人教版选修五高中化学教案
人教版选修五高中化学教案范文
教学中，备课是一个必不可少、十分重要的环节，备课不充分或者备得不好，会严重影响课堂的气氛和学生的积极性，一堂准备充分的课，会令学生和老师都获益非浅。因此，平时，我们紧抓备、教、改、辅、查等教学中的重要环节。下面是小编为大家整理的5篇人教版选修五高中化学教案内容，感谢大家阅读，希望能对大家有所帮助！
人教版选修五高中化学教案1
《氢气的性质和用途》
教学目标
知识目标
使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象以及注意事项;
根据氢气的性质了解其主要用途;
从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。
能力目标
通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。
情感目标
通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学，进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。
教学建议
教法建议
在讲氢气的性质之前，学生已学过氧气的性质、制法和氢气的实验室制法。教师根据学生已有的知识水平、化学教学大纲的要求和教材的特点，确定恰当的知识范围和实验内容，使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性及有关实验现象和化学方程式;了解点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验的方法，结合实验内容明确提出培养学生观察能力，结合氢气的可燃性对学生进行环境保护教育等。
在教学过程中，教师应始终围绕教学目标，层层深入地展开教学内容。教师讲新课之前先复习旧知识，以实验室用什么药品制取氢气，收集氢气有几种方法等问题导入新课，而后展示一瓶瓶口倒置的氢气，请学生通过观察氢气在通常状态下的色、态、水溶性、密度等，让学生通过观察思考自己总结出氢气的物理性质。这种从感性到理性认识问题的方法，层次清楚，符合学生认识规律和能力形成与发展的规律。在讲授氢气的可燃性和还原性时，也应先演示氢气在空气中安静燃烧、氢气中混有空气点燃发生爆鸣、氢气在氯气中燃烧在瓶口出现白雾、氢气还原氧化铜的实验等，而后运用投影，进行反应实质的总结，写出化学方程式。这种运用探索性实验的教法，能使学生从感性认识上升到理性认识，揭示了知识的本质和内在联系。
最后教师通过让学生看书进行小结，再通过让学生做练习题进行巩固，使大多学生都能掌握基本的、重点的知识，从而_地完成教学任务。
其它一些建议：
(1)为使操作方便，节省时间和药品，氢气发生装置宜选用启普发生器。
(2)为增加实验兴趣，可在实验3-4的肥皂水中加入颜色。
(3)氢气燃烧实验必须绝对安全，氢气燃烧除焰色、发热和爆炸外，还可引导学生注意产物，即可在烧杯内壁涂上遇水显色的物质。
(4)认真做好氢气还原氧化铜实验，使学生掌握操作步骤。
(5)引导学生分析反应物和产物，为下章学习打下基础。
(6)复习氧化反应，引入还原反应。先以氢气和氧化铜为例理清概念，不要急于将前面各种氧化反应均分析一下哪个是氧化剂、还原剂。
(7)使学生了解用途对性质的依赖关系。
关于“燃烧”概念的扩展
从对比氢气在空气中燃烧和氢气在氯气中燃烧时火焰的颜色不同和生成物不同，不仅能总结出两个反应的特殊性，同时也能找出它们的共性——剧烈的、发光放热的化学反应。从而扩大了“燃烧”概念的内涵。
同时，还可以观察到它们的火焰构造与酒精灯和蜡烛的火焰结构不同。氢气在空气中和氯气中燃烧的火焰都是内外两层，这是因为气体燃烧时不必经气化阶段，所以没有气化层的“焰芯”。
氢氧混合气体的爆鸣
在导管口点燃氢气之前，必须先检验氢气的纯度，完全是由氢气易燃且放出大量热的性质所决定的。
课本选用了纸筒的实验。但书中只描述了"刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一会儿，突然听到"砰"的一声响，爆炸的气浪把纸筒高高掀起。事实上，这个实验如果做得好，所能观察到的现象要比以上课本的那段描述复杂些。所能说明解释的问题也更深入些。实验的具体情况是：
用一个没有盖的纸筒(或罐头筒)底上穿一个小孔，小孔用一尖细小木条塞紧(或用火柴杆也行)。把筒倒立，用排空气法迅速充满氢气，将纸筒向下平置于桌面上，在拔掉小木条的同时，就小孔处点燃逸出的氢气。最初氢气在小孔处安静地燃烧，一会儿听“嗡嗡”的声响，而且声音逐渐增强，最后才是砰然巨响，爆炸的气浪使纸筒腾空而起。
几种可燃性气体与空气混合的爆炸界限
气体最低成分%成分%
氢气4.174.2
一氧化碳12.5 74.2
甲烷5.015.0
乙炔 2.580.0
教学设计方案
重点：氢气的化学性质
一 复习提问：
1.写出实验室制氢气的化学方程式。
2.画出实验室制氢气的简易装置图。
二 导入新课：氢气的性质。
1.氢气的物理性质：
按照描述氧气物理性质的顺序，回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。
【实验3-4】装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。
肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况(1大气压，0℃)下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克/升，1.293克/升，0.0899克/升，它们的比值为16∶14.5∶1。(为什么用排空气法收集?)
氢气在通常状况下，是一种没有颜色、没有气味的气体，难溶于水，比空气轻。
2.氢气的化学性质：
【实验3-5】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。
引导观察燃烧的焰色和烧杯内壁有什么现象出现。把烧杯传递给学生，让学生用手触摸烧杯，感觉热量。证明氢气具有可燃性，燃烧时放出大量的热。
(1)氢气的可燃性：
在这个实验中为什么强调“纯净”呢?如果氢气不纯净燃烧时会怎么样呢?
【实验3-6】取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等)，用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸团内充满氢气。把氢气发生装置移开，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意有什么现象发生。(人要离开，注意安全。)
引导学生观察：
①注意小孔处点火时的开始情况;
②仔细倾听音响的变化;
③观察随音响变化而发生的现象。
板书 氢气不纯混有空气或氧气，点燃时发生爆炸。
为什么点燃纯净的氢气能安静地燃烧，而混合气体却会发生爆炸呢?
点燃纯净的氢气时，在导管口流出的氢气量少，与氧气接触少，反应时产生的热量也少，且散失较快，所以点燃时安静地燃烧。
点燃纸筒中氢气时，随着氢气的消耗，空气不断从纸筒底部进入筒内。氢气和空气接触并混和，与氧气接触面多，点燃时快速反应，产生的热量在极短时间内、有限空间里急剧膨胀，就发生了爆炸。
实验测定，当空气中混入氢气的体积达到总体积的4%～74.2%时，点燃即发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以，点燃需要纯净的氢气，点燃氢气前必须检验氢气的纯度。
【实验3-7】用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已经纯净，如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿，然后再收集氢气检验纯度，以免暗焰引发氢气发生器爆炸。
【实验3-8】在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的氧化铜，管口微向下倾斜。通入氢气，过一会儿再给氧化铜加热。注意观察黑色的氧化铜有什么变化，管口有什么生成。反应完成后停止加热，还要继续通入氢气，直到试管冷却后，再停止通氢。
引导学生思考：
(1)放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜?
(2)导气管为什么要伸入到试管底部，管口不能用塞子塞住?
(3)为什么先通一会儿氢气，再加热氧化铜?氢气的纯度是否需要检验?
(4)实验在停止加热时，为什么还要继续通入氢气到试管全部冷却为止?
联系已学过的有关知识逐一讨论。归纳出实验步骤韵语记忆口诀：
板书“一通、二点、三灭、四撤”。
引导学生用化学式表述反应过程
氢气和氧化铜反应：
练习：实验室制备氢气并使氢气跟灼热的氧化铜反应有以下主要步骤，请按正确的操作顺序排列序号___________________。
A 检验氢气发生装置的气密性; B 给试管中的氧化铜加热;
C 向氢气发生装置里添加药品; D 停止加热;
E 向装有氧化铜试管中通入氢气; F 停止通入氢气;
G 检验氢气的纯度。
复习提问：什么是氧化反应?氢气与氧化铜反应是否是氧化反应?
分析：在氢气与氧化铜反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应。而氧化铜失去了氧变成了单质铜，则氧化铜发生了还原反应。
在反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应。使铜被还原出来，说明氢气有还原能力，我们称之为还原性，而把氢气称之为还原剂。
氧化铜失去了氧，发生了还原反应。使氢气发生了氧化反应，说明它具有氧化能力，我们称之为氧化性，而把氧化铜称之为氧化剂。
氢气：得氧～有还原性～是还原剂～发生了氧化反应。
氧化铜：失氧～有氧化性～是氧化剂～发生了还原反应。
练习：在高温下，三氧化二铁与一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳。此反应中氧化剂是_______，还原剂是_______，_______，发生了氧化反应，________发生了还原反应。
氢气的用途：阅读课本57页图3-14。
物质的用途是由其性能决定的。
密度小——氢气球;
可燃性——氢氧焰、高能燃料等;
还原性——冶炼金属、制备硅等;
另外还可用于合成氨气、制备盐酸。
探究活动
1. 家庭小实验 在如教材第53页所示的实验3-4中，可以用蜡烛不断点燃产生、上升的氢气泡。想办法使氢气泡中含有少量空气，一来可减慢氢气上升的速度，二来又可产生强烈的爆鸣声。
2. 家庭小实验 取一支大试管，平置固定在铁架台上，用一团棉絮浸透酒精溶液，置入管底。在管中部用纸槽送入黑色氧化铜，铺平。用单孔带短玻管的橡皮塞塞紧，加热棉絮球部位，可以看到氧化铜慢慢由黑色变红。
3. 设计一个实验，证明蜡烛中含有碳氢两种元素.
人教版选修五高中化学教案2
《氢气实验室制法》
教学目标
知识目标
使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理，初步了解实验室制备实验的一般思路和方法;
了解置换反应的概念，对给定反应物、生成物的化学反应，能初步判断反应类型;
根据气体的性质，学会判断气体收集的方法。
能力目标
培养学生的观察能力，通过观察了解启普发生器的工作原理，并根据其原理，用易得廉价的简单实验仪器，自行设计制备氢气的简易装置。
情感目标
通过对氢气纯度的检验，使学生了解点燃可燃性气体之前，需要进行验纯的必要性，加强对学生进行安全教育。
教学建议
本节课是元素化合物的基础知识课，难度虽不大，但知识面广，这些知识是后续教学的基础。
1.准确 恰当地抓住教学目标，本节课要抓住置换反应的概念和氢气的实验室制取装置等主要内容，紧紧围绕这些知识的形成过程进行教学活动。因此教学目标应具体、明确，教材处理详略得当，紧紧围绕教学大纲的规定和教材内容的要求，重视能力培养和养成教育。
2.教学内容应有序、合理
教学过程从水的电解产物和氧气的有关知识开始，可以用计算机等媒体放映"氢气的用途"资料片，导出新课。再通过实验，师生共同讨论，建立置换反应的概念，同时简介原子团的知识。在此基础上，结合实物展示，巧设问题，由简到繁，从易到难，根据仪器药品，让学生在课堂上设计出一套制氢气的合适装置，通过设计实验，一可培养学生的动手、动脑的能力，二可增强他们学习兴趣，三可巩固已学知识。
3.优选教学方法，教学手段多样化
本节教学方法是实验探究法，以实验为前提，通过实验观察，实物展示和录像、计算机、投影等电化教学手段，集实验、讨论、讲述、讲解、归纳、练习为一体，这种方法既充分体现了以实验为基础的学科特点，又体现了教为主导，学为主体二者统一的教学原则。
4.重视能力培养，注意养成教育
本节教学应灵活运用多媒体教学手段，通过实验或启发性、探究性的问题，激发学生的学习兴趣，增加学生动眼、动手、动口、动脑的机会，培养和发展学生观察、操作、思维与自学等多种技能和多种能力。同时，教学中每一个知识点都是以已有知识或化学事实、探究性问题开始，通过实验观察、引导思考、讨论、自学等多种方式，突出对学生学习过程的指导，教给学生学习方法和思维方式，这样有利于逐步建立有效的学习方法，养成良好的学习习惯。此外，教学中还可结合"氢气的发现史"和"制氢发生装置"的分析讨论，以及知识的迁移过程，同时向学生进行辩证唯物主义认识论和科学态度、科学方法的教育，这些都有利于对学生进行素质教育。
教学设计方案
早在十六、七世纪的时候，有好几位科学家都发现了金属跟酸反应能产生一种可燃性的气体——氢气。直到现在，氢气的实验室制法仍然选用金属跟酸反应。那么用哪种金属，用哪种酸为呢?
一、 验室制取氢气的原理：
(实验)取四支试管，分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片，然后向试管中加入等量的同种稀硫酸，观察产生气体的速率。
(现象)稀硫酸同时与Mg、Zn、Fe、Cu接触，实验现象是：Mg与稀硫酸反应剧烈，锌与酸反应，产生氢气的速率较快，Fe与稀硫酸反应很慢，铜与稀硫酸接触，没有明显现象。
实验室制取气体，要求便于操作和收集，而Mg反应速率过快，不方便收集;Fe反应速率过慢，因此常选用锌为最合适。
二、实验室制取氢气的装置和收集方法
1. 制备装置：
完整的气体制取装置包括发生装置(即发生反应生成该气体的装置)和收集装置两部分。
气体发生装置的确定，要依据反应原理，特别是反应物的状态和反应条件。实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体，所用的稀硫酸呈液体，常温下两种药品接触即可发生反应。由此可见，只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起，并将产生的氢气通过导管导出即可。因此组装发生装置应包括盛装药品的反应容器(大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可)，用于封闭反应容器口的胶塞，穿过胶塞用于导出氢气的玻璃导管(用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定)。这种装置是最简单的氢气发生装置，如下图(A)、(B)所示。
(A)
(B)
(讨论)但这种发生装置的缺点是必须当锌和稀硫酸中至少有一种完全反应后该反应才能停止，如何使制取气体的过程连续呢?
实验中常加一长颈漏斗，通过长颈漏斗分次加酸来控制反应，如下图所示。
长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中，为什么呢?
此时将导气管一端堵死，观察实验现象。如学生看不清楚，可重复几次，并提示学生应注意的问题。
(请同学简述现象，分析原因)
展示启普发生器，介绍部件名称，作用，介绍使用方法。
2. 气体的收集：
气体的收集装置要依据该气体的收集方法而定。氢气的收集方法有两种：向下排空气法(因为氢气密度最小)和排水法(因为氢气难溶于水且不和水反应)，如图(E)、(F)所示。
如果用向下排空气法收集氢气，难于验满，因此收集氢气的方法是排水法。
注意事项：仪器连接好以后应先检查装置的气密性，然后再装入药品制取氢气;将锌粒装入试管时，应将试管倾斜，使锌粒滑入试管底部，以免直接投入时砸破试管底;对产生的氢气经验纯后再收集或直接应用;收集满氢气的集气瓶应倒置在桌上，防止氢气很快逸散。
三、氢气纯度的检验方法
实验操作：用排水法或向下排气法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯。然后按上述方法再收集、再检验，至点燃时发出的响声很小时，表明氢气已经纯净。实验操作过程如下图：
注意事项：当开始收集的氢气经检验不纯，这时需要再收集、再检验。若下一步要采用向下排空气法收集氢气，应先用拇指把试管口堵住一会儿，再去收集、检验氢气。否则刚用于检验氢气的试管内的火焰可能没有熄灭，立即用这个试管去再收集氢气时，可能会点燃导管口不纯的氢气，引起装置爆炸，发生危险。
四、置换反应：
置换反应：由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
置换反应中“置换”的涵义是：反应物之一的单质中所含元素，代换了参加反应的化合物中的某种元素。
置换反应是化学基本反应类型之一。
表达式：单质 + 化合物=新单质 + 新化合物
A + BC AC + B
锌 + 稀硫酸 ==硫酸锌 + 氢气
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
单质 化合物 化合物 单质
置换反应的特点是：参加反应的物质只有两种，且一定是一种单质和一种化合物。生成物也只有两种，一种一定是单质，另一种一定是化合物。掌握了这些特点，就能够正确地判断置换反应。
(讨论)置换反应与化合反应，分解反应有哪些区别?
五、原子团的概念：
锌 + 稀硫酸 == 硫酸锌 + 氢气
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
在锌与硫酸进行反应时，反应物硫酸，生成物硫酸锌均有相同的集团，即：
H2SO4和ZnSO4中的画线部分。在许多化学反应中，作为一个整体参加反应，就好像一个原子一样，这样的原子集团叫做原子团。
常见的原子团有：
KClO3 氯酸根
KMnO4 高锰酸根
NaOH 氢氧根
H2SO4 硫酸根
KNO3 硝酸根
探究活动
1用废旧的可乐瓶(塑料)、吸管、粘合剂，根据启普发生器原理，制作一个简易装置。
2根据启普发生器的原理，设计三套类似的实验装置，画出装置图。
3设计一个储存氢气的装置，便于利用该装置收集氢气，便于实验中使用氢气。
4实验室制取氢气时，以锌粒与较浓的盐酸反应，用气球收集气体，一段时间后，气球瘪了，重复上述实验多次，均得到相同的现象，试分析造成这种状况的原因，你从中得到什么启示?
人教版选修五高中化学教案3
本文题目：高二化学教案：沉淀溶解平衡教学案
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[cAg+]2=2.0×10-50.0342 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。
人教版选修五高中化学教案4
教学准备
教学目标
1.1知识与技能：
1.了解金属的物理性质和化学性质。
2.掌握钠、铝、铁与氧气的反应。
3.了解金属钠与水的反应，会解释钠与水反应的各种现象产生的原因。
4.设计铁与水蒸气反应的实验装置，了解铁与水蒸气的反应。
1.2过程与方法
通过钠在空气中缓慢氧化和钠加热时氧化的实验，培养学生的观察能力、对比能力和分析能力。
1.3情感、态度与价值观
让学生充分体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙，激发学生学习化学的兴趣。
教学重难点
2.1教学重点
1.钠的氧化反应
2.钠与水的反应
3.铝与NaOH溶液的反应
2.2课题难点
1.金属与氧气反应规律
2.钠与水的反应，铁与水蒸气的反应
4.铝与NaOH溶液的反应
教学工具
教学课件
教学过程
一、新课导入
在日常生活中我们常用的金属有铁、铝、铜、银等，你知道这些金属元素是以化合态存在还是以游离态存在于自然界中的吗?
阅读教材第46页第一自然段，回答并解释原因。
PPT投影金属元素在地壳中的百分含量示意图。
学生读图，并说出地壳中含量前五位的元素。
归纳整理：地壳中含量前五位的元素：O、Si、Al、Fe、Ca。
过渡：在初中我们已经学习过一些金属单质的性质，通过今天的学习我们将了解金属更多的性质。首先请同学们根据你对金属的观察和使用，说出金属都有哪些物理性质?
学生思考回答。
二、新课教学
归纳整理：金属的物理性质：有金属光泽、易导电、易导热、有延展性。
阅读教材，观察并分析第46页图3-2，写出反应的化学方程式，是离子反应的，写出离子方程式。
学生观察实验现象，思考、交流，回答。
归纳整理：金属的化学性质：
(1)与氧气反应生成氧化物。
(2)在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属与酸反应放出氢气。
(3)在金属活动性顺序表中排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
思考与交流：利用氧化还原反应的知识，比较Na、Mg、Al、Fe的还原性强弱，预测钠与氧气反应的条件。
学生思考回答，教师评析。
实验探究：
1.用镊子夹取存放在煤油中较大块的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在玻璃片上，观察钠的表面。
2.用小刀从中间切开，观察钠的“真面目”：颜色、光泽，感受钠的硬度，并注意观察切面的颜色变化。
(一)金属与非金属的反应
1.钠与氧气的反应
常温下：4Na+O2=2Na2O
过渡：如果加热，钠又有什么变化呢?
实验探究：
1.用坩埚钳夹持坩埚放在三角架的泥三角上，用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中，点燃酒精灯进行加热。
2.观察现象和生成的固体颜色、形态。
归纳整理并板书：
加热条件下：钠在空气中剧烈燃烧，产生_火焰，生成淡_粉末状固体——过氧化钠。2Na+O2Na2O2
思考与交流：你认为铝能否与氧气反应?若能，反应的理由是什么?若不能，依据是什么?
讨论推测：铁能与氧气反应，根据金属活动性，铝比铁活泼，应该能与氧气反应，但在生产生活中铝却不会生锈，也可能不与氧气反应。
实验探究：
1.用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热并轻轻晃动，观察现象。
2.重新取一块铝箔，用砂纸打磨，除去其表面的氧化膜，加热。
学生观察、对比、思考，描述实验现象。
实验结论：氧化膜熔点高，加热时氧化膜包裹着的内层铝熔化而不会滴落。
思考与交流：请解释为什么在日常生活中铁制品需要刷漆或采用其他措施防腐，而铝制品则不用。
解释：这是因为铁锈比较疏松，不能保护内层金属，而铝表面的氧化膜比较致密，可以保护内层金属不被氧化。1.金属钠是_______色固体，质地_______，将钠放在空气中一会儿，会发现金属钠的表面变暗，原因是(用化学方程式表示)_______________________;将钠放在空气中燃烧，其反应的化学方程式是__________________，生成物的颜色是___________色。
2.保存金属钠时，应放在()
A.水中B.煤油中C.棕色瓶中D.酒精中
过渡
在日常生活中我们见到的金属如铁、铝、铜等是不和水反应的，那么是不是所有的金属都不和水反应呢?上一节课我们学习了钠的几点性质，并且知道了钠比较活泼，下面我们通过实验探究钠是否和水反应?
实验探究：在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后放入一小块钠。
学生观察并描述现象。
归纳整理：现象：浮、熔、游、响、红。
思考与交流：出现上述现象的原因是什么?
学生思考交流回答。
归纳整理：
浮：钠的密度比水小。
熔：反应放热且钠的熔点比较低。
游：有气体生成。
响：生成的气体能燃烧。
红：有碱生成。
思考与交流：结合实验现象，从氧化还原反应的角度分析生成气体的成分。并写出该反应的化学方程式。
解释：钠的化合价升高，必然有一种元素的化合价降低，在水中氧的化合价为不能降低，只能是氢元素的化合价降低，产物为氢气。
(二)金属与水和酸的反应
1.钠和水的反应
化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
思考与交流：设计一个实验证明钠与水反应产生的气体是H2。
实验设计：
通过点燃生成的气体来证明。
思考与交流：金属钠着火，能否用水灭?为什么?应该如何处理?
学生交流回答。
解释：不能。因为钠能与水发生反应，且生成的氢气能燃烧，火会更旺，应用沙子盖灭。
思考与交流：根据金属与盐溶液反应的规律，请你预测钠与硫酸铜溶液的反应现象。
学生交流回答。
过渡：下面我们来通过实验来验证一下你的预测是否正确。
实验探究：取一试管，加入少量硫酸铜溶液，再加入一小块钠，观察现象。
归纳整理：现象：有蓝色沉淀生成。
思考与交流：根据金属与盐溶液反应的规律，我们预测应该有红色固体铜生成，而实验结果是有蓝色沉淀生成，那么沉淀的成分是什么?试解释产生这种现象的原因。
学生思考交流回答，教师补充。
归纳整理：当把钠放入硫酸铜溶液时，由于钠非常活泼，先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应，生成Cu(OH)2沉淀。
过渡：通过生活常识我们知道铁不与冷水反应，也不与热水反应，那么铁能否与水蒸气反应呢?
思考与交流：设计一套实验装置，使铁粉与水蒸气反应。(提示：从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气的反应，反应产物的检验等环节，讨论反应装置的设计。)
PPT展示几名学生画的装置图，师生共同分析各装置的优缺点，归纳整理出方案。
实验探究：按照教材第51页图3-9进行演示，指导学生观察实验现象，强调实验中应注意的问题。
2.铁和水蒸气的反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
思考与交流：对比钠、铁与水的反应条件，以及钠与铁的活泼性，你能得出什么结论?
归纳整理：当不同的还原剂和同一种氧化剂反应时，所需要的条件越低，该还原剂的还原性越强。
过渡：通过今天的学习我们知道较活泼的金属在一定条件下能与水反应，那么金属与酸反应会是怎样一种规律呢?下面请同学们回顾初中学习过的金属与酸的反应，总结金属与酸反应的规律。
(三)金属与酸的反应
[学生实验探究金属与酸的反应情况]
实验目的：能否通过实验的方法比较镁、锌、铁、铜的金属活动性?
实验用品：铁丝、铜丝、铝条、稀盐酸、稀硫酸、试管
实验要求：
每4名学生为一组，分工合作进行实验探究，并将全体学生分成A、B两大组
A组：取3支试管，分别加入一小段铁丝、铜丝、铝条，然后分别加入少量的稀盐酸(控制相似的实验条件，即保证同种酸的体积相同)，仔细观察并记录实验现象，填写实验报告。
B组：用稀硫酸代替稀盐酸，进行类似的实验。
盐酸稀硫酸
铁
铜
铝
2.在实验的基础上提出问题：
(1)哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?反应后生成了什么气体?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?
(2)比较三种金属分别与盐酸、稀硫酸反应的难易和剧烈程度，将三种金属的活动性按由强到弱的顺序进行排列。
3.引出金属活动性顺序：从以上实验可以看出，铁、铝能置换出盐酸或稀硫酸中的氢元素，而铜不能置换出酸中的氢元素。由此得出，这几种金属的活动性顺序：铁、铝比铜活泼。而铝跟酸反应比铁剧烈，则铝的活动性比铁强。
人们经过长期的实践，总结出常见金属在溶液中的活动性顺序如下：
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强;
学生讨论：金属活动顺序中为什么有氢的位置?有何作用?
排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气。
【说明：学生亲眼看到了上述三种金属与酸反应的难易和剧烈程度不同，通过比较、讨论，容易认知这三种金属的活动性强弱，从而为后面给出金属活动性顺序打下基础。】
[活动天地]
1).在上面的实验中，铁分别与盐酸、稀硫酸反应生成氯化亚铁，硫酸亚铁，并放出氢气;铝分别与盐酸、稀硫酸反应生成氯化铝、硫酸铝，并放出氢气。试写出这些反应的化学方程式。
Fe+HCl—Fe+H2SO4—
Al+HCl—Al+H2SO4—
2).观察上述反应的化学方程式，分析这些反应有什么共同特点?
3).得出置换反应定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，这类反应叫做置换反应。
4).强调：铁跟稀盐酸、稀硫酸反应后显+2价，用铁锅炒菜，铁和胃酸盐酸反应生成氯化亚铁，给人体补充铁元素，可以预防缺铁性贫血。
【说明：在实验的基础上，根据实验事实，写出反应的化学方程式，并根据反应物、生成物的特点得出置换反应的定义。】
(四)、实验探究金属与盐的反应
【实验探究金属与盐的反应】
实验目的：金属能否与盐溶液发生置换反应?
实验用品：锌片、铁丝、铜丝、硫酸铜溶液、_银溶液、氯化钠溶液、试管
实验要求：取3支试管，分别加入一小段锌片、铁丝、铜丝，然后分别加入适量的硫酸铜溶液、_银溶液、氯化钠溶液，仔细观察并记录实验现象，填写实验报告。
CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液
Zn
Fe
Cu
1).在实验的基础上提出问题：
(1)哪些物质之间会发生反应?反应产物是什么?
(2)对照金属活动性顺序，找出金属和盐溶液发生置换反应有什么规律?
2).在学生讨论的基础上小结：在金属活动性顺序中，位置在前面的金属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液里置换出来。
【说明：在探究金属与酸的反应规律后，学生对不同金属的活动性强弱已有了初步的认识。在此利用给出的金属活动性顺序表，结合金属与盐溶液反应的现象，通过学生讨论，得出金属与盐溶液发生置换反应的规律。这样安排，既找出了规律，又应用了金属活动性顺序，起到对当堂所学知识加深巩固的作用。】
(五)、金属铝与氢氧化钠的反应
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
金属铝既能和酸反应也能和碱反应
(六)、金属活动性顺序的应用：
1.金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
问题与思考：
1.银、铂、金等经常被用作贵重首饰这与它们的化学性质稳定有很大关系，试想，用铁做首饰行吗?
2.我国劳动人民在古代就会利用金属与盐溶液发生置换反应的原理来冶炼金属，你能写出反应的化学方程式吗?
【说明：利用问题导思，让学生在观察与讨论中发现问题、分析问题、解决问题，从而培养学生处理和加工信息的能力。“曾青得铁则化为铜”是现代湿法冶金的先驱，也是我国古代劳动人民智慧的结晶，激励学生加倍努力把我们祖先的业绩发扬光大。】
在线测试
1.家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品?下列物质能否发生反应?写出能发生反应的化学方程式。
(1)银与稀盐酸
(2)锌与硫酸铜溶液
(3)铜与硫酸锌溶液
(4)铁与稀盐酸反应
2.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁质容器来配制波尔多液?
3.新买的铝壶用来烧开水时，凡是水浸到的地方都会变黑，这与水含下列哪种盐有关()
A.钠盐B.钾盐C.钙盐D.铁盐
4.填写下列表格。(“混合物”栏中括号内为杂质。)
混合物除去杂质使用的物质反应的化学方程式
铜粉(铁粉)
FeCl2溶液(CuCl2)
5.有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应;如果把Y和Z分别放入_银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序。
感悟与收获
1.金属能与氧气、酸以及某些盐溶液发生化学反应。
2.金属活动性顺序能表示常见金属的化学活动性，还能用来判断金属和酸、金属和盐溶液之间能否发生置换反应。
3.通过本节课的学习，请同学们再来谈一谈鉴别真假黄金的几种办法。
【说明：请学生总结金属活动性顺序的判断和应用，使所学的知识系统化、条理化，并引导学生利用本节课学到的知识，设计实验鉴别真假黄金，跟开始创设的情境照应，让学生进一步体会到学以致用的乐趣。】
课后反思：
在本课的教学过程中，还要注意把握好以下几个环节：
1、提出问题，鼓励学生展开想象的翅膀，大胆设想解决问题的途径，敢于发表自己的见解;
2、科学引导，启发学生运用已学过的化学知识设计实验方案，验证提出的设想;
3、集体讨论，组织学生在实验的基础上比较观察到的不同现象，分析产生的原因，得出正确的结论。
通过问题、假设、验证、结论，使学生在获得知识的同时，逐步懂得科学研究的一般过程，知道观察和实验是获得知识的基本方法，初步培养实事求是的科学态度和探索勇气。
实际教学中，通过设计实验方案，实验操作、纪录实验现象，分析实验现象这一系列步骤，学生的实验观察能力和比较分析能力有了明显的提高。
巩固练习
1.在进行钠和水反应的实验中，有如下操作和实验现象，请根据钠的性质解释说明。
(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈_____色，在空气中放置几分钟后发生的变化为
________________。
(2)切下来的金属钠块要用吸干煤油后方可放入水中实验。
(3)金属钠块必须用_______夹取，而不能用手拿取。
(4)金属钠块投入水中后，钠很快熔成一个闪亮的小球并浮于水面上，这是因为
。
(5)钠小球在水面上迅速游动，这是因为。
(6)如果水中在未加钠之前已滴入酚酞试液，反应后溶液由无色变为____________色，理由是__________________________。
2.在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器有()
a.试管夹b.镊子c.小刀d.冷凝管e.滤纸f.研钵g.烧杯h.坩埚i.石棉网j.玻璃片k.药匙l.燃烧匙
A.abdiB.ecfkC.fghlD.bcegj
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
分析对比：完成下表
本课小结
1.钠与氧气在不同条件下反应的现象和产物。
2.不同金属相同条件下与氧气反应，反应现象和产物不同。说明与金属的活泼性有关系。
3.通过钠与水和盐的反应，我们知道了钠是一种很活泼的金属，性质和其他金属有所不同。
4.学习了铁与水蒸气的反应。
5.总结归纳了金属与酸反应规律。
板书设计
第一节金属的化学性质
一、金属与非金属的反应
1.钠与氧气的反应
常温下：4Na+O2====2Na2O
加热条件下：2Na+O2Na2O2
2.铝与氧气的反应：4Al+3O2=2Al2O3
二、金属与酸和水的反应
1.钠与水的反应
现象：浮、熔、游、响、红
化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
2.铁与水的反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
3.金属与酸的反应
三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【作业】课本P48、P50科学探究;P53习题1-9。
人教版选修五高中化学教案5
随着现代信息技术在社会各领域的普及应用，人类开始步入信息社会。信息技术不仅改变着人们的工作和生活方式，也改变着教育和学习方式。学校也不可避免地卷入到社会信息化的强大漩涡中，课堂教学面临的重大改革。我校校园网和班班通网络建设的完善，大力推进了信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，我有幸代表全体教师，将我们的一些做法和体会向各位领导做一汇报。
一、教材分析
《钠》是高一化学第二章《碱金属》的第一节，碱金属是高中系统学习的的金属族元素，通过对“钠”这种代表性元素的学习，旨在向学生介绍金属元素的学习方法，在高中化学中占有重要位置。对元素化合物的学习主要学习其的物理性质、化学性质、保存方式及其用途。这一节即从这几个方面来学习钠单质的性质。
二、重点.难点
1.重点是钠的化学性质——钠与水反应
2.难点是实验的观察、分析、尤其是钠与水反应的探究学习。
三、教学理念及其方法。
在本节课教学中我主要体现“学教并重”的教学理念，教师的主导作用与学生的主体作用相结合，动手实验、观察分析、教师引导、多媒体辅助教学相结合，计算机辅助的根本目的是促进学生自主学习，将其作为学生主动学习的工具和情感激励工具，在多媒体使用时，尽可能使其恰到好处，能通过实际操作的就不去模拟，能学生思考得出的，就不通过多媒体简单呈现。本节课虽是一节以实验为主的课型，但传统的演示实验和学生实验有许多弊端，如在下列情况下既无法解决。
1.对速度较快的反应，学生还没来得及观察清楚就已经结束，观察不仔细则分析不透彻，若放慢速度，反复观察效果更好。
2.原理解释，涉及微观粒子的反应原理的解释，肉眼观察不出，宏观实验不能反映其实质，可用计算机模拟其反应过程，便于学生理解。
3.有危险性的实验，现有条件难以实现的实验，错误操作。这些实验可操作性差，尤其是错误操作，若能采用动画模拟或插入影象，会起到理想的效果。
4.对微型实验的放大观察，便于同学们同一时间，对同一现象的捕捉，观察，分析。
5.由此说，实验课中恰当的便用多媒体手段有助于教学实践的高效完成
四、教学过程
(一)、创设情境，提出问题
首先大屏幕展示“滴水生火”图片给学生以想象空间。“水火不相融”与“滴水生火”形成强烈反差，然后教师演示实验，果然是水能生火，学生兴趣一下被激发起来。
(二)、动手实验，观察现象，在此期间，教师适时点拔，学生自学、互学、分析、讨论、发言，利用大屏幕对学生的讨论结果进行归纳小结，使分散的知识条理化，如Na的物性小结，Na与水反应现象小结。将实验中的各个结论提取出来，学生感到清晰、明确。
(三)、突显重点，突破难点
1. 钠与水反应
钠与水反应是本节重点，需用多种形式、多角度对该反应进行分析，实必不可少的手段，我设计了五种情境下的实验。。
①首先是在实物展台上教师亲自操作钠与水在表面皿中的反应，这样体现实验真实性，可靠性。展台上放大以后的反应现象清晰明显，大家在同一时间共同观察实验现象，描述实验现象，分享实验成功的喜悦。教师适时提问，说明钠的性质。
②常规实验。钠与水反应产生氢气的收集和检验，是一常规实验，学生曾多次左类似的性质实验，课用模拟动画达到知识在现的目的即可，这样，节省时间，提高效率。
③改进实验。在一废旧塑料瓶中完成。关键是对实验细节的观察能力的培养，该实验操作简单，现象明显，且在实际操作中可提高学生对钠的性质的感性认识，成功的体验会激发学生浓厚的学习兴趣，这样的实验可操作性强，不必用多媒体。
④探究性实验。
利用ц型管作该实验收集并检验氢气，采用先讨论、后评价、再实验的模式。学生对特殊的实验仪器感到新奇，探究的欲望强，积极参与，热烈讨论，大胆设想，涌跃发言。在此过程中，给学生提供了展示聪明才智的舞台，培养其良好的探究式思维能力。学生发言五花八门，较发散，利用大屏幕对学生的讨论结果进行对比评价，表现形式直观。学生从中发现各种方法的优缺点，进而启发学生更好的理解、掌握、发现规律，尝试解决问题的途径。
(针对学生设计的实验分析其错误原因。钠与水反应若在小容器中进行会爆炸，分析原因，插入影象文件，警示作用体现多媒体的优势)
⑤进一步改进实验。Na与水反应很快，这个水面上升又下降的过程是很快完成的。实地演示不宜成功，对观察不利。在多媒体上可以放慢速度，反复观察，，这在一般常规实验时是不可能实现的。利用多媒体动画模拟，给学生观察分析和理解的空间。
⑥兴趣实验——水上芭蕾
钠在苯和水的混合液中反应。(体现学科渗透)在对实验的安全性进行分析后，学生动手完成。
五个实验下来，要适时小结，将五种不同装置放在一张图上，对Na与水的反应进行了深入细致的培析，用多媒体进行重现小结。体现了探究过程的渐进行，在学生心中留下深刻而清晰印象。
2.Na与CuSO4溶液反应
钠与硫酸铜溶液的反应机理较抽象，是本节教学的难点，动画将其过程形象的展示出来，这样微观粒子的运动和反应过程简单清晰的呈现出来，使抽象的知识直观化，达到深入浅出的效果!
4.性质总结
钠的性质总结用线形关系，清晰条理。
5.用途展示
此做为上节布置的作业，让学生网上收集
有关资料，学生作业展示过程，使对学生自主学习的认可，也是资源共享，共同提高的的过程，资料的收集液使课堂教学的延伸。
(画面：① 高压钠灯，美丽的不夜城有钠的一份功劳，
② 秦山核电站，核事业发展离不开钠与钾合金原子反应堆导热剂)
总之，一节以实验为基础的化学课，在多媒体的辅导下，突破了许多常规实验不易解决的重点难点，为学生的自主学习和思难训练提供了较理想的手段。
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