江苏省溧水高级中学 余佳2009年11月10日 研究物质及其变化的基本方法 三维目标【知识与能力】1.掌握混合物的分离、提纯方法和常见离子的检验方法。2.掌握制备Fe(OH)3 胶体的实验技能，熟练掌握离子反应发生的条件，理解氧化还原反应概念并能进行简单的运用。3.理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的概念，并能进行简单计算。【过程与方法】1.通过系列问题探究，掌握分析问题和解决问题的方法。2.通过以物质的量为中心有关概念计算的教学，培养学生的计算能力。3.体验科学探究过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。【情感态度与价值观】发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 教学重、难点化学实验基本方法、以物质的量为中心的有关概念、离子反应的书写、氧化还原反应的概念。教学方法“问题式”教学法创设情境三氯化铁（别名：氯化铁；英文名称Ferric trichloride），某化学研究性学习小组设计实验对三氯化铁性质和用途进行一系列实验探究。实验探究一【信息呈现】三氯化铁是饮用水、工业用水、工业废水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂。【合作探究】实验室提供的实验用品有：饱和FeCl3溶液、AgNO3溶液、NaOH固体、蒸馏水等试剂，以及必要的实验仪器及用品。1第一小组同学欲制备Fe(OH)3胶体 将烧杯中25 mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加56滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，制得Fe(OH)3胶体，其中反应的化学方程式为：FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl，离子方程式 。师：请一位同学写离子方程式生：Fe3+3H2O Fe(OH)3（胶体)+3H+复习（投影）离子方程式的书写师：离子方程式的书写哪几步？生：（1）写写出化学方程式（2）改 易溶于水、易电离物质（强酸、强碱、可溶性盐）写离子形式难溶于水 、难电离物质 写化学式单质、气体、氧化物写化学式（3）删删去方程式两边不参加反应的离子（4）查查质量守恒、电荷守恒等实例 能正确表示下列化学反应的离子方程式的是（ D ）A.铁放入稀硫酸中 2Fe6H+2Fe3+3H2 B. CuSO4溶液和Ba (OH)2溶液反应 Ba2+SO42-BaSO4C. FeCl2溶液中通入Cl2 Fe2+Cl2 Fe3+2ClD. H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应 Ba2+2OH-2H+SO42- BaSO42H2O生：分析各选项错误原因生：（讨论得出）如何判断离子方程式是否正确（1）是否符合客观事实，不可主观臆造产物（2）是否漏掉离子反应（3）改写是否正确（4）沉淀、气体等符号是否正确（5）是否守恒：质量守恒、电荷守恒等师：实验室制取的Fe(OH)3胶体中常含有Cl-，可用渗析法（以后介绍）除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-，如何检验被分离出来的溶液中有Cl-?生：加AgNO3溶液看是否有白色沉淀。师：常见离子的检验方法及相应的离子方程式复习（投影）学生小组讨论得出离子检验方法离子方程式Cl-用稀HNO3酸化,然后加入AgNO3溶液,生成白色沉淀Ag+Cl-AgClCO32-一般加HCl溶液或HNO3溶液,生成无色、无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体CO32-+2H+CO2+H2OCa2+2OH-+CO2CaCO3+H2O SO42-加入HCl酸化,然后再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀Ba2+SO42- BaSO42. 第二小组同学欲制备Fe(OH)3 沉淀并进行定量分析师：现用NaOH固体配制3molL-1NaOH溶液100mL。实验步骤为 生：计算、称量、溶解、溶解、冷却、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀。生：（讨论）配制NaOH溶液操作上主要有哪些注意点 理由是 生：NaOH固体称量时要用玻璃仪器，理由是NaOH易潮解而且有强腐蚀性；NaOH固体溶解时放热转移之前要冷却至室温，否则配制出的NaOH溶液浓度偏大。师： 现将物质的量浓度为cmolL-1的FeCl3溶液100 mL滴入3molL-1100mL NaOH溶液中，恰好完全反应，FeCl3溶液物质的量浓度为多少？产生Fe(OH)3沉淀的物质的量是多少？质量是多少？生1：分析题意，此题关键恰好完全反应。生2：解： FeCl3+ 3NaOH= Fe(OH)3+ 3NaCl1 3 1 0.1cmol 0.3mol n【Fe(OH)3】解得 c=1molL-1 n【Fe(OH)3】= 0.1mol m【Fe(OH)3】= n【Fe(OH)3】M【Fe(OH)3】 = 0.1mol 107gmol-1 = 10.7g 师：围绕以物质的量为中心的计算在高中阶段非常重要，它提供我们定量分析的工具。复习（投影）物质的量与其他物理量的关系师：要想把Fe(OH)3 沉淀从体系中分离出来用什么操作？师：由学生通过实例讨论得出这些分离方法的实用范围。复习（投影）混合物分离和提纯方法分离方法实用范围实例过滤从液体中分离出不溶固体除出粗盐中的泥沙蒸发使溶液中的溶剂挥发得到固态溶质食盐水蒸发得食盐蒸馏从相溶的液态混合物中分离出沸点不同的物质乙醇与水的分离萃取溶质在互不相溶的两种溶剂中溶解度相差较大用CCl4提取碘水中的碘3.以上两小组中所涉及的FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3 沉淀各属于哪类分散系？有何本质区别？（投影）生：三种分散系的比较溶液胶体浊液分散质粒子大小 d1nm1nmd100nm分散质能否透过滤纸 能能不能主要特征均一、稳定均一、较稳定不均一、不稳定丁达尔现象无有无举例FeCl3溶液Fe(OH)3 胶体Fe(OH)3 浊液实验探究二【信息呈现】PCB板即Printed Circuit Board的简写，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板PCB覆铜是指电路设计好后用软件在PCB上布线，包括元件的布局、线的走向、宽度、焊盘大小。三氯化铁溶液和覆铜板发生氧化还原反应，覆铜板上需要保留的部分通常涂上一层不会被三氯化铁腐蚀的材料。4.第三小组对三氯化铁腐蚀电路板进行探究预测该反应的化学反应方程式时同学甲认为是2 FeCl3Cu = 2FeCl2CuCl2同学乙认为是2FeCl33Cu = 2Fe3CuCl2你认为是 另一个错误的原因是 正确反应的离子方程式 生1：同学甲，在2FeCl33Cu = 2Fe3CuCl2这个氧化还原反应中还原剂是Cu，还原产物是Fe，Fe的还原性大于Cu，该氧化还原反应不能发生。生2：正确反应的离子方程式2 Fe3+Cu = 2Fe2+Cu2+复习（投影）氧化还原反应有关概念判断一个反应是否是氧化还原反应：是否有元素的化合价有变化氧化还原反应发生的实质：电子的转移还原剂化合价升高失电子发生氧化反应被氧化得到氧化产物氧化剂化合价降低得电子发生还原反应被还原得到还原产物氧化性: 氧化剂 氧化产物还原性: 还原剂 还原产物 该小组同学对铜与三氯化铁的反应进行定量分析师：现将Cu片放入0.1molL1 FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，测得反应后的溶液中C(Fe3)：C(Fe2)23，则溶液中Cu2与Fe3的物质的量之比为 （ D ）A 32 B 35 C 43 D 34生：解：设反应后的溶液中n(Fe3+) 2x n(Fe2) =3x2 Fe3+Cu = 2Fe2+Cu2+ 2 1 3x n(Cu2+)解得n(Cu2+) 1.5x则 n(Cu2+) :n(Fe3) 3 :4板书设计研究物质及其变化的基本方法第一章 从实验学化学第一节 化学实验基本方法（混合物的分离和提纯 ） 第二节 化学计量在实验中的应用（物质的量)第二章 化学物质及其变化第一节 物质的分类（分散系） 第二节 离子反应 第三节 氧化还原反应教后感 培养学生研究物质及其变化的基本方法，包括定性和定量。反馈练习1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 （ ）A单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B通常状况下的气体摩尔体积约为22.4LC标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D相同物质的量的气体摩尔体积也相同2.设NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2mol/LBa(NO3)2溶液的说法不正确的是 （ ） A2L溶液中的阴、阳离子总数为0.8 NAB500mL溶液中NO3-浓度为0.2mol/LC500mL溶液中Ba2+浓度为0.2mol/LD500mL溶液中NO3-总数为0.2NA3.在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是 （ ）ANa+ 、K+、SO42-、HCO3- BCu2+、K+、SO42-、NO3-CNa+、 K+、Cl-、 NO3- DFe3+、K+、SO42-、Cl- 4.在相同体积、相同物质的量浓度的盐酸和硫酸中，必然相等的是 （ ）A溶质的质量 B溶质的质量分