能量守恒”奠定基础。第二部分，教材通过三个实验说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，引出吸热反应，放热反应的术语。第三部分，教材为了开阔学生的科学视野，图文并茂的说明了生物体内生命活动过程中的能量变化、能源与人类社会发展的密切关系，使学生在更广阔的背景下认识能源与人类生存和发展的关系，认识化学技术在其中的重大，甚至关键的作用。

通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;初步树立起科学的能源观;这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。

【学情分析】

学习者是高中一年级学生，通过在初中的学习，他们对化学反应伴随能量变化这一现象已经有了感性的认识，建立了初步的概念。在这堂课中他们要初步明确产生这一现象的本质原因什么，就是要求他们要从感性认识升级为较为理性的认识，这就要求他们要有化学键的概念，而在上一章他们刚刚学习过，所以接受本堂课的内容对他们来说就显得比较轻松。

【教学目标】

知识与技能：

1、了解化学键与化学反应中的能量变化之间的关系;

2、在实验的基础上，通过吸放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因。

过程与方法：

具有较强的问题意识，能够发挥和提出有探究价值的化学问题，质疑、思考，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。

情感态度与价值观：

1、通过实验教学，激发学生学习化学的兴趣，初步培养学生合作交流、反思提高的能力;

2、有参与化学活动的热情，将化学能与热能知识应用于生活实践，树立正确的能源观;

【教学重点】

用化学键、物质总能量大小、物质稳定性来解释和判断吸、放热反应。

【教学难点】

实验探究的基本过程和方法，理性思考化学反应能量变化的深层微观本质。

最新高二化学教案例文5

一、教学背景

(一)课标分析

课程标准对本节课教学内容的基本要求是在初中的基础上进一步学习与人类生存和发展密切相关的一些有机化合物的重要知识;并不特别要求去追求知识的系统性和知识迁移。

(二)教材分析

《甲烷》内容选择于人教版高一化学(必修2)第三章第一节，这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容，有机化学是化学学科的重要分支，烃是一切有机物的主体，而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子，学生对它的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解，因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

(三)学情分析

初中化学就介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途，高中化学必修2第二章也介绍了部分物质结构的知识，为学好本节内容提供了前提条件。

本节课将主要介绍以甲烷为代表的烃的分子结构、性质和主要用途，以及它们的性质与分子结构的关系，让学生掌握好甲烷这一节的知识，能为学生学习烃及烃的衍生物等有机内容奠定良好的基础。

二、教学目标：

知识与技能：

1.了解甲烷的存在、物理性质、用途。

2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。

3.掌握甲烷的化学性质(通常稳定、取代反应、氧化反应、高温分解)。

4.理解取代反应的概念。

过程与方法：

1.通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力。

2.在重点掌握甲烷化学性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”，并学会迁移运用。

3.了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。

4.通过观察记录实验现象和总结实验结论来培养学生科学实验的观察能力、思维能力。

情感、态度与价值观：

1.认识化学微观世界分子结构的立体美。

2.通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，欣赏天然气应用的图片，观赏甲烷和氯气反应机理的动画以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣，力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望。

3.通过本节课的学习，初步形成严谨、有序地分析问题、解决问题的科学态度及科学方法。

4.与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。

三、教学重点、难点：

(一)教学重点：甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质(燃烧反应和取代反应);

(二)教学难点：甲烷分子的空间立体结构、取代反应的概念和实质。

四、教学策略和手段：

(一)教学策略：以计算机多媒体辅助模拟实验和学生讨论为主，教师串联讲解为辅的启发式教学。

1.采用图文并茂的多媒体展示，激发学生学习兴趣，层层推进;

2.创设问题情境，吸引学生有意注意;

3.通过展示模拟实验组织学生进行实验观察、对比、分析、讨论、归纳。

(二)教学手段：PPT等多媒体课件、黑板。

五、教学方法：

实验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习

六、教学过程：

【引入】在前面的学习中，我们学习了化学的一大模块——无机化学，从今天开始，我们将进入化学另一个模块——有机化学的学习。

【讲述】有机化学主要是研究一些有机化合物的结构、性质与制备的学科，那么什么又是有机化合物呢?其实，有机化合物就是指含有碳元素的化合物，简称有机物。有机化合物有两个基本特点：数量众多，分布极广。但由于CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐等与无机化合物的性质与结构相似，所以把他们归入了无机化合物之列。

【提问】有机化合物中是否只含有碳元素吗?

【讲述】答案是否定的，顾名思义，化合物自然是含有两种或两种以上元素的纯净物，有机化合物不只是含有碳元素，它还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。其中仅含有碳、氢元素的有机化合物叫做烃。

【过渡】今天我们就一起来学习最简单的烃，也是最简单的有机化合物——甲烷

【板书】第一节最简单的有机化合物——甲烷

【板书】一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

【引入】我们都知道我们国家正在实施一项重大的能源工程——“西气东输”工程。

【提问】大家知道“西气东输”工程里面的气指的是什么吗?

【学生回答】天然气

【讲述】很好，这项工程主要是将新疆、甘肃等地丰富的天然气资源，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。由于天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，所以我们国家才不惜重金把它从新疆那么遥远的地方引过来。天然气它的主要成分了就是甲烷，其实自然界中甲烷不只单单存在于天然气中，在沼气、油田气和煤矿坑道气中甲烷也是他们的主要成分。

【PPT展示】【板书】1、甲烷在自然界中的存在

【板书】2、分子结构

【过渡】通过我们在初中的学习，我们知道甲烷的分子式为CH4，根据我们第一章所学化学键的知识写出甲烷的电子式。

【PPT展示】【板书】(1)、甲烷的电子式

如果我们将电子式中的一对共用电子用一条短线表示,得到的式子叫结构式。

【板书】结构式：将电子式中的一对共用电子用一条短线表示,得到的式子。

那么甲烷用结构式来表示的话我们就可以把它表示成这个样子

【PPT展示】【板书】(2)、甲烷的结构式

【提问】我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的结构到底是不是和它的结构式一样呢?

【实践】下面我们就动起手来，利用我们手上的橡皮泥和牙签，搭建出你想象中的甲烷的空间结构。

搭建出来后想一下以下两个问题：

【PPT展示】1、如果我们用一个X原子替代甲烷分子其中的一个氢原子，有几种可能?

2、如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，又有几种可能?

找几个同学问一下他们做出来的模型的空间几何结构。

【讲述】通过我们科学家精确的实验测定发现，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构，那现在甲烷它的空间结构该是那一种呢?你们动手做一下，用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结构只有一种，看看应该是哪一种结构。

【学生回答】正四面体

【PPT展示】甲烷的正四面体结构、球棍模型及比例模型。

【讲述】很好，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构的话，那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体了;如果它是一个平面正方形或者四棱锥的空间结构，那么用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子相邻和相对肯定是两种不同的结构，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构的话，那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体。在这种结构中，每个C-H与C-H都是等价的，且他们之间的夹角也就是键角为109?28’。

【过渡】好，看完了甲烷的结构，接下来我们来看一下甲烷的性质。

【板书】二、甲烷的性质

1、物理性质

【讲述】【PPT展示】通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小为0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。

【过渡】这些就是甲烷的一些物理性质，接下来我们来看一下它的化学性质。

我们常说结构决定性质，那么甲烷稳定的正四面体结构决定了它有那些化学性质呢?

【板书】2、化学性质

(1)、稳定性

甲烷稳定的正四面体结构决定了甲烷通常情况下是比较稳定的，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

【板书】【PPT展示】与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

【讲述】甲烷的稳定性是由它具有正四面体结构的稳定结构决定的。

【过渡】但任何物质的稳定性都是相对的，而它的变化是绝对的，内因是变化的根据，外因是变化的条件，一旦外部条件发生变化，甲烷也能发生反应。比如在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。下面我们就一起来看一下甲烷的燃烧反应。

【板书】(2)、甲烷的氧化反应——燃烧反应

【讲述】甲烷是一种优良的气体燃料，通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧，生成水和CO2,放出890kJ的热量,火焰呈淡蓝色。

【板书】CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

下面请同学们阅读课本P61资料卡片并思考以下两个问题：

(1)怎么检验甲烷燃烧生成的产物?

甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上，之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。

(2)点燃甲烷前应有什么操作?

【总结归纳】点燃甲烷前应该验纯，这就提醒我们，在使用任何可燃性气体前一定要进行验纯，否则他们与空气混合达到一定的比例的时候就会发生爆炸。

【提问】如果你发现你家里面使用的煤气或天然气发生泄漏的话，你将怎么进行查漏呢?

【讲述】我们应该先打开门窗，让可燃性气体在室内的浓度，同时关闭煤气或天然气的总阀门，并且要到户外去打电话进行求救，切勿触动任何电器开关(如开、关灯)、在室內使用电话或手机、使用火柴或打火机、按动邻居的门铃、开启任何煤气用具，直至漏气情况得到控制。

那么我们该怎么来检验这两种物质呢?

【过渡】接下来我们来看一下甲烷的另一个重要的化学性质

【板书】(3)、甲烷的取代反应(特征反应)

【讲述】甲烷在通常情况下不与强氧化剂反应，但在特定的条件下甲烷是可以与一些氧化剂发生反应的。如在光照的条件下就可以与氯气发生反应。下面我们一起来看一个甲烷与氯气反应的视屏。

【提问】在这个实验视屏你看到了些什么现象?

【总结】色变浅、水上升、出油滴。为什么会出现这些现象呢，这是因为甲烷与氯气发生反应生成了能溶于水的氯化氢与不溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等油状液体。其生成一氯甲烷的化学方程式为：

【板书】

【讲述】在上述反应中生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不是直接一次性完成的，而它们是一个连锁的反应，反应中生成的一氯甲烷又可与氯气进一步反应，依次生成难溶于水的油状液体二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳——是一种很好的灭火剂)，注意：有机反应方程式用“→”，不用“=”。

【讲述】仿照生成一氯甲烷化学方程式，尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式

【板书讲述】在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体。

【讲述】在上述反应中甲烷分子中的4个H原子逐一被Cl原子所代替生成了4种四种不同的取代物，像这种有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。

【板书】取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。

【讲述】甲烷在光照下除与氯气发生取代反应以外，还能与其它气态卤素单质发生反应，它与氟气的反应更容易，与溴蒸气的反应更困难，与碘蒸气几乎不反应。但甲烷不能与氯水、溴水等反应，使氯水、溴水等褪色。

【提问与思考】1、在甲烷与氯气的取代反应中那种生成物最多?2、取代反应与置换反应有何区别?

【PPT展示】【小结】

1、甲烷分子的结构特点;说明“甲烷分子是正四面体结构”最基本的实验事实是什么?

2、甲烷主要存在于那些物质中，有什么样的物理性质

3、甲烷的化学性质有哪些?

4、什么是取代反应?它与置换反应有什么区别?

[课堂小结]甲烷的化学性质通常情况下比较稳定，但在一定条件下可以发生燃烧反应、取代反应。它主要取决于甲烷稳定的正四面体结构。取代反应是甲烷的特征反应。

七、布置作业：

1、完成课本P65课后习题1、2、3、5、6

2、查阅资料，从反应形式、反应条件、反应的方向和可逆性等几个方面比较取代反应和我们学习过的置换反应有什么区别?

八、板书设计：

第一节最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

1、甲烷在自然界中的存在

2、分子结构

二、甲烷的性质

1、物理性质

2、化学性质

(1)稳定性

(2)甲烷的氧化反应——燃烧反应

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

(3)甲烷的取代反应(特征反应)

取代反应的概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应叫取代反应。

氯气与甲烷的取代反应方程式：

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