離子濃度比較公開課教學設(shè)計

《溶液中離子濃度大小的比較》教學設(shè)計唐山二中化學組張玲芬【設(shè)計立意及思路】電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較問題，是中學化學教學的難點，也是高考的“熱點”之一，是近幾年高考出現(xiàn)率很高的題型。這種題型考查的知識點多，靈活性、綜合性較強，在高考中有較好的區(qū)分度，它能有效的考查學生對強弱電解質(zhì)、電離平衡、電離程度、水的電離、pH值、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握程度及對這些知識的綜合運用能力。所以，在高三復(fù)習課中，我們有必要將這塊內(nèi)容集中作一專題復(fù)習。高考是注重考查學科能力與能力品質(zhì)、旨在選拔人才的考試。高考總復(fù)習的目的除了使學生做到普通的知識規(guī)律化、零碎的知識系統(tǒng)化外，更應(yīng)注重培養(yǎng)學生的能力品質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)，也就是要鞏固知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)，以適應(yīng)高考由知識立意向能力立意的轉(zhuǎn)變。本節(jié)課我分三步進行：第一步是學生的“講”——歸納該專題內(nèi)容及例題的解題思路；第二步教師的“講”——補充學生歸納遺漏之處，使考察的知識點形成網(wǎng)絡(luò)化；第三步是“練”，包括例題和思維能力訓練兩部分，例題是幫助學生形成一定的解題思路，掌握解題技巧的必要步驟；思維能力訓練是檢查學生學習效果的最佳手段，使教師了解學生的不足之處，也便于學生了解自身知識的欠缺點。題型由單一溶質(zhì)、兩種溶質(zhì)到三種溶質(zhì)，內(nèi)容上由淺入深，層層深入，適合學生的接受特點?！究季V解讀】掌握強弱電解質(zhì)、電離平衡、水的電離、溶液的pH、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念及對這些知識的綜合運用能力?！窘虒W目標】1、知識目標：(1)理解電解質(zhì)的電離平衡概念。(2)理解水的電離、鹽類水解的原理和三大守恒關(guān)系。(3)認識以下幾種常見題型：①單一溶液中離子濃度的大小比較②混合溶液中離子濃度的大小比較2、情感目標：培養(yǎng)學生的探究精神。3、能力目標：(1)培養(yǎng)學生分析能力、應(yīng)用理論解決實際問題能力及語言表達能力。(2)培養(yǎng)學生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力?！窘虒W過程設(shè)計】［教師提問］溶液中離子濃度大小的比較必需的知識儲備有哪些？［學生討論分析，師生共同總結(jié)］【板書】一、基本原理1、緊抓兩個“微弱”①弱電解質(zhì)的電離是微弱的：如稀CH3COOH溶液里粒子濃度(不考慮水)的大小為：c(CH3cOOH)>c(H+)>c(CH3cOO-)>c(OH-)②弱根離子的水解是微弱的：如CH3COONa溶液里粒子濃度大小為：c(Na+)>c(CH3cOO-)>c(OH-)>c(CH3cOOH)>c(H+)2、靈活運用三種守恒關(guān)系：粒子濃度的守恒關(guān)系//h—粒子濃度的守恒關(guān)系//h—電荷守恒物料守恒質(zhì)子守恒電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陽離子所帶正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。電解質(zhì)溶液中水電離出的氫離子總數(shù)等于水電離出的氫氧根離子總數(shù)電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不改變的。電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陽離子所帶正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。電解質(zhì)溶液中水電離出的氫離子總數(shù)等于水電離出的氫氧根離子總數(shù)電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不改變的?！舅伎寂c討論】三種守恒關(guān)系是否在任何溶液中均可直接寫出？【師生共同總結(jié)】電荷守恒——任何溶液均可寫出；物料守恒——有確定的溶質(zhì)和溶質(zhì)之間量的關(guān)系；質(zhì)子守恒——單一溶質(zhì)的溶液，對于混合溶液則可將電荷守恒和物料守恒關(guān)系式疊加應(yīng)用?！竟餐懻摗扛鶕?jù)第一輪復(fù)習中的經(jīng)驗，解決離子濃度大小比較問題一般的思路是什么？【師生共同總結(jié)】二、基本思路判斷溶液的成分一判斷溶液的酸堿性一根據(jù)守恒關(guān)系判斷溶液中離子濃度的大小【過渡】有基本理論指導和正確的解題思路下，我們共同探究常見題型的解題對策?！景鍟咳?、題型與對策(一)單一溶液離子濃度的大小比較——強堿弱酸的酸式鹽溶液【識記】一般情況下酸式酸根離子的水解程度大于電離程度，如NaHS、NaHCO3(一種溶質(zhì))，特殊：電離程度大于水解程度的如NaHSO3、NaH2PO4(一種溶質(zhì))【例1】在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，下列關(guān)系式正確的是()A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)【學生講解，教師總結(jié)】我們知道NaHCO3溶液顯堿性，所以A不正確，由于HCO3冰解，所以c(Na+)>c(HCO3-),B不正確，C為電荷守恒，D為物料守恒，所以選CD【練習】草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列關(guān)系正確的是()A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol/LC.c(C2O42-)>c(H2C2O4)D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)【教師點撥】因為草酸氫鉀溶液呈酸性，所以HC2O4-電離程度大于其水解程度，故c(C2O42-)>c(H2c2O4)。又依據(jù)物料平衡c(K+)=c(H2c204Hc(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol/L,所以D正確，B錯誤，再根據(jù)電荷守恒：c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-)判斷A錯，所以。綜合上述，C、D正確。［考點整合］1、掌握解此類題的三個思維基點：電離、水解和守恒規(guī)律2、分清他們的主要地位和次要地位【設(shè)疑】單一溶質(zhì)的溶液中離子濃度大小的比較同學們掌握起來相對較容易，如果是混合溶液，又如何分析？【板書】(二)混合溶液中離子濃度的大小比較1、酸與堿反應(yīng)型，其中一種有剩余：【識記】中?；瘜W常見的有三對：1)等濃度的HAc與NaAc的混合溶液：弱酸的電離〉其對應(yīng)弱酸鹽的水解，溶液呈酸性

2)等濃度的NH3?H2O與NH4C1的混合液：弱堿的電離〉其對應(yīng)弱堿鹽的水解，溶液呈堿性3)等濃度的HCN與NaCN的混合溶液：弱酸的電離〈其對應(yīng)弱酸鹽的水解，溶液呈堿性【例3】用物質(zhì)的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，對該混合溶液的下列判斷正確的是()A.c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/LC.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2mol/L【點撥】等濃度CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的電離和CH3COONa的水解因素同時存在，電離和水解這一對矛盾中起主要作用的是電離，即CH3COOH的電離趨勢大于CH3COO-的水解趨勢，所以C錯，根據(jù)物料守恒，可推出B是正確的。再根據(jù)電荷守恒，且c(CH3COOH)<c(Na+)=0.1mol/L,c(H+)<0.1mol/L可以判斷A、D錯誤，故選B【例4】現(xiàn)有HCl和氨水組成的混合溶液(填〉、<或=)①若溶液的pH=7,則該溶液中c(NH4+)=c(Cl-)；②若溶液的pH>7,則該溶液中c(NH4+)>c(Cl-)；③若c(NH4+)<c(Cl-)，則溶液的pH<7?！緦W生回答】由電荷守恒規(guī)律c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)可以判斷【小結(jié)】溶液中只有四種離子時,常用電荷守恒判斷離子濃度的大小【思考與討論】②中能否確定Cl-與OH-的濃度關(guān)系？關(guān)系是否唯一？Cl-與OH-的濃度關(guān)系與HCl和氨水溶液的量的多少有關(guān)，如果鹽酸的量極少，混合溶液中的溶質(zhì)是少量的NH4cl與大量的NH3.H2O,所以c(Cl-)<c(OH-),隨著鹽酸的量的增多，Cl-的濃度不斷增大，NH3.H2O的濃度不斷減小，使得OH-的濃度也不斷減小，中間有一個點c(Cl-)=c(OH-),如果鹽酸的量再多，則有c(Cl-)>c(OH-),綜上所述，Cl-與OH-的濃度關(guān)系是不確定的?！菊n后思考】③中能否確定NH4+與H+的濃度關(guān)系？關(guān)系是否唯一？【例5】25℃時，在25mL0.1mol/L的氫氧化鈉溶液中，逐滴加入0.2mol/LCH3COOH,溶液的pH的變化曲線如圖所示，下列分析的結(jié)論正確的是()pHA.B點的橫坐標a=12.5,且c(Na+)=c(CH3COO-)B.C點時，c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)13C.D點時，c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)7D.對曲線上A、B間任何一點，溶液中都有：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)【分析與討論】a=12.5時，CH3COOH與氫氧化鈉恰好完全反OONa,由于CH3COO-水解，溶液顯堿性，c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒有?(即)>言?明??5)妙…昔誤，同理B選項錯誤，D點是CH3COOH和CH3COONa等濃度的混合液，由物料守恒可知C選項正確，D選項分析同例4,c(CH3COO-^Dc(OH-)關(guān)系是不確定的，綜上所述，C為正確選項?！咀穯枴课覀冞M一步探究，如果題中所給是兩溶液的pH關(guān)系又如何分析？【例6】設(shè)氨水的pH=x,某鹽酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。將上述兩溶液分別取等體積充分混合后,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是()A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)Bc(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)C.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)【分析與討論】因為x+y=14,所以混合前c(Cl-)=c(NH4+)=c(H+)=c(OH-),由于NH3?H2O是弱堿，微弱電離，所以兩溶液等體積混合后氨水過量，溶液呈堿性，c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)>c(Cl-),且混合后c(OH-)一定小于混合后c(OH-),而c(Cl-)不變，所以C正確【進一步深入探討】前面的題中均給出了確定的酸和堿,即酸和堿的強弱是已知的,如果酸和堿的強弱是未知的又如何分析？請看下題?！揪毩暋恳阎覝叵拢篈酸的溶液pH=a,B堿的溶液pH=b芾A的化學式為HR,B的化學式為MOH,且a+b=14,兩者等體積混合后溶液顯堿性,則混合溶液中必定有一種離子能發(fā)生水解，該混合溶液中離子濃度大小關(guān)系為【小結(jié)】無論題型如何變化，應(yīng)用的基本原理和解題的基本思路是不變的，只要我們能正確分析出溶液中的溶質(zhì)成分，利用守恒關(guān)系等知識均可將問題解決?！具^渡】單一溶質(zhì)溶液和有兩種溶質(zhì)的溶液我們都會分析，三種溶質(zhì)的呢？【板書】2、鹽與堿(酸)反應(yīng)型，其中一種物質(zhì)有剩余【例7】將0.1mol-L-i醋酸鈉溶液20mL與0.1moLL/鹽酸10mL混合后，溶液顯酸性，則溶液中有關(guān)粒子濃度關(guān)系正確的是()A.c(CH3cOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3cOOH)B.c(CH3cOO-)>c(Cl-)>c(CH3cOOH)>c(H+)C.c(CH3cOO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)【學生討論分析，得出結(jié)論】兩溶液混合反應(yīng)后，溶液實質(zhì)上是等濃度醋酸和醋酸鈉、氯化鈉的混合溶液。因溶液呈酸性說明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的電離程度，所以c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),但CH3COOH電離程度較小，c(CH3COOH)>c(H+),故選項A、C錯誤，B正確。依據(jù)電荷守恒原則，可知選項D也正確。綜合上述，答案選B、D?！揪毩暋渴覝叵?，向0.1mol/LNaHSO4溶液中滴加0.1mol/LNH^HQ溶液至中性，得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為【練習】室溫下，向0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加口0.1mol/LNaOH溶液至中性，得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為[考點整合]先確定混合后溶液的成分，再根據(jù)電離、水解程度分析，一般認為與其同濃度對應(yīng)的弱酸(弱堿)的電離相比，電離程度大于水解程度，因此該溶液呈酸(堿)性，再根據(jù)電荷守恒可判斷離子濃度大小?！炬溄痈呖肌?.(08江蘇)下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.pH=2的HA溶液與pH=12的MOH溶液任意比混合：c(H+)+c(M+)==c(OH-)+c(A-)B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2co3三種溶液：c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)C.物質(zhì)的量濃度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合：c(CH3COO-)+2c(OH-)==2c(H+)+c(CH3COOH)D.0.1molL1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)2.(2011江蘇卷)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.在0.1mol-L-1NaHCO3溶液中：c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B,在0.1mol?L-1Na2cO3溶液中：c(OH-)—c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3-)C.向0.2mol?L-1NaHCO3溶液中加入等體積0.1mol?L-1NaOH溶液：c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.常溫下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol?L-1]：c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)2011天津)25℃時，向10mL0.01mol/LKOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液，混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()A.pH>7時：c(C6H5O-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)B.pH<7時：c(K+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)C.V[C6H50H(aq)]=10mL時：c(K+)=c(C6H5O-)>c(OH-)=c(H+)D.V[C6H50H(aq)]=20mL時：c(C6H5O-)+c(C6H50H)=2c(K+)(09安徽)向體積為0.05molLCH380H溶液中加入體積為b的0.05molLKOH溶液，下列關(guān)系錯誤的是()Va>Vb時：c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)Va=Vb時：c(CH3COOH)+c(H+)>c(OH-)Va<Vb時：c(CH3cOO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)Va與Vb任意比時：c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)【課堂小結(jié)】第一，牢記規(guī)律1、離子因電離或水解，濃度減??；但電離與水解均是微弱的。2、多元弱酸根離子分步水解程度逐步減弱，水解形成的相應(yīng)微粒濃度也相應(yīng)減小。3、酸性鹽溶液中，c(H+)小于水解離子濃度，大于水解形成的相應(yīng)微粒濃度，而c(OH-)一般最小。4、堿性鹽溶液中，c(OH-)小于水解離子濃度，大于水解形成的相應(yīng)微粒濃度，而c(H+)一般最小。其次，要掌握解此類題的三個思維基點：電離、水解和守恒(電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒)。對每一種思維基點如何切入、如何展開、如何防止漏洞的出現(xiàn)等均要通過平時的練習認真總結(jié)，形成技能。第三，要養(yǎng)成認真、細致、嚴謹?shù)慕忸}習慣，要在平時的練習中學會靈活運用常規(guī)的解題方法，例如：淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等?！菊n后練習】1、將0.2molL1的NH4NO3溶液與0.1molL1的NaOH溶液等體積混合，下列有關(guān)混合溶液中微粒的濃度關(guān)系正確的()A.c(NH4+)=c(Na+)>c(OH-)>c(NH^HR)B.c(NH4+)=c(Na+)>c(NH3^H2O)>c(OH-)C.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3^H2O)>c(OH-)D.c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-)2、等體積等濃度的MOH強堿溶液和HA弱酸溶液混和后，混和液中有關(guān)微粒的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是()A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)D.c(M+)>c(OH-)=c(H+)+c(HA)3、用2molL1的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性，此時溶液中各離子濃度關(guān)系正確的是()A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H＋)B.c(CN-)=c(Na＋)>c(H＋)=c(OH-)C.c(Na+)+c(CN-)=2molND.c(Na+)+c(OH-)=c(CN-)+c(H+)4、將0.2mol-L-1CH3COOK與0.1moll/鹽酸等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c(CH3COOH)B.c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c