关注学科素养的培养提高复习的有效性.ppt

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资源描述

1、关注学科思想的培养提升知识的应用能力,近两年高考全国卷对教学的启示,化学用语:就是对物质的结构、组成、变化用化学术语表达。 学习速率、平衡原理的目的:如何更快、更多高效获取物质; 如何克服或抑制负面结果。,中学建立的基本知识体系,物质的性质及其变化规律,掌握方法 提高素养,物质的转化是有规律的转化过程可有多种途径元素化合物是化学的基础,高考占70%以上 转化的主要形式 1、沉淀反应 2、酸碱反应 3、氧化还原反应 有什么规律?,一、物质转化有规律,实例1:工业硫酸铜中含硫酸铁Fe2+除杂 过程:Fe2+Fe(OH)3 实例2:含有SO2废气吸收制Na2SO4 上述过程涉及什么变化?选择什么方法

2、实现?,推测性质及反应的依据:,1 依据结构理论用原子、分子结构理论2 依据类别用通性类比迁移演绎推理3 依据价态氧化还原反应规律,酸类:常见的强酸:盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸,碱类:常见的强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2,盐类:强酸强碱盐、强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐,氧化物类:酸性氧化物非金属氧化物; 碱性氧化物金属氧化物; 两性氧化物Al2O3,依据物质组成分类,物质通性,碱,酸,酸性氧化物,碱性氧化物,盐1,盐2,水,水,部分反应有条件,有条件的反应如何快速判断?,依据物质性质分类,酸性物质:酸、酸性氧化物、强酸弱碱盐、 X2 (注意硫酸氢盐) 碱性物

3、质:碱、碱性氧化物、强碱弱酸盐、 活泼金属(H前)、氨 两性物质:Al、Al2O3、Al(OH)3、 多元弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐 (H2CO3、H2SO3的盐),常见强氧化剂:O2、Cl2、Br2、MnO2、KMnO4(H+)、硝酸、 浓硫酸、HClO、NaClO、H2O2、Na2O2、铁盐,常见强还原剂:氢前金属、H2、CO、H2S、S2-,从微观角度还可再分:,从酸碱性的角度酸性粒子:H+、酸性氧化物、弱碱阳离子(例如NH4+、Fe3+)、X2碱性粒子:OH-、碱性氧化物、弱酸根(例如CO32-)、NH3从氧化还原性的角度分 常见的强氧化剂 NO3-、ClO-、Fe3+的氧化性(有条件)

4、 常见的还原剂: SO32-、Fe2+的还原性(有条件),重视几种常见物质的性质:,SO2:酸性和还原性SO32-:碱性和还原性Cl2:酸性和强氧化性ClO-:碱性和氧化性NH3:碱性和还原性NH4+:酸性和还原性NO3-:有条件的氧化性(H+)Fe2+:酸性和还原性Fe3+:酸性和氧化性,反应规律,碱,酸,酸性氧化物,碱性氧化物,盐1,盐2,水,水,部分反应有条件,酸性物质,碱性物质,反应规律,1、沉淀反应规律:溶解性强变溶解性弱2、酸碱反应规律: 酸性物质+碱性物质较弱的酸性物质 或较弱的碱性物质 或中性物质“酸”遇“碱”变“碱”“碱”遇“酸”变“酸” 遇水“形”变“性”不变3、氧化还原反

5、应规律: 氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物 强氧化剂+强还原剂易反应 强 + 弱 较易反应 弱 + 弱 难反应,反应的规律反应的表达,结构组成,性质,反应,结果,条件,规律,表达,思考,CaCO3与FeCl3溶液能反应吗?原因是什么?,实例1:工业硫酸铜中含硫酸铁Fe2+除杂 过程:Fe2+Fe(OH)3 实例2:含有SO2废气吸收制Na2SO4,例3某强酸性溶液X中可能含有Fe2+、Al3+、NH4+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-中的若干种。现取X溶液进行连续实验,过程如下:下列说法正确的是A. 气体A是NO2 B. X中肯定存在Fe2+、Al3+、NH4+和SO42-C. E

6、能与F反应生成共价化合物 D. X中不能确定的离子是Al3+和Cl-,2015年全国 28(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与 还原剂物质的量之比为 。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过下过程制备ClO2: 电解时发生反应的化学方程式为 。 溶液X中大量存在的阴离子有_。 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。 a水 b碱石灰C浓硫酸d饱和食盐水,X的判断依据?,发生什么变化?,本质是什么发生什么?,就是溶与不

7、溶达到分离除杂,例4、锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 (部分条件未给出),回答下列问题: LiCoO2 中,Co元素的化合价为_。 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。 “酸浸”一般在80 oC下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液,但缺点是_。 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-x

8、CoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式_。 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是_。在整个回收工艺中,可回收的金属化合物有_(填化学式),Co为+3价,Co为+2价,过程中哪步转化加的还原剂,原料中有LiCoO2、Al,产品是CoCO3、Li2SO4、Al(OH)3,还原剂,生产流程问题,实际上就是物质转化过程分析,1 先看“两头”:原料和产品 (1)看原料的组成物是什么类别和价态 (2)看产品的是什么类别和价态 (3)然后比较前后的类别和价态的变化 规律:一般类别的变化,是酸性物质(碱性物质) 加碱性物质(酸性物质)变中性或碱性物质 (酸性物质); 核心元素价态的变化是

9、加氧化剂或还原剂的结果。2 再看“过程”:转化和分离 (1)看转化中加入的是什么加的是酸吗、碱吗? 氧化剂?还原剂吗? (2)看分离方法是什么(共有五种方法),流程问题的原型 食盐的精制,转化,分离,转化,分离,分离,转化,一般过程可表示为:,或再转化、分离,粉碎、煅烧等,酸浸、碱浸、沉淀、调pH、挥发,一般溶液中的转化方法:沉淀法:如,Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、SO42-等挥发发:如,CO32-、SO32-等氧化法、还原法:如,Fe2+氧化再沉淀,流程问题实际上是一个或多个分离提纯过程,例5 工业上以软锰矿为原料,利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4H2O的流程如下:某软锰矿的

10、主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的氧化物。已知:25时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液pH见下表:(1)酸浸时SO2的作用是(用离子方程式表示) (2)滤渣B的主要成分是(3)加入MnS的目的是(4)操作IV的步骤为,例5 某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的氧化物。 工业上以软锰矿为原料,利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4H2O的流程如下:已知:25时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液pH见下表:(1)酸浸时SO2的作用是(用离子方程式表示) (2)滤渣B的主要成分是(3)加入MnS的目的是(4)

11、操作IV的步骤为(5)通O2、加氨水pH=5.4,溶液中的反应是,若换成FeSO4可否?,若联产Fe2O3 ,生产过程应如何调整?,作用什么?若换成H2O2呢?若两种药品的加入有先后顺序呢?,物质转化的核心过程:,选什么还原剂?用什么酸?就是试题的变化点,硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。(1)工业制硫酸铜的方法很多。 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_,此法的最大缺点是_。,关注物质变化的核心 Cu Cu2+,强氧化剂, 方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:,稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_;向混合溶液中通

12、入热空气的反应的离子方程式是_;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是_。,Cu氧化核心原理没变,变得是氧化剂 由此引发后处理工艺的不同,(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫, 同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示:, 吸收塔中发生反应的化学方程式是_。 有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.56.0之间,生产效率较高。当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是_。,+4价S的还原性和SO2的酸性,+4价S+6价S核心是什么?考试的变化点是什么?,思考: 制Cl2的反应本质: 2Cl- Cl2 加强氧化剂氧化法:如 MnO2氧化浓盐酸 还可以用什么方法氧化Cl-? 还有什么途径可以

13、得Cl2?,失2e-,二、物质转化途径与方法,物质转化过程有多种途径实现的方法是有多种方法,1、沉淀的生成(1)加沉淀剂(2)调pH:例如Fe3+ 加碱性物质(碱、氧化物、盐) 电解提供OH-,2、沉淀的溶解 加酸性物质(酸、氧化物、盐) 例如:加氯水溶解CaCO3 电解提供H+ 例如:电解食盐水一段时间后,在阴极会附着一层Mg(OH)2难溶物,如何除去?,3、酸碱转化 规律:一定是加酸或加碱的过程(不变) 提供酸、碱的形式不同; 提供H+或OH-的方式不同例如:HCO3-转化为CO2的过程 加酸性物质(酸、氧化物、盐) 电解提供H+,4、氧化还原转化,Cu氧化过程的方法:,氧化剂法,电解法,

14、还原剂还原法:选什么?还有什么方法?,电解过程可以提供氧化剂(直接或间接氧化)还原剂(直接或间接还原)提供H+或OH-电解是实现物质转化的重要手段,有人设想以氮气和氢气为反应物,以HCl和A为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电 池正极的电极反式 ,则A是 。,元素在原电池中的应用,以探究为情景再认识元素性质,组成类别演绎性质实证,在知识的形成过程中渗透方法,在不断实践的过程中形成能力。,实验室做钠与水反应的实验,从用小刀切取绿豆粒大小的金属钠开始,实验过程及现象如下: (1)切开金属钠,切面有银白色金属光泽,但很快变暗呈 灰白色 (2)将绿豆粒大小的钠放

15、入盛有水的烧杯中,现象有: 钠浮在水面上; 很快融成小球; 四处游动, 有丝丝声 (3) 在反应后的溶液中滴人酚酞后变红1、实验(1)钠切面很快变暗呈灰白色现象的原因是 。2、解释产生(2)中现象和的原因 。3、由(2)中现象说明Na与水反应有气体产生,该气体可能是 ,依据是 。如何证明? 钠与水反应的化学方程式为 。4、请用结构的知识解释钠与水剧烈的原因 。,现象与结论;解释和论证;演绎与实证;逻辑推理,例1:钠的性质 依据实验事实得出结论,功能:反应是性质的反映(性质与反应的关系) 观察的良好习惯 训练分析化学问题的逻辑思维能力 训练发现问题与解决问题的能力 使学生体验宏观现象的微观本质,

16、例2:Fe2+还原性探究,Fe2+选择什么原理研究? 用氯、溴是否可以?如果用氯、溴如何证明?Fe2+还原性与c(H+)有什么关系?,实验:将相同质量的FeSO4固体溶解于不同pH的硫酸中,澄清,浅黄色稍浑浊,怎样检验Fe2+是否被氧化?,Fe3+ ?Fe(OH)2 ?Fe(OH)3 ?,离子方程式:,4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + H2O,4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+,Fe2+的保护研究,【资料】pH 开始 完全 沉淀 沉淀Fe(OH)2 7.6 9.6Fe(OH)3 2.7 3.7,Fe2+ 被 O2 氧化的过程与溶液的环境有

17、关 化学反应是有条件的; 反应的表达与环境有关。,通过Fe2+的还原性及防氧化的研究,可以使学生深入理解:,还原性的原因?还原性的强弱?选择什么氧化剂?还原性与什么因素有关?如何防止氧化?氧化的途径方法有什么?如何除去Fe2+?,对元素的学习过程,是一个不断深入,不断完善的过程。对元素的学习不应只局限于必修1,应在各个阶段不断深入反思和完善。,1、元素存在有多种形式2、物质之间可以相互转化3、转化是有规律的4、转化有多种途径5、转化是有条件的6、转化是可控制的,铁的转化,教学举例,黄铁矿(FeS2),赤铁矿(Fe2O3),磁铁矿(Fe3O4),硫酸亚铁(FeSO4),陨铁,硫酸铁(Fe2(SO

18、4)3),氢氧化铁(Fe(OH)3),氢氧化亚铁(Fe(OH)2),含铁物质的分类,问题:,各类物质间如何相互转化 ?,+2,+3,氧化物,盐,碱,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,Fe,0,物质类别,化合价,+2,+3,氧化物,盐,碱,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,H+,OH _,H+,Fe,0,物质类别,化合价,+2,+3,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,Fe,0,物质类别,化合价,Fe3+,还原剂,Fe2+,氧化剂,+2,+3,氧化物

19、,盐,碱,Fe3O4,Fe2+,Fe3+,Fe(OH)3,Fe(OH)2,FeO,Fe2O3,H+,OH _,H+,氧化剂,还原剂,Fe,0,单质,酸碱转化,氧化还原转化,物质类别,化合价,转化关系,Fe2+ Fe3+的微观变化本质是什么?,问题:,如何实现Fe2+ - e- = Fe3+?,问题:,Fe2+,Fe3+,常见氧化剂包括哪些 ?,问题:,常见的氧化剂,O2、Cl2、Br2、I2、浓HNO3、 稀HNO3、浓H2SO4、H2O2、Na2O2、MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、NaClO ,Fe2+,Fe3+,O2能将Fe2+转化为Fe3+吗?,问题:,Fe2+,Fe3+,弱氧化剂I2能将Fe2+转化为Fe3+吗?,问题:,演示实验:通过构建原电池判断反应是否可以发生,结论:,I2氧化Fe2+与反应物的浓度、温度等条件有关。,不加氧化剂,还有什么途径能实现Fe2+ - e- = Fe3+?,问题:,演示实验:观察阴、阳极附近实验现象,判断相应电极反应,FeSO4溶液,C,C,结论:,通过电解手段也可以将Fe2+转化为Fe3+。,电解是一种强有力的氧化还原手段,微粒的氧化性、还原性决定其在电解过程中的放电方式。,启示:,

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