高一化学浓硫酸教案

2024-07-20 版权声明 我要投稿

高一化学浓硫酸教案(推荐8篇)

高一化学浓硫酸教案 篇1

一、设计思路

化学是学习的一个载体,化学教育教学中最重要的是人的教育。一个优化的、充满情感和理智的教学情境,是激励学生主动参与学习的根本保证。创设教学情境,帮助学生对所学内容的主题意义进行理解和掌握的同时,适时引入人文精神,有利于创新人才的培养与成长;培养学生的问题意识,能够发现和提出问题,敢于质疑,勤于思索,既逐步形成独立思考的能力,又善于与人合作。

本课以创设真实课堂情境,让学生如临真实的生活场景,学习知识,运用所学知识解决实际问题。

二、前期分析

1.学习需要分析:了解学生已有的认知水平和能力状况,本节教材内容与前后相关内容(包括初中教材)间的联系。

2.学习任务分析:(1)以学生的活动为主线展开教学;(2)特别注重与实际生活的联系;(3)注重让学生探究问题的过程;(4)运用多媒体为学生创造良好的学习环境

3.学习者分析:关注学生参与课堂活动的程度、关注在合作交流中表现的情感、态度的发展,对发现问题和解决问题的评价,实际上是对学生化学学习过程和方法的考查,即对学生在学习过程中需要经过猜想、探究、交流等活动,以及能否有效地解决 问题来评价

4.学习背景分析:本节知识范围比较广,既有典型的元素化合物知识,又有环境保护常识,人们既要利用浓硫酸,又要防止浓硫酸对环境的污染,教材力争把诸多因素有机地结合,融为一体。教师力求给学生创设一个社会型的学习情景,让学生对知识的主动构建,提高学生的分析判断能力。

三、教学目标

知识与技能:1.使学生了解浓硫酸的物理性质;

第1页,共9页 2.掌握浓硫酸的化学性质;

过程与方法:

1、培养学生观察实验现象,分析实验现象,获得结论的能力。

2、培养学生理论联系实际,利用所学知识对社会现象进行观察思考,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力。

3、具有较强的问题意识,能够发现和提出与浓硫酸有关的化学问题,情感态度与价值观:

1、结合浓硫酸性质的教学,培养学生的积极态度;关注与化学有关的社会热点问题,通过硫酸对环境污染的教学,对学生进行环保意识教育。

2、通过课堂问题的讨论,培养学生热爱祖国,为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感,逐步形成可持续发展的思想。

3、培养树立辩证唯物主义世界观。

四、重点难点

教学重点:浓硫酸的化学性质。教学难点:浓硫酸的强氧化性。

五、教学策略与手段

本课教学中运用多媒体、实物进行情境创设,让学生通过对浓硫酸性质的学习、人们对自然与人文美的追求、实际生活中人们对浓硫酸的应用、不同的人对待环境的不同态度,以及学生在课堂上的学习方法和态度进行反思。

六、课前准备

1.学生的学习准备:白纸一张

2.教师的教学准备:仪器:小试管(4支)、小烧杯、玻璃棒、铁架台、酒精灯、试

管夹

试剂及用品:蔗糖、浓硫酸、铜丝、品红溶液、酸性高锰酸钾、胆

矾、滤纸

第2页,共9页

七、教学过程

【教师讲述】请准备好笔记,并随时记录下重要的内容。【播放】投影下面的这些图片

柳浪闻莺

满陇桂雨

苏堤春晓

第3页,共9页 阮墩环碧、【教师讲述】

刚才的漂亮图片,你知道是什么地方拍摄的吗?对了,就是杭州西湖边上的风景区拍摄到的。自然与人文的完美融合,给人以愉悦的享受。美来之不易,(见最后一幅图片)今天的课程我们就要了解一种破坏环境的一大“杀手”-硫酸!

【投影】浓硫酸的性质和作用

【演示实验1】把事先准备好的浓硫酸试剂瓶展示给学生观察。

【演示实验2】向小试管中加入4mL水,用手感觉试管温度,用胶头滴管滴加浓硫酸溶液,振荡,再用手感觉试管温度。请同学们思考此操作的注意事项,若反之,会有什么后果?

【学生回答】 略

【教师讲述】确认实验现象,以及由现象推论出的结论。

第4页,共9页 【幻灯片投影】

一、浓硫酸的物理性质

浓硫酸是无色、粘稠的、油状液体,密度比水大,与水稀释剧烈放热,熔、沸点较高。

【教师讲述】初中里我们学过了对物质的分类,请同学们思考一下H2SO4属于哪类物质,并从化合价的角度分析它可能具有什么化学性质?

【演示实验3】向盛有适量胆矾的小烧杯中滴加浓硫酸,用玻璃棒搅拌,观察现象。由此实验得到什么启示?

【学生演示实验1】用沾有浓硫酸的玻璃棒在滤纸上写“化学”两个字,由此又想到在实际应用过程中应该注意什么呢?

【演示实验4】蔗糖脱水实验:向盛有适量蔗糖的小烧杯中滴加几滴水,然后向其中加入适量浓硫酸并用玻璃棒搅拌,让玻璃棒插在烧杯中间,观察现象。

【思考】(1)为什么要加几滴水?

第5页,共9页(2)为什么会产生刺激性气味的气体?

(3)蔗糖为什么会变得蓬松? 【学生分析并回答】略

【教师总结并讲述】浓硫酸的吸水性与脱水性是不相同的,吸水性是将原来物质中已有的水吸收出来,形成水合硫酸分子,可用来作为干燥剂,但不能干燥碱性及强还原气体,如NH3、H2S等;浓硫酸的脱水性是指它能将有机物中的氢、氧元素按2:1的比例脱去,故在实际使用时不能将其沾到皮肤上及衣服上。

【投影】

二、浓硫酸的化学性质:

1、吸水性 :H2SO4+n H2O=H2SO4.n H2O

2、脱水性:浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素

【教师讲述】H2SO4从物质分类看是一种强酸,它是不是像初中学习的一样具有酸的通性呢?比如与活泼金属的反应能放出氢气吗?

【学生演示实验2】把表面经砂子打磨过的铁片和铝片分别放入事先盛有浓硫酸的试管,结果看不到气泡。

【教师分析】是不是铁片和铝片与浓硫酸就不反应呢?这里主要是因为常温下铁片和铝片与浓硫酸发生钝化,表面形成致密的氧化膜,阻止内部金属进一步反应,故工业上可以用铁制或铝制容器储运浓硫酸。

【教师讲述】在初中里讲过位于氢后面的金属就不与酸反应,下面我们来仔细观察

第6页,共9页 一个实验,看看这句话对不对? 现象:①固:红→黑 ②液:无→棕黑→蓝色

③气:无色有刺激性气味,使酸性KMnO4溶液退色;使品红溶液退色。

【教师提问】在这反应中浓硫酸只体现酸性吗?根据观察到的现象试写出该反应方程式。并根据硫元素的化合价变化思考浓硫酸还体现什么性质? 【学生活动】略

【投影】

【思考】浓硫酸在加热时能氧化铜,那么能氧化其他金属吗?

【教师讲述】加热:能与大多数金属(Au、Pt除外)反应(注意:不生成H2)浓硫酸在反应中既有酸性又有强氧化性。

规律:生成物中金属显高价,浓硫酸还原生成二氧化硫。思考:

1、能否在有明火的地方冲洗盛装浓硫酸的铁桶?

2、足量的铁与一定量的浓硫酸如何反应?

【问题研讨】(1)请同学们课后思考浓硫酸的强氧化性还能与哪些物质反应?

(2)已知C + 2H2SO4(浓)== 2SO2 ↑+ CO2↑+ 2H2O请设计实验方案,验证C和浓硫酸反应的产物,并画出简要装置图。(图片暂时隐藏)

第7页,共9页

说明:应首先用无水硫酸铜验证水,然后用品红验证二氧化硫,再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫,接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化,最后才验证二氧化碳。【投影课堂练习】

1、用什么方法鉴别浓硫酸和稀硫酸?(提示:从强氧化性、脱水性、钝化作用、与水放热等方面)

2、下列现象体现了硫酸的哪些性质?(红色内容为答案)

(1)把浓硫酸滴入放在蒸发皿里的蔗糖上,蔗糖就会炭化变黑(脱水性)(2)把浓硫酸露置在空气里,质量会增加。(吸水性)(3)把锌粒放入稀硫酸里,会产生氢气。(酸性)

(4)把铜片放入浓硫酸里并加热,会产生SO2。(强氧化性)(5)利用浓硫酸和食盐固体反应,制HCl气体。(难挥发性)【教师讲述】浓硫酸既然性质这么多,它的用途也很多。【投影】

三、浓硫酸的用途

【教师讲述】浓硫酸既有“有用”的积极面,同时也有污染环境等消极面,这就是客观的世界。

【学生阅读】酸雨的危害是多方面的。它进入江河湖泊,会导致鱼类难以生存,影响水生生物的繁殖;它落至土壤中,使其中钙、镁、磷等营养元素溶出,并迅速流失,第8页,共9页 使土壤肥力下降,并被逐渐酸化,农作物和树木的生长遭到破坏;它加快了桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀速率,许多千年古迹因此而遭到破坏。

其次要利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行处理,以降低二氧化硫的排放,对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用;此外,还需要提高全民的环境保护意识,加强国际合作,全人类共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。

防治酸雨是一项综合性的工程。首先要从消除污染源着手,研究开发能替代化石燃料的新能源(如氢能、太阳能、核能等),这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源,又能从根本上防止酸雨的产生。

八、板书设计

一、物理性质:浓硫酸是无色、粘稠的、油状液体,密度比水大,与水稀释剧烈放热,熔、沸点较高。

二、浓硫酸的化学性质:

1、吸水性 H2SO4+n H2O=H2SO4.n H2O

2、脱水性:浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素

3、强氧化性

2H2SO4(浓)+Cu==CuSO4+2H2O+SO2 加热:能与大多数金属(Au、Pt除外)反应(注意:不生成H2)浓硫酸在反应中既有酸性又有强氧化性。

规律:生成物中金属显高价,浓硫酸还原生成二氧化硫。

三、浓硫酸的用途

九、作业设计

在网上查找我国目前酸雨的危害、污染现状,以及目前可以采取防治酸雨的办法。

高一化学浓硫酸教案 篇2

作课人:石家庄市第42中学

邢文环

多维教学目标: 知识与技能:掌握氨的化学性质和用途。

过程与方法:通过氨的性质的实验教学,进一步培养和提高分析实验现象的能力。情感态度价值观:通过氨的化学性质的教学,渗透由表及里、由现象到本质的观点。重点: 氨的化学性质

教学难点:氨分子的结构 教学过程设计:

【新课引入】魔术:变色的蝴蝶:用滤纸折成一只纸蝴蝶并事先在纸蝴蝶上喷洒酚酞试液,挂在铁架台上。下方放一瓶氨气,(如图)。打开瓶塞,纸蝴蝶的颜色会由白色转变为红色。

让蝴蝶变得漂亮的气体便是我们今天要研究的物质——氨气。【板书】第二节 氨 铵盐

一、氨

1.氨的物理性质

【提问】小魔术中体现了氨气的哪些物理性质呢? 【学生活动】归纳氨气的物理性质。

【投影资料】常压时,降温到-33.5℃或常温时加压到700kPa~800kPa,氨气就会液化成无色液体,同时放出大量热。

【提问】从这则资料中我们可以获得哪些知识呢?(氨易液化)

如果反过来让液态氨汽化时,会怎么变化呢?(吸收大量热)

所以液氨常用作制冷剂。颜色:无色

【投影小结】氨气的物理性质

无色有刺激性气味气体,易液化,密度比空气小。

【小结】氨气能溶于水吗?理论分析:结构决定性质。【板书】2.氨的结构

电子式 化学式 结构式

NH3

【讲解】N原子与H原子之间是极性共价键相结合,实验测定表明:NH3中N—H之间的夹角为107°18',构成一个三角锥形。N原子位于锥顶,H原子位于锥底。

【提问】这样的分子是极性分子还是非极性分子?H2O?NH3在水中的溶解度如何? 【学生活动】讨论分析,根据“相似相溶规律”得出:NH3易溶于水。【实验验证】演示“喷泉实验”,引导学生观察现象,并分析现象一:产生喷泉的原因。【结论】氨极易溶于水。经实验测定,在常温常压下,1体积水中能溶解约700体积氨。【兴趣提高】提供简单实验材料,让学生动脑动手,设计喷泉实验,体会氨气易溶于水的性质。【问题讨论】喷泉实验成败的关键是什么?

a.烧瓶干燥;

b.装置的气密性好;

c.收集的气体纯度尽可能高。

【问题讨论】喷泉现象二:水溶液变红的原因分析。由此引出氨气与水的反应。【板书】:3.氨的化学性质

①与水的反应

NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH—

【讲解】氨溶于水,大部分NH3和H2O结合形成一水合氨(NH3·H2O),而NH3·H2O可以部分电离出NH4+和OH—,因此,氨气是一种碱性气体,注意强调:氨气是中学常见气体中唯一能使酚酞变红的碱性气体。

【实物展示】魔术中变红的蝴蝶又褪色。引导学生分析原因,得出结论:NH3·H2O不稳定。【板书】

【情景设置】根据上述讨论,试想如果你是一名消防队员,正处在液氨泄漏现场,你会怎么做?

【问题过渡】怎样处理产生的消防废水? 【板书】②与酸反应

【实验探究】怎样证明氨气能与酸发生反应。

各小组讨论、设计合理的实验方案,并进行验证。

【实验改进】“雾”里看花

实验结束后引导学生分析其原因:挥发出的NH3和HCl在空气中相遇生成了NH4Cl固体小颗粒而产生白烟。化学方程式:NH3 + HCl == NH4Cl

预测浓硫酸与氨气相遇时的现象,并分析原因。

2NH3 + H2SO4

====(NH4)2 SO4

【规律小结】NH3与挥发性酸在空气中相遇时会产生白烟。此方法可以用来检验NH3的存在。

【过渡】利用氧化还原反应知识,从N元素的价态入手分析,NH3还可能具有哪些性质? 【录像展示】氨的催化氧化

【学生观察】现象:氨水沸腾,螺旋状铜丝处于红热状态,说明该反应为放热反应。铜丝的作用是催化剂。

【板书】③与O2反应 催化剂4NH3 + 5O2 △

4NO + 6H2O 【讲解】这一反应又叫氨的催化氧化,是工业制硝酸中的关键一步。

【本节小结】氨气的性质。

碳与浓硫酸的教学设计 篇3

目前的高中教材在讲到“炽热的炭与浓硫酸的反应”时,并没有安排实验而使直接给出了方程式:

C + 2H2SO4(浓)==== CO2 ↑ +SO2↑+ 2H2O 实际上如果从新课标的视角进行理解,这个方程式(实验)很有开发价值,可以花一节课的时间进行分析,通过新的教学设计使学生在充分巩固旧知识的基础上进行创新设计二受益匪浅。

下面是教师引导学生应用这一方程是设计实验的过程。

【教师】在此反应中,浓硫酸肯定做氧化剂,硫元素化合价降低;单质炭肯定做还原剂,碳元素化合价升高。但大家有没有想过,碳元素化合价可以升高到+2价生成CO,为什么方程式中只写CO2呢?同样,硫元素化合价还可以降低到-

2、0等,为什么方程式只写了SO2呢?难道大家对此从来没有怀疑过吗?

问题提出以后,学生们表现出极大兴趣和明显地想试一试的探索欲望。

【教师】产物到底是CO还是CO2?到底是SO2还是S或H2S?我们知道通过化学实验就能解决这个问题,那么在实验室通常是利用什么方法来检验CO2、SO2和水蒸气的呢? 【学生】(一部分学生反应很快)CO2用澄清石灰水来检验,SO2用品红溶液来检验,水蒸气可以用无水硫酸铜来检验。

【教师】这三种气体应该先检验哪种气体,后检验哪种气体呢?

【学生】假设先检验CO2、SO2气体也会使澄清石灰水变浑浊,且会带出水蒸气;假如先检验SO2气体,当气体从品红溶液中出来时会带出水蒸气,所以应该先检验水蒸气,再检验SO2气体,最后检验CO2气体。【教师】这样设计使用能不能保证使澄清石灰水变浑浊的一定是CO2气体?

高一化学浓硫酸教案 篇4

一、接触法制硫酸的五个“三”

1.三阶段:利用的原料为黄铁矿(FeS2)和空气,反应中其分三个阶段,二氧化硫的制取、二氧化硫氧化成三氧化硫、三氧化硫的吸收和硫酸的生成。

2.三原理:(三方程):

高温①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

③SO3+H2O===H2SO4

3.三设备:

结合三个阶段,有三种设备:沸腾炉(为使硫铁矿充分和迅速地燃烧,把硫铁矿粉碎成细小的矿粒后,放在特制的炉子里燃烧。当燃烧的时候,从炉底通入强大的空气流,把矿粒吹得在炉内一定空间里剧烈沸腾,好像“沸腾的液体”一样,因此,此种炉子称沸腾炉);接触室(把生成的SO2和O2混合气体加热到一定温度400~500℃,通入装有催化剂的接触室,因为催化剂又称触媒,所以该设备称接触室);吸收塔(通过接触室出来的SO3直接送入吸收塔,以便形成硫酸。SO3和H2O直接化合制得硫酸,但在吸收塔里不是直接用水来吸收SO3,因为用水作吸收剂时,容易形成酸雾并放出大量的热,吸收速度慢,不利于吸收SO3。在吸收塔中,是用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的)。

4.三原理

热交换原理(把在反应中放出的热量传递给原料,使之预热,主要在接触室中体现);逆流生产原理(反应物固体从上往下运动、气体从下往上运动,逆向进料,充分反应);连续生产原理(自开工之日起到炉子报废止不得停工,连续生产)。

5.三净化

除去炉气中含有的水及砷、硒的化合物、矿尘等。净化时通过三种装置:除尘室、洗涤塔、干燥塔。

二、生产硫酸的原料

生产硫酸所用原料主要有:硫、硫铁矿、硫酸盐和含硫工业废物。

硫是生产硫酸所用的主要原料之一。用硫作原料时由于杂质少,所以生产比较简单,基建费、操作费比用其他原料要低得多。在资本主义国家以硫为原料的硫酸产量已超过60%(美国占82%)。以日本为例,从1971年才开始用硫作原料,至1977年,以硫为原料的硫酸产量已达16%以上。我国过去很少用硫作原料,1957年仅1.8%,1982年达到16%。近年来,由于硫铁矿的大量开采和采用冶金废气,从国外进口的硫已逐年减少,1986年仅占4%。

硫铁矿

硫铁矿也是生产硫酸所用的主要原料。我国、西德、苏联都用它作主要原料。在我国用硫铁矿生产的硫酸约占总产量的70%。硫铁矿有三种:普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含煤硫铁矿。普通硫铁矿呈金黄色,有金属光泽,含硫25~52%,铁35~44%。其余是杂质如铜、锌、铅、砷、镍、钴、碲等的硫化物,钙、镁的硫酸盐、碳酸盐以及石英等。生产硫酸用的硫铁矿含硫一般不少于30%。广东云浮硫铁矿是我国最大的矿山,硫铁矿含硫约37%。浮选硫铁矿是浮选铜或锌的硫化物矿所选出的废物,所以又称尾砂,其含硫量一般为30~40%。含煤硫铁矿是采煤或选煤时得到的废物,一般含硫35~40%,含碳10~20%。

为了提高使用硫铁矿的经济效益,许多国家都在矿山进行选矿,使矿石含硫量达到50%。

这样不仅可以节省运输费用,而且还可以节省操作费用,便于对矿渣和能量进行综合利用。硫酸盐

自然界的石膏(CaSO4)、芒硝(Na2SO4)可以作为生产硫酸的原料。如以石膏为原料可以与水泥联合生产。生产时向石膏中掺粘土以及其他水泥所需的成分,混合后在炉中灼烧,这时发生下列反应:

2CaSO4+C2CaO+SO2↑+CO2↑

由此产生的SO2可以用来生产H2SO4,CaO则与其他成分如Al2O3、Fe2O3、SiO2等结合成水泥。

含硫工业废物

有色冶金厂副产大量含SO2的废气,低品位燃料燃烧后废气中也含有SO2。某些工厂的废液、污泥如金属加工厂的酸洗液、石油炼厂的废酸、污泥等都可以用来生产硫酸。利用工业废物制造硫酸具有非常重大的意义,它不仅处理了有害废物,而且使制酸成本大为降低。目前使用较多的废气主要是治金厂废气,用冶金废气生产的硫酸占总产量的比例:全世界为15%,日本和加拿大为60%和59%。我国近年来使用冶金废气生产硫酸发展很快。例如江西贵溪冶炼厂,利用炼铜废气生产硫酸,已成为我国单系列产量最大的硫酸厂。我国利用冶炼废气生产硫酸的比重已从1983年的11%上升到1986年的20%。

对于一个硫酸厂来讲,究竟应该采用哪种原料进行生产,主要决定于该原料是否可以经济地大量获得。在我国,主要原料仍然是硫铁矿,但随着工业的发展,其他原料如工业废物及硫由于生产成本较低,所占的比重将越来越大。

三、生产硫酸工艺条件的优化 反应的物理化学基础说明,二氧化硫的氧化是一个可逆、放热、体积变小、活化能较大的反应。在催化剂的作用下,可以有实际意义的反应速率。催化剂的活性温度为430~600℃,在430℃时,可以获得96%以上的实际转化率。既然转化率已相当高就应该采用一次通过流程,未转化的尾气如不进行综合利用,势必排放,这样既浪费了资源,又污染了环境。因此从提高经济效益和社会效益这一目标考虑,工艺条件应当适当提高实际转化率。但实际转化率又不能太高,因为还需兼顾反应速率以免投资和操作费用过大。

1.反应温度

优化的反应温度必须在催化剂活性范围以内。根据可逆、放热反应的特点,反应开始时,反应温度应该高些例如580℃,以争取获得较大的反应速率,反应后期反应温度应该低一些,例如430~440℃,以获得较高的转化率。图1为不同转化率时的最优反应温度线和平衡温度线。

图1 平衡温度线与最优反应温度线

2.最终转化率

提高转化率是优化的主要目标,转化率应该越大越好。转化率越大,原料利用率越高,许多设备的生产能力越大,环保费用越少,生产成本越低。但是转化率越大,反应速率越小,所需催化剂和反应器的设备费也越大(见图2)。既然转化率对生产成本有双重的、相反的影响,当生产成本对转化率作图时,必将会有一个最低点(图3)。这个最低点就是最优转化率。在二氧化硫的初始浓度为8%以及其他生产条件下,最优转化率是97.7%。

如果二氧化硫的初始浓度为8%,转化率为97.7%。这时尾气所含的二氧化硫的浓度将超过排放标准,必然另外采取废气治理措施。新建工厂常采用两次转化的办法。它采用的初始浓度为10%,第一次转化率为95%左右,反应生成的三氧化硫被吸收为硫酸,然后再进行第二次转化。如果第二次的转化率也是95%,则总转化率将达到99.75%。转化率为99.75%的尾气含二氧化硫的浓度是低于排放标准的。

综上所述,两次转化法的优点是十分突出的:初始浓度大,反应速率快(转化率为95%时的反应速率比97.7%差不多快一倍),生产能力大(差大多要增产30%),不需治理废气。当然两次转化法也有缺点,例如需要增加一套吸收装置,需要较大的换热器,由于流程加长,动力费也必须有所增加等,但与优点相比,这毕竟是次要的,因此新建硫酸厂一般都采用两次转化法。

图2 转化率与催化剂用量

图3 转化率与成本

不过当原料气的二氧化硫的浓度很低时,两次转化法并不适用,因为反应放出的热量太少,吸收时由于冷却损失的热量较多,不足以使气体再次升温进行第二次转化。两次转化法是提高可逆反应转化率的一种非常有效的方法。两次转化法可以应用于类似的生产中(例如油脂的水解)。不过,它必须以第一次转化与第二次转化之间的未反应物与产物的分离比较彻底且容易进行为前提。

3.反应压强

加压虽然可以提高平衡转化率,但实际转化率已很高,加压需要增加动力,经济上并不合算,一般工厂都是常压法生产。但是加压可以提高转化率,使尾气达到排放标准,而且还可以提高产量,使投资费降低,目前仅法国,加拿大,日本有少数工厂采用加压法,压强为0.5~3 MPa。

4.原料气组成

常压两次转化法所用的原料气含SO2一般为10~12%。与此相对应O2的浓度为8~6%,这是用硫铁矿和空气为原料,采用沸腾炉所能够得到的浓度。为了提高SO2转化率和加快反应速率,原料气掺入少量空气,使SO2降为8~10%,氧上升为10~8%。近年来,有色冶炼厂采用富氧、纯氧冶金法。烟气含二氧化硫的浓度可达到20%,甚至40%。采用这种烟气制酸,可以大幅度地提高反应速率和设备的生产能力,这是硫酸生产的新动向。

5.空速

为了提高转化率,空速不宜太大,一般的采用不循环流程的气固催化反应的空速为

200~1000 h。具体的选择取决于催化剂的活性,对于二氧化硫的催化氧化,空速约600~ 700 h。

四、硫酸的用途

硫酸是化学工业中重要产品之一,是许多工业生产所用的重要原料。硫酸常列为国家主要重工业产品之一。

硫酸的用途十分广泛,主要有下列几方面:

化肥工业:硫酸与氨反应生成硫酸铵(肥田粉),与磷矿粉反应生成过磷酸钙,每生产一吨硫酸铵要消耗750 kg硫酸;一吨过磷酸钙要消耗360 kg硫酸。近年来,已逐渐用其他氮肥如尿素、碳酸氢铵、氨水、硝酸铵等代替硫酸铵,使硫酸用于生产氮肥的用量有所减少,但硫酸用于磷肥仍在增长。目前化肥工业(主要是磷肥)仍然是硫酸的最大用户,国外化肥用酸约占硫酸总消费量的40%,我国化肥用酸约占60%。

有机合成工业:在有机合成工业中要用硫酸生产各种磺化产品、硝化产品,如每生产一吨锦纶需发烟硫酸1.7吨;一吨TNT消耗360 kg硫酸。

石油工业:石油产品精炼时要用硫酸除去产品中的不饱和烃等,例如每吨柴油要消耗 31 kg硫酸。

金属工业:金属铜、锌、镉、镍的精炼,其电解液需用硫酸配制;电镀、搪瓷工业需用酸洗去其表面的铁锈和氧化铁。

无机盐工业:在无机盐工业中,硫酸作为一种最易大量获得、价格低廉的酸,用以生产各种硫酸盐、磷酸盐、铬酸盐等。

原子能工业:大量硫酸用于离子交换法提取铀。

五、工业上制备硫酸,为什么要用98.3%的硫酸来吸收SO3,而不是用水或其他浓度的硫酸?

因为工业上对三氧化硫的吸收,既要速度快,又要使SO3吸收完全,还希望得到浓硫酸或发烟硫酸。

当用水或稀硫酸来吸收SO3时,由于在水(或稀硫酸)表面上有大量水蒸气,它立即与SO3分子化合成气态硫酸分子。它们来不及被水吸收就互相凝聚成雾滴——酸雾。它比三氧化硫的颗粒大,扩散速度慢,不易被水吸收,使吸收不完全。

为了不使三氧化硫在吸收过程中形成酸雾应该采用液面上不含水蒸气或少含水蒸气的硫酸;又为了使三氧化硫尽可能吸收完全,还应该采用不含三氧化硫蒸气或三氧化硫蒸气最少的硫酸。通过实验测得98.3%的浓硫酸兼有以上二个特点。浓度大于98.3%的硫酸,虽然液面上基本没有水蒸气,但有三氧化硫;浓度小于98.3%的硫酸,液面上虽然基本没有三氧化硫但有水蒸气;硫酸浓度越大,三氧化硫就越多;硫酸浓度越小,水蒸气就越多,只有98.3%的硫酸液面上水蒸气和三氧化硫都很少。所以用98.3%的硫酸吸收三氧化硫。

六、发烟硫酸、纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸有何区别和联系? 将SO3气体溶解在浓硫酸中所成的溶液称为发烟硫酸。发烟硫酸暴露在空气中时,挥发出的SO3气体和空气中的水蒸气形成硫酸的小液滴而发烟。发烟硫酸的脱水性、吸水性和氧化性都比浓硫酸更强。在硫酸工业上常用98.3%的硫酸来吸收SO3,得到发烟硫酸,再用92.3%硫酸来稀释发烟硫酸,得到市售的98.3%浓硫酸。

纯硫酸是无色油状液体,100%的纯硫酸几乎不导电。加热纯硫酸放出SO3直至酸的浓度降低至98.3%,此时沸点为338℃,再继续加热,硫酸的浓度不变,所以不能用蒸发的方法得到无水硫酸。

市售的浓硫酸一般含有H2SO4为96~98%,比重1.84克/毫升,相当于18摩/升。具有强烈的吸水性、氧化性、脱水性,能把铁、铝钝化。

通常用来制取氢气的稀硫酸其浓度约为3~4摩/升,具有酸的通性,无吸水性、脱水性,-1-能和铁、铝剧烈反应放出H2。

七、怎样用关系式法解有关接触法生产硫酸的问题?

例如:以硫铁矿为原料,用接触法制硫酸,若燃烧硫铁矿中硫的损失率为10%,SO2氧化时的转化率为90%,SO3的吸收率为95%。生产20吨98%的浓硫酸,需含FeS2 75%的硫铁矿多少吨?

解由FeS2制H2SO4的三个反应方程式得出下列关系式:

燃烧硫铁矿硫的损失率10%可视为FeS2的利用率为90%,SO2的转化率、SO3的吸收率都可视为FeS2的利用率。

设:需含FeS2 75%的硫铁矿为x吨。则:

FeS2

2H2SO4

120

2×98 x·75%·90%·90%·95%

20×98% 所以120×20×98%=x·75%·90%·90%·95%×2×98 所以x=20.8吨

化学教案高一 篇5

烃的燃烧通式是:CxHy + (X+ )O2 XCO2 + O2

1)当温度高于100℃,生成物全部是气体,气体体积变化量为:△V=V前-V后 =1- 分三种情况:

①当y=4时,△V=0,体积不变。

②当y<4时,△V>0,体积减小。

③当y>4时,△V<0,体积增大。

通常把△V=0的情况称为氢4规律,即分子中含有4个氢原子的烃分子在温度高于100℃时完全燃烧,反应前后气体体积不变,如CH4、C2H4、C3H4等,与碳原子数无关。反过来也可以根据燃烧前后体积不变来判断烃的分子组成。

2)当室温(或者低于100℃)时烃完全燃烧,由于水是液体,体积计算时水的体积被忽略,则△V=1+ ,此时,△V均大于0,即体积不会不变,也不会增加,只能减小。

3)烃完全燃烧时耗氧量规律

①物质的量相同的烃,(X+ )越大,耗氧量越大,若两种烃(X+ )相等,则耗氧量相同。

②质量相同的烃, 越大,(相当于含氢量大),则耗氧量越多,若两种烃的 相等,质量相等,则耗氧量相同。

③质量相同的烃, 越大,(相当于含碳量大),则生成的二氧化碳越多,若两种烃的 相等,质量相等,则生成的二氧化碳和水的量均相等。

4)任意比混合方面的潜在规律:

①最简式相同(如C2H4和C3H6等)的两种有机物以任意比混合,只要总质量固定,必然含碳的质量分数相同,完全燃烧后产生CO2的量是一个定值。

②分子中具有相同氢原子数的两种有机物,以任意比混合,只要混合物的总物质的量固定,燃烧后产生水的量是一个定值。

【典型例题】在常温常压下,取下列四种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是( )

A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C4H10

【剖析】选D,依据规律:物质的量相同的烃,(X+ )越大,耗氧量越大,即可得到答案。

【变式训练】若1mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3mol氧气,则( )

A、x=2 y =2 B、x=2 y =4 C、x=3 y =6 D、x=3 y =8

【剖析】选B,由题意知,X+ =3,讨论:x=1时, y=8(不存在);、x=2时,y=4(乙烯);、x=3时,y=0(不合理)

【思维提示】1)解题时,根据反应前后气体体积变化进行计算,此时应注意反应条件,100℃以上水为气态,100℃以下水为液态,

高一化学硅教案23 篇6

教材分析

本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质,安排在第三章“金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。

本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上,进一步介绍元素化合物知识和研究方法,为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料,是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。

本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质,在知识安排上尽量使知识和用途相结合,理论和实际相结合,物质的重要性能与可能的负面作用相结合,从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用,以及与人类和环境的关系。例如,二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展,氯气的性质与应用及其可能存在的问题,硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途,酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣,而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外,科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养,科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──No”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。这样,更全面地体现化学课程的科学教育功能。

第一节

无机非金属材料的主角—硅

第1课时

教学目标、了解硅及其化合物的知识。

2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。

3、调查研究:完成并小组交流“硅及其化合物对人类文明的贡献”小论文。

4、使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法,并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。

重点难点

硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途。

教学过程

*将Si单质的内容移到开头教学。

采用对比的方法,联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。

碳和硅是同一主族相邻的两种元素,它们的性质既有相似之处,又有不同之处。

在教学时要突出硅的亲氧性强于,从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。

[科学视野]:Sio2的晶体结构分析。

启发学生根据Sio2和co2都是酸性氧化物这一特点,把它们的性质一一列出。

引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下Sio2的化学性质稳定;在加热的条件下,Sio2才能与碱性氧化物起反应,写出有关反应的化学方程式,等等。

[思考交流]:①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞?

②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶?

[演示实验]:【实验4-1】在饱和Na2Sio3溶液中,滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸,待溶液红色变浅并接近消失时,有透明的硅酸凝胶产生。写出有关反应的化学方程式。

[补充实验]:将co2通入Na2Sio3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,写出反应的化学方程式和离子方程式,从而加深对H2Sio3的酸性弱于碳酸的认识。

[例题讨论]:

教材P69习题4。

[教学小结]:(学生填表)

⑴表1

二氧化硅和二氧化碳结构性质比较

物质

二氧化硅

二氧化碳

熔点、沸点、硬度、状态

很高、大、固态

低、小、气态

与水

不反应

co2+H2o=H2co3

与氢氟酸

Sio2+4HF=SiF4↑+2H2o

不反应

与碱溶液

Sio2+2NaoH=Na2Sio3+H2o

co2+2NaoH=Na2co+H2o

与碱性氧化物

Sio2+cao=caSio3

co2+cao=caco3

二氧化硅与二氧化碳性质的异同点:

相同点:都是酸性氧化物,都与碱或碱性氧化物反应。

不同点:①co2与水反应生成H2co3;Sio2不与水反应;②Sio2溶于氢氟酸,co2不与氢氟酸反应;③Sio2须在高温下与碱性氧化物反应,而co2可在常温加压下进行。

⑵表2

硅酸、碳酸的对比

物质

硅酸

碳酸

化学式

H2Sico3

H2co3

酸酐

Sio2

co2

制法

Na2Sio3+2Hcl=2Nacl

+H2Sio3↓

co2+H2o=H2co3

颜色与状态

白色、粉末状

无争液态,只存在于水溶液中

水溶性

不溶于水

只存在于水溶液中

酸性比较

⑶(学生课后整理)

①硅的物理性质、化学性质、存在、用途;

②二氧化硅的存在、用途、物理性质、化学性质;

③硅酸的性质和用途等。

[课外作业]:教材P69习题1、3。

准备P69习题5。

补充习题:、对于碳族元素,下列说法中正确的是()

A、Ge和Si的单质都是半导体材料

B、cH4,SiH4,GeH4的稳定性依次减弱

c、H2co3,H2Sio3,H2Geo3的酸性依次增强

D、只能形成共价化合物,不能形成离子化合物

2、co2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是()

A、水玻璃

B、石灰水

c、饱和Na2co3

D、cacl2

3、下列离子方程式中,书写正确的是()A、硅酸和氢氧化钾溶液反应:H2Sio3+2oH-=Sio32-+2H2o

B、硅和浓氢氧化钠溶液反应:Si+2oH-+H2o=Sio32-+2H2↑ c、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应:ca2+2H+=ca2++2H2o+co2↑

D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的co2:co32-+H2o+co2=2Hco3-

4、物质A是一种高熔点化合物,不溶于强酸中,但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B,同时放出气体c;把气体c通入B的溶液中,得化合物D;D在干燥的空气中转变为化合物E,将E加热又重新得到化合物A。⑴A、B、c、D、E的化学式是:A________B________c________D_________E_________

⑵写出各步反应的化学方程式:

_____________________________________________________________________

________________________________________________________________-。

参考答案:

1、AB

2、D

3、AB

4、A:Sio2

B:Na2Sio3

c:co2

D:H2Sio3

高一化学键教案 篇7

知识目标:

1.使学生理解离子键、共价键的概念,能用电子式表示离子化合物和共价化合物的形成。

2.使学生了解的概念和化学反应的本质。

能力目标:

通过离子键和共价键的教学,培养对微观粒子运动的想像力。

教学重点:

离子键、共价键

教学难点:

__的概念,化学反应的本质

(第一课时)

教学过程:

[引入]元素的性质主要决定于原子最外层的电子数。但相同原子形成不同分子时,由于分子结构不同,则分子的性质也不同,今天我们学习分子结构与物质性质的初步知识。

[板书]第四节

[讲解]化学变化的实质是分子分成原子,而原子又重新结合为分子的过程,在这个过程中有分子的形成和破坏,因此,研究分子结构,对于了解不知所措垢结构和性能十分重要。

人们已发现了和合成了一千多万种物质,为什么这100多种元素能形成这么多形形色色的物质?原子是怎样结合的?为什么两个氢原子结合为一个氢分子,而两个氦原子不能结合成一个氦分子呢?

实验表明:水加热分解需10000C以上,破坏O—H需463KJ/mol。加热使氢分子分成氢原子,即使0C以上,分解率也不到1%,破坏H—H需436KJ/mol

所以,分子中原子之间存在相互作用。此作用不仅存在于相邻的原子之间,而且也存在于分子内不直接相邻的原子之间。

[板书]一、:相邻人两个或多个原子之间强烈的相互作用,叫

主要有离子键、共价键、金属键

我们先学习离子键。

[板书]二、离子键

[实验]取一块黄豆大已切去氧化层的金属钠,用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯预热。待钠熔融成球状时,将盛氯气的集气瓶扣在钠的上方,观察现象。

金属钠与氯气反应,生成了离子化合物氯化钠,试用已经学过的原子结构的知识,来分析氯化钠的形成过程,并将讨论的结果填入下表中。

讨论

1.离子键的形成

2.离子键:阴阳离子结合成化合物的静电作用,叫做离子键。

注意:此静电作用不要理解成吸引作用.

3.电子式:在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子的最外层电子的式子叫做电子式。例如:

4.用电子式表示离子化合物的形成过程:

注意:电荷数;离子符号;阴离子要加括号;不写”=”;不合写.

练习:请同学们用电子式表示KBr Na2O的形成过程

5.离子键的影响因素:

离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强。

作业:复习离子化合物和共价化合物

第二课时

复习:离子键和共价化合物的`概念

共价键广泛存在于非金属单质和共价化合物里。

[板书]三、共价键

讨论:请同学们从原子结构上分析,氢原子是怎样结合成氢分子的?

[板书]1.共价键的形成

[讲解]在形成氢分子时,电子不是从一个氢原子转移到另一个氢原子中,而是在两个氢原子间共用,形成共用电子对,从而两个氢原子都达到了稳定结构,形成氢分子。

[板书]2.共价键:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。

[练习]请同学们用电子式表示CO2的形成过程。

[介绍]在化学上常用一根短线表示一对共用电子,比如:H—H、H—Cl、Cl—Cl。

(建议补充共价键的参数)

共价键存在于非金属单质和共价化合物里,它有三个参数:

[板书]3.共价键的参数

①键长:两个成键原子的核间距离,一般来说,键越短,键就越强,越牢固。

共价键较强,断开共价键需要吸收能量。如:拆开1molH—H需要吸收436KJ能量。

②键能:拆开1mol共价键需吸收的能量。一般来说,键能越高,键越强,越牢固。

③键角:分子中键和键的夹角。

1.已知HCl、HF的稳定性,请分析H—Cl、H—F的键长和键能的大小。

2.已知HA的键能比HB的键能高,请分析HA和HB的稳定性强弱。

讨论

高一化学电解质教案 篇8

第1课时

学习目标:

1.能从电解质溶液或熔融物导电的本质原因分析,理解电离的概念

2.能从电离的角度认识酸、碱、盐并能准确书写酸、碱、盐电离方程式

3..能运用电解质的知识分析并关注身边中的化学问题

教学重点:目标

1、目标

2教学难点:目标

1教学过程:

[复习引入]:在物质的分类中,我们将纯净物分为单质及化合物,而化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等(板书或投影,边板书边讲解):

单质

纯净物氧化物化合物酸碱盐

而化合物还有另外一种分类方法,即根据在水溶液或熔融下能否导电,又可以将化合物分为电解质和非电解质。从本节课开始,我们将学习有关电解质的知识。

[板书或投影]:

一、电解质的电离

[演示]:盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液的导电性实验

[问题探究]:为什么上述物质的溶液具有导电性?

(教师首先提供问题探究所必需的金属导电的知识背景:金属原子最外层电子数较少,受原子核的引力作用较小,容易失去而成为自由移动的带负电的电子,当金属导线接上电源以后,在电场的作用下,金属内部中带负电的电子由自由移动改为定向移动,电流便形成了,电流从正极流向负极。金属能够导电除了外加电场的外部因素外,其金属自身的内部因素是有带负电的自由移动的电子。而后进行问题的情景迁移:根据金属的导电原理,请分析盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液在导电时除了外加电场的外部因素外,溶液自身内部还有哪些因素?)

[学生分组讨论]:2分钟左右

[学生归纳]:(在教师的引导下沿着以下路径分析归纳)金属能导电→金属内部有自由移动的带负电的电子→盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液能导电→溶液中也有自由移动的带电微粒→猜测:溶液中有自由移动的分别带负电和正电的阴、阳离子

[质疑]:物质中有阴阳离子就能导电吗?

[演示或模拟动画实验]:教师演示或模拟NaCl晶体、熔融NaCl的导电性实验,以澄清对电解质溶液或熔融电解质导电原理的模糊认识。

[质疑]:为什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶体和NaCl溶液一个导电,另一个不导电?

[讲解并分析]:NaCl晶体虽含Na+、Cl-,但不能自由移动而不能导电,若将NaCl晶体溶于水,形成NaCl溶液后,原来NaCl晶体中被束缚着的离子在水分子的作用下解离为可自由移动的离子,这个过程就叫做电离(结合NaCl晶体溶于水的电离过程的动画演示,强化说明NaCl晶体中有离子而不自由移动,而当其溶解于水中或受热熔化后,离解为自由移动离子的过程就叫做电离,并引出电离方程式的概念)。

[板书或投影]:

1.酸、碱、盐的电离

HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-

[学生练习]:书写电离方程式:HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2(三学生上黑板)

[学生分组讨论]:教师提出讨论分析的具体指向——以上三组物质电离后的阴阳离子类型及共同特点。

[学生归纳]:给酸、碱、盐下定义

[讲解]:1.强调酸、碱定义中“全部”二字的含义;2.酸、碱、盐的溶液因电离出有自由移动的离子而导电。

[转折]:像酸、碱、盐这些化合物,因其在水溶液中或熔融状态能导电,从化学的另一分类角度讲又叫做电解质

[板书或投影]:2.酸、碱、盐是电解质

[学生归纳]:在教师的引导下,自行得出电解质的概念,并借助对比方法,在电解质的概念的基础上得出非电解质概念。

[演示]:通过酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的导电性实验,强化电解质与非电解质概念。

[演示]:不同浓度的盐酸溶液的导电性实验(电流计指针的偏转)

[学生归纳]:其他条件一定时,电解质溶液的导电性与溶液中离子浓度成正比

[问题解决]:电解质知识运用其实离我们并不遥远,在我们的人体和日常生活中都能发现它的踪迹。比如身体有汗的人为何接触使用着的电器容易发生触电事故?人体在大量流汗后为何要及时补充水分和盐分?在海上遇险的人们,喝海水为何如同“饮鸠止渴”?请同学们用本节课所学的电解质知识加以解释。

[学生阅读、讨论并回答]:

[小结]:通过本节课的学习,我们对电解质的知识有了一个初步的认识,下面我们来总结一下电解质的一些规律性的知识(教师边引导边板书):

一、电解质的电离

1.酸、碱、盐的电离

酸:………H2SO4=2H++SO42-

电解质碱:………Ba(OH)2=Ba2++2OH-离子正负电荷守恒

化合物盐:………Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-

(在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物)

非电解质:酒精、蔗糖等

(在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物)

※电解质溶液的导电能力与离子浓度成正比

2.酸、碱、盐是电解质

[形成性检测]:

1、下列物质能导电的是()A.熔融的氯化钠B.硝酸钾溶液C.硫酸铜晶体D.无水乙醇

2、下列物质中,导电性能最差的是()

A.熔融氢氧化钠B.石墨棒C.盐酸溶液D.固态氯化钾

3、下列电离方程式中,错误的是()

A.Al2(SO4)3=2Al+3+3SO4-2B.HF=H++F-C.HI=H++I-D.Na2CO3=Na++CO32-

[结束语]:电解质的水溶液能够导电,说明电解质在水溶液中能够发生电离。那么,电解质溶于水后是否都能全部电离?这个问题留给同学们自己去解决,如果有兴趣,同学们可以参看P40“知识点击”部分,也可以通过在Internet网在“googl”输入关键词“强电解质弱电解质”进行自主学习

第2节 电解质

一.教学内容:

第二章 第二节 电解质

二.教学目的1、了解电离、电解质、离子反应、离子方程式的含义

2、知道酸、碱、盐发生电离

3、通过实验事实认识离子反应及其发生条件能正确书写常见反应的离子方程式

4、了解常见离子的检验方法

三.教学重点、难点

1、电解质的概念

2、通过实验事实认识离子反应及其发生条件,能正确书写常见反应的离子方程式

四.知识分析

(一)电解质的电离

实验探究:测试物质的导电

现象 结论 解释

NaCl晶体 灯泡不亮 不导电 晶体中没有自由移动的离子

NaCl(熔融)灯泡亮 导电 有自由移动的离子

NaCl溶液 灯泡亮 导电 有自由移动的离子

物质导电的情况:a、金属导电:含有 自由移动的电子

b、化合物(熔融或水溶液):含有自由移动的离子

1、电离:

(1)定义:一些物质溶解于水或受热熔化而离解成自由移动离子的过程。

(2)条件:溶于水或熔化

2、电离方程式:用符号来表示电离过程的式子,叫电离方程式。

练习:写出电离方程式

H2SO4=2H++SO42- Ba(OH)2=Ba2++2OH-

Fe2(SO4)3=2Fe3++ 3SO42-(NH4)2CO3=2NH4++CO32-

3、酸:电离出的阳离子全部是H+的化合物叫做酸

碱:电离出的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱

盐:电离时,生成金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。

4、电解质与非电解质:

(1)比较

电解质 非电解质

含义 溶于水或熔化时能导电的化合物 溶于水或熔化时不能导电的化合物

能否电离 能 不能

溶液中的存在形式 阴、阳离子 分子

物质类别 酸、碱、盐等 非金属氧化物、氢化物等

举例 硫酸、氢氧化钠、硫酸铜 二氧化碳、甲烷

(2)强电解质与弱电解质

强电解质 弱电解质

含义 在水溶液里完全电离 在水溶液里部分电离

电离条件 在水溶液中

电离程度 全部 部分

溶质粒子种类 阴阳离子 分子和离子

化合物种类 强酸 强碱和大部分盐 弱酸 弱碱和水

实例 H2SO4 Ba(OH)2 NaCl CH3COOH NH3H2O

扩展:弱电解质的电离方程式:

a、写出CH3COOH、H2CO3的电离方程式(多元弱酸分步电离):

CH3COOHCH3COO-+H+

H2CO3HCO3-+H+ HCO3- H++CO32-

b、写出NH3H2O、Fe(OH)3的电离方程式:

NH3H2ONH4++OH- Fe(OH)3Fe3++3OH-

练一练:

(1)下列物质中属于强电解质的是(),弱电解质的是(),非电解质的是()

A、KI B、乙醇 C、氨水 D、蔗糖 E、HClO F、硫酸氢钠 G、NH3H2O H、液氯 I、CO2 J、硝酸 K、Na2O

(2)下列电离方程式错误的是()

A、Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- B、NH3H2O =NH4++OH-

C、NaHCO3=Na++HCO32- D、H2SO4=2H++SO42-

(3)下列叙述正确的是()

A、NaCl在电流的作用下电离出Na+、Cl—

B、溶于水后电离出H+的化合物是酸

C、HCl溶于水能导电,但液态HCl不导电

D、导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里的自由移动的离子数目多

(4)把0.05mol的NaOH固体分别加入下列100ml溶液中,溶液的导电能力变化不大的是()

A、自来水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/LNH4Cl溶液

答案:(1)AFJK;GE;BDI(2)C(3)C(4)BD

小结:

1、电解质必须是本身电离出离子

2、常见的强电解质:

强酸:HCl HNO3 H2SO

4强碱:NaOH KOH Ca(OH)2 Ba(OH)

2盐:NaCl K2SO4 KClO3 FeCl

3金属氧化物:CaO Na2O

常见的弱电解质:

弱酸:CH3COOH H2CO3 HClO

弱碱:NH3H2O H2O

(二)电解质在水溶液中的反应

1、离子反应:

(1)定义:有离子参加的反应称为离子反应。

(2)实质:反应物某些离子浓度的减小。

(3)发生条件:①生成难溶的物质;②生成难电离的物质;③生成挥发性物质。

2、离子方程式

(1)定义:用实际参加反应的离子的符号来表示化学反应的式子叫离子方程式

(2)书写:

步骤:

a、写出反应的化学方程式;

b、把易溶于水,易电离的物质(即易溶性强电解质)改写为离子形式,难溶物、难电离的物质以及气体等用化学式表示;

c、删去等号两边未参加反应的离子;

d、检查离子方程式两边各元素的原子个数及电荷总数是否相等。

例如:氯化钡溶液与硫酸反应:

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl

Ba2++2Cl-+2H++SO42-= BaSO4↓+2Cl-+2H+

Ba2++SO42-= BaSO4↓

(3)含义:表示一类化学反应。

练一练:写出下列反应的离子方程式

①铁与稀硫酸

②碳酸钙与盐酸

③钠与水

④澄清石灰水与硝酸

⑤小苏打溶液与苛性钠溶液

⑥硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液

⑦氢氧化铜与硫酸

⑧CO2通入澄清石灰水

答案:①Fe+2H+=Fe2++H2↑

②CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

③2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

④H++OH-=H2O

⑤HCO3-+OH-=CO32-+H2O

⑥H++OH-= H2O

⑦Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O

⑧Ca2++CO2+2OH-= CaCO3↓+H2O

(4)书写原则:

a、合事实

b、须二“恒”

c、“号”符实

d、“拆”合理

(5)检查

a、符合物质反应的客观事实

b、必须遵循质量守恒定律

c、必须遵循电荷守恒原理

d、必须遵循定组成规律

(三)物质的检验

1、不用外加试剂

方法:观察法、加热法、借用试剂法、相互作用法

练一练:不用外加试剂鉴别四种溶液:NaOH、KCl、CuSO4、MgCl

2答案:先观察溶液呈蓝色的为CuSO4溶液,再用其与剩余无色溶液混合,产生蓝色沉淀的为NaOH溶液,再用NaOH溶液与剩余溶液混合,产生白色沉淀的是MgCl2溶液,剩余的是KCl溶液。

2、限用一种试剂

练一练:限用一种试剂鉴别三种无色溶液:KCl、Na2CO3、Ba(NO3)

2答案:硫酸

3、任选试剂

练一练:

(1)鉴别稀硫酸、澄清石灰水、NaOH溶液

答案:碳酸钠溶液

(2)某溶液中含有SO42-、CO32-、OH-、Cl-,请分别检验

①先检验OH-,加入酚酞试剂。

②后检验CO32-,加入HNO3试剂,离子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O

③再检验SO42-,加入Ba(NO3)2 试剂,离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓

④最后检验Cl-,加入AgNO3试剂,离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓

(四)离子共存问题

凡离子间能发生离子反应的,均不能大量共存。

练一练:

1、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()

A.K+、Ag+、NO3—、Cl— B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-

C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3- D.H+、K+、CO32-、SO42-

E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl- F.K+、H+、NH4+、OH-

2、在某无色透明的pH=0的溶液中能共存的离子组是()

A.NH4+、NO3-、Al3+、Cl- B.Na+、S2-、K+、NO3-

C.MnO4-、K+、SO42-、Na+ D.K+、SO42-、HCO3-、Na+

3、在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是()

A.Na+ K+ Cl- B.Mg2+ Cl-

C.K+ Na+ SO32- D.K+ Na+ ClO-

4、某强碱性溶液中,在该溶液中可以大量共存的离子组是()

A.K+、Na+、、B.Na+、、Cl-、ClO-

C.H+、Mg2+、、D.Ag+、K+、、Na+

5、下列各组离子在溶液中能大量共存的是()

A.酸性溶液Na+、K+、、NO3- B.酸性溶液Fe3+、、S2-、C.碱性溶液Na+、K+、Ag+、D.碱性溶液Ba2+、Na+、、Cl-

6、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是()

A.Al3+、Ag+、、Cl- B.Mg2+、、、Cl-

C.Ba2+、K+、Cu2+、Cl- D.Zn2+、Na+、、7、在溶液中能共存,加OH-有沉淀析出,加H+能放出气体的是()

A.Na+、Cu2+、Cl-、B.Ba2+、K+、OH-、C.H+、Al3+、、D.Na+、Ca2+、Cl-、8、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是()

A.Al3+、Ag+、、Cl- B.Mg2+、、、Cl-

C.Ba2+、K+、S2-、Cl- D.Zn2+、Na+、、9、下列各组离子中,能在pH=1的溶液里大量共存,并且溶液呈无色透明的是()

A.、K+、Na+、B.Na+、K+、SO32-、Cl-

C.Mg2+、、Cl-、D.Ba2+、K+、S2-、10、某强碱性透明溶液里所含的离子可能是()

A.Na+、Cl-、Al3+、Ca2+ B.K+、S2-、、C.Al3+、Mg2+、Cl-、D.Fe2+、Na+、K+、Cl-

11、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是:()

(1)K+、NH4+、HCO3-、OH-(2)SO32-、SO42-、Cl-、OH-

(3)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(4)H+、K+、Al3+、HSO3-

(5)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-

12、某饱和溶液中含有三种阳离子:Ag+、Ba2+、Al3+,同时测知此溶液中pH=3,则该溶液中所含有的阴离子可以是下列中的()

A.CO32- B.SO42- C.NO3- D.S2-

13、下列各组离子,可以在溶液中大量共存的是()

A.Ag+、Ca2+、Br-、SO42- B.H+、SO32-、SO42-、Ba2+

C.Na+、Cl-、SO42-、SO32- D.H+、Na+、Cu2+、S2-

14、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是()

A.Na+、OH-、Cu2+、Cl- B.HCO3-、Na+、OH-、K+

C.K+、CO32-、Br-、SO42- D.H+、Cl-、Na+、SO32-

15、向0.1 molL-1 NaOH溶液中通入过量CO2后,溶液中存在的主要离子是()

A.Na+、B.Na+、C.、D.Na+、OH-

答案:

1、E

2、A

3、B

4、B

5、A6、A

7、D

8、AC

9、C

10、C11、2、3

12、C

13、C

14、C

15、B

小结:

(一)正确判断离子间能否大量共存的关键是看离子间能否发生反应.如:能生成沉淀.生成气体、生成弱电解质,大致可分为以下几种情况:

1、氢离子与弱酸的酸根离子不能大量共存,如:CO32-、HCO3-、CH3COO-、HS-、S2-、F-、SO32-、HSO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等都不能与H+大量共存。

2、氢氧根离子与弱碱的金属阳离子及弱酸的酸式酸根不能大量共存,如:NH4+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、等与OH-不能大量共存。

3、能生成难溶(微溶)物质的两种离子不能大量共存,如:Ca2+与CO32-,Ba2+与

SO42-、Cu2+与S2-,Pb2+与SO42-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。

(二)审题时应注意题中给出的附加条件

1、酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液等。

2、有色离子:MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+等。

3、MnO4-,ClO-等在酸性条件下具有强氧化性。

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