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高三化学教案:《集合与函数的概念》教学设计

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,让教师能够快速的解决各种教学问题。那么如何写好我们的教案呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“高三化学教案:《集合与函数的概念》教学设计”,希望能为您提供更多的参考。

学习目标

1. 理解集合有关概念和性质,掌握集合的交、并、补等三种运算的,会利用几何直观性研究问题,如数轴分析、Venn图;

2. 深刻理解函数的有关概念,理解对应法则、图象等有关性质,掌握函数的单调性和奇偶性的判定方法和步骤,并会运用解决实际问题.

学习过程

一、课前准备

(复习教材P2~ P45,找出疑惑之处)

复习1:集合部分.

① 概念:一组对象的全体形成一个集合

② 特征:确定性、互异性、无序性

③ 表示:列举法{1,2,3,…}、描述法{x|P}

④ 关系:∈、 、 、 、=

⑤ 运算:A∩B、A∪B、

⑥ 性质:A A; A,….

⑦ 方法:数轴分析、Venn图示.

复习2:函数部分.

① 三要素:定义域、值域、对应法则;

② 单调性: 定义域内某区间D, ,

时, ,则 的D上递增;

时, ,则 的D上递减.

③ 最大(小)值求法:配方法、图象法、单调法.

④ 奇偶性:对 定义域内任意x,

奇函数;

偶函数.

特点:定义域关于原点对称,图象关于y轴对称.

二、新课导学

※ 典型例题

例1设集合 ,

, .

(1)若 = ,求a的值;

(2)若 ,且 = ,求a的值;

(3)若 = ,求a的值.

例2 已知函数 是偶函数,且 时, .

(1)求 的值; (2)求 时 的值;

(3)当 >0时,求 的解析式.

例3 设函数 .

(1)求它的定义域; (2)判断它的奇偶性;

(3)求证: ;

(4)求证: 在 上递增.

※ 动手试试

练1. 判断下列函数的奇偶性:

(1) ; (2) ;

(3) ( R); (4)

练2. 将长度为20 cm的铁丝分成两段,分别围成一个正方形和一个圆,要使正方形与圆的面积之和最小,正方形的周长应为多少?

三、总结提升

※ 学习小结

1. 集合的三种运算:交、并、补;

2. 集合的两种研究方法:数轴分析、Venn图示;

3. 函数的三要素:定义域、解析式、值域;

4. 函数的单调性、最大(小)值、奇偶性的研究.

※ 知识拓展

要作函数 的图象,只需将函数 的图象向左 或向右 平移 个单位即可. 称之为函数图象的左、右平移变换.

要作函数 的图象,只需将函数 的图象向上 或向下 平移 个单位即可. 称之为函数图象的上、下平移变换.

学习评价m.JAb88.COm

※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).

A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差

※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:

1. 若 ,则下列结论中正确的是( ).

A. B. 0 A

C. D. A

2. 函数 , 是( ).

A.偶函数 B.奇函数

C.不具有奇偶函数 D.与 有关

3. 在区间 上为增函数的是( ).

A. B.

C. D.

4. 某班有学生55人,其中音乐爱好者34人,体育爱好者43人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则班级中即爱好体育又爱好音乐的有 人.

5. 函数 在R上为奇函数,且 时, ,则当 , .

课后作业

1. 数集A满足条件:若 ,则 .

(1)若2 ,则在A中还有两个元素是什么;

(2)若A为单元集,求出A和 .

2. 已知 是定义在R上的函数,设

, .

(1)试判断 的奇偶性;

(2)试判断 的关系;

(3)由此你猜想得出什么样的结论,并说明理由?

扩展阅读

高三化学教案:《电化学教案》教学设计


【考点分析】

考纲要求

正确区别原电池、电解池、电镀池的不同,掌握原电池、电解规律的应用及有关计算的方法技巧

知识结构

原电池 电解池

实 质 将化学能转变为电能的装置 将电能转变为化学能的装置

主要类别 干电池、蓄电池、高能电池,燃料电池

举 例 电镀、精炼铜

【重难点解析】

一、原电池正负极的确定及电极反应式的写法

1.确定正负极应遵循:

(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如 Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。

(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;

(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。

(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。

2.书写电极反应式应注意:

第一、活性电极:负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时,阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时,溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应。

第二、两个电极得失电子总数守恒。

第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应,若反应,一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。

二、电解池阴、阳极的判断

根据电极与电源两极相连的顺序判断

阴极:与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。

阳极:与直流电源的正极直接连接的电极。

①若是惰性电极(Pt、Au、C、Ti),在该极上,溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化;

②若是活性电极,电极材料参与反应,自身失去电子被氧化而溶入溶液中。

三、电解时电极产物的判断

1.阳极产物判断

首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序判断。

阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

2.阴极产物的判断

直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

3.电镀条件,由于阳极不断溶解,电镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

四、原电池、电解池、电镀池之比较

原电池 电解池 电镀池

定义 将化学能转变为电能的装置 将电能转变为化学能的装置 应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置

形成条件 活动性不同的两电极(连接)

电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

形成闭合回路 两电极接直流电源

两电极插入电解质溶液

形成闭合回路 镀层金属接电源的正极;待镀金属接电源的负极

电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变)

电极名称 负极:氧化反应,金属失电子

正极:还原反应,溶液中的阳离子或者O2得电子 阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子

阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子 阳极:电极金属失电子

阴极:电镀液中镀层金属的阳离子得电子(在电镀控制的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电)

电子的流向 负极导线→正极 电源负极导线→阴极

电源正极导线→阳极 同电解池

(1)同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。

(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下,在写电极反应式时得失电子数相等;在计算电解产物的量时,应按得失电子数相等计算。

五、用惰性电极电解电解质溶液时的总结

类型 电极反应特点 电解质溶液类别 实例 电解对象 电解质浓度 PH 电解质溶液复原

电解水型 阴极:

4H++4e—=2H2↑

阳极:4OH—-4e =O2↑—+2H2O 强碱 NaOH 水 增大 增大 加水

含氧酸 H2SO4 水 增大 减小 加水

活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 水 增大 不变 加水

分解电解质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 无氧酸(除 HF外)、 HCl 电解质 减小 增大 加氯化氢

不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) CuCl2 电解质 减小 减小 加氯化铜

放氢生碱型 阴:水放H2生碱

阳:电解质阴离子放电 活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 加氯化氢

放氧生酸型 阴:电解质阳离子放电

阳:水放O2生酸 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加氧化铜

六、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则:

(1)电池的负极一定是可燃性气体(如H2、CO、CH4)在失电子时,发生氧化反应,电池的正极一定是助燃性气体(如O2),在得电子时,发生还原反应。

(2)电极材料一般不发生化学反应,只起传导电子的作用。

(3)电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式,也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。

(4)写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。

例如:宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,电解质溶液是KOH,其中H2为负极,O2为正极,电极反应式为:正极 O2+2H2O+4e—=4OH— 还原反应 负极 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反应

电解质溶液中的OH—和电极反应式中OH—相对应,符合原子守恒,电荷守恒。

七、金属的腐蚀和防护

金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

⑴化学腐蚀与电化腐蚀

化学腐蚀 电化腐蚀

条件 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象 无电流产生 有微弱电流产生

本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化

联系 两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍

⑵析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)

析氢腐蚀 吸氧腐蚀

条件 水膜酸性较强(pH

电极反应 负极 Fe-2e—=Fe2+

正极 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—

总反应式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

⑶金属防护的几种重要方法

改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。

②在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。

③电化学保护法:利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。

(4)金属腐蚀速率大小

电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极

八、原电池、电解池、电镀池和精炼池的判断方法

1.单池判断:

Ⅰ原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;有外加电源的装置一定是电解池,无外加电源的装置一定是原电池。

Ⅱ电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。

2.多池组合判断:

①无外电源:一池为原电池,其余为电解池;

②有外电源:全部为电解池或电镀池、精炼池

【说明】:多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。

九、电解后pH变化判断

先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物:①如果只产生H2而没有O2,则pH变大;②如果只产生O2而无H2,则pH变小;③如果既产生O2又有H2,若原溶液呈酸性,则pH减小;若原溶液呈碱性,则pH增大;若原溶液呈中性,pH不变;④如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于7。

十、电化学计算题

解题时要注意电极反应式的正确书写,可根据电解方程式或电极反应式列式求解;还可利用各电极,线路中转移的电子数守恒列等式求解;或者由电解方程式及电极反应式找出关系式,最后根据关系式列式计算。

常见微粒间的计量关系式为:4e?~4H+~4OH?~4Cl?~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。

电化学专题测试题

单选题(2分×24=48分)

1.一定条件下,电解较稀浓度的硫酸,H2O2仅为还原产物,该原理可用于制取双氧水,其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有关说法正确的是 ( )

A.电解池的阳极生成双氧水,阴极生成臭氧

B.电解池中硫酸溶液的pH保持不变

C.产生臭氧的电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+

D.产生双氧水的电极反应式为2H2O-2e-= H2O2+2H+

2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中,

下列叙述正确的是: ( )

A.过一段时间,Ⅱ试管中的导管内水柱上升

B.Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀

C.铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快

D.Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑

3.下图中能验证用惰性电极电解NaCl溶液(含酚酞)的电解产物的装置的是( 表示直流电源,I表示电流强度,e-表示电子) ( )

4.如下图所示两个装置,溶液体积均为200 mL,开始电解质溶液的浓度均为0.1 mol?L-1,工作一段时间后,测得导线上通过0.02 mol电子,若不考虑盐水解和溶液体积的变化,则下列叙述正确的是( )

A.产生气体的体积:①>②?

B.电极上析出固体的质量:①>②?

C.溶液的pH变化:①增大,②减小?

D.装置②的电极反应式为:?

阳极:4OH—-4e-=2H2O+O2↑

阴极:2H++2e-=H2↑

5.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ( )

铜锌原电池 电解精炼铜 镀件上镀铜 电解氯化铜溶液

6.右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。

下列说法不正确的是 ( )

A.从E口逸出的气体是H2

B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

C.标准状况下每生成22.4 LCl2,便产生2 mol NaOH

D.电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度

7.有关如右图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼胶KCl饱和溶液) ( )

A.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液

B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转

C.铜片上有气泡逸出

D.反应前后铜片质量不改变

8.把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中,发生如下反应:A+B2+=A2++B,以下叙述正确的是 ( )

A.常温下金属A一定能与水反应,B一定不能与水反应

B.A与B用导线连接后放入酒精中,一定形成原电池

C.A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中,一定有电流产生

D.由A与B形成的原电池,A一定是正极,B一定是负极

9.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列说法正确的是( )

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成

10.下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是 ( )

A.粗铜板体作阳极

B.电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu

C.粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥

D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%

11.电解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是 ( )

A.0.10mol/L Ag+ B.0.20mol/L Zn2+ C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+

12.生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化效率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应式为: C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有关说法不正确的是 ( )

A.C1极为电池负极,C2极为电池正极

B.C2极的电极反应式为O2+4H+ +4e-===2H2O

C.该生物燃料电池的总反应为:C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

D.电子由C2极经外电路导线流向C1极

13.铅蓄电池是典型的可充电池,在现代生活中有着广泛的应用,其充电、放电按下式进行:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,有关该电池的说法正确的是 ( )

A.放电时,蓄电池内电路中H+向负极移动

B.放电时,每通过1mol电子,蓄电池就要消耗2molH2SO4

C.充电时,阳极反应:PbSO4 +2e-=Pb+SO42-

D.充电时,铅蓄电池的负极与外接电源的负极相连

14.下列说法正确的是 ( )

A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的数目为阿伏加德罗常数的值

B.与Al反应生成H2的无色溶液中,一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+

C.用铂电极电解CuSO4溶液片刻,停止通电,若加入一定质量Cu(OH)2可得初始溶液

D.1 mol CH4在反应①与②中,转移的电子数相同

①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O

②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

15.Z为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,水槽中盛有足量CuSO4溶液,X、Y为石墨电极。接通电路后,发现Z上的d点显红色。下列说法正确的是( )

A.接通电路后,水槽中溶液的pH不变

B.b是正极,Y电极上发生氧化反应

C.同温同压F,X、Y两电极上产生气体的体积相等

D.d点显红色是因为接通电路后OH-向d点移动

16.已知氧元素有16O、18O两种核素,按中学化学知识要求,下列说法正确的是 ( )

A.Na2O2与H218O反应时生成产生18O2气体

B.向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡体系中加入18?O2,结果18?O2只出现在产物中

C.CH?3?COOH和CH3CH?218?OH发生酯化反应时,产物中分子式为H218?O

D.用惰性电极电解含有H218?O的普通水时,阳极可能产生三种相对分子质量不同的氧分子

17.将AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O设计成如右图

所示的电化学装置,其中C1、C2均为石墨棒。甲、

乙两组同学分别进行下述操作:

甲组:向B烧杯中逐滴加入浓盐酸

乙组:向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液

下列描述中,正确的是 ( )

A.甲组操作过程中,C1做正极

B.乙组操作过程中,C2做负极,电极反应式为:AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O

C.两次操作过程中,微安表(G)指针的偏转方向相反

D.甲组操作时该装置为原电池,乙组操作时该装置为电解池

18.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是( )

A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O

C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeSO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

19.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有关说法正确的是 ( )

A.工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥

B.负极的电极反应式为 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O

C.测量原理示意图中,电流方向从Cu 经过导线流向Ag2O

D.电池工作时,溶液中 OH-向正极移动

20.使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。下列有关某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池的说法中,不正确的是 ( )

A.正极反应:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

B.负极反应:H2 - 2e- == 2H+

C.当正极消耗11.2 L O2时,负极消耗22.4 L H2

D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高,而且产物是水,属于环境友好电池

21.铜的冶炼大致可分为:

①富集:将硫化物矿进行浮选;

②焙烧,主要反应为:2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);

③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为:2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;

④电解精炼。

下列说法正确的是 ( )

A.上述灼烧过程的尾气均可直接排入空气

B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu,反应共消耗18mol O2

C.反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中,氧化剂只有Cu2O

D.电解精炼时,粗铜应与外电源正极相连

22.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是 ( )

A.放电时,负极的电极反应式:Li-e- Li+

B.充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应

C.该电池不能用水溶液作为电解质

D.放电过程中Li+向负极移动

23.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 ( )

A.锡青铜的熔点比纯铜高

B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用

C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢

D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程

24.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是 ( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓

C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

非选择题

25.(8分)Na与S反应可以生成多种产物:Na2S,Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的电子式为 则S32-的电子式为 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓,试写出Na2S5与醋酸反应的离子方程式: 。工业上常用电解熔融NaCl制Na,事实上电解许多熔融的钠的化合物也能制备Na,如NaOH、Na2CO3。试写出电解熔融NaOH的反应方程式: ,若电解熔融Na2CO3时有CO2气体产生,则阳极电极反应式为 。

26.(6分)右图是一套电化学实验装置,图中C、D均为铂电极,U为盐桥,G是灵敏电流计,其指针总是偏向电源正极。

⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族,则Na3AsO4溶液的pH__________(填“>7”“

⑵向B杯中加入适量较浓的硫酸,发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是__________________________________,D电极上的电极反应式为________________________________________。

⑶一段时间后,再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液,发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为_____________________________。

27.(6分)某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 。

总反应的离子方程式为 。

有关上述实验,下列说法正确的是(填序号) 。

①溶液中Na+向A极移动

②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态(质

量和浓度均相同)

④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则电路中转移0.2 mol电子

(2)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为 。

28.(6分)⑴将反应2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq),设计成原电池其装置如右图。电极X的材料是__________;乙池中电极反应为___;外电路中

的电子流向__电极。

⑵工业用电解K2MnO4溶液的方法生产常见氢化剂KMnO4,其阳

极反应式为______________。

⑶已知:①Zn(s)+1/2 O2(g)=ZnO(s);

ΔH=-348.3 kJ/mol

②Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s);ΔH=-317.3 kJ/mol

则1 mol Ag(s)和足量O2(g)完全反应生成Ag2O(s)时,放出的热量为______kJ。

29.(6分) (1)短周期元素A、B、C、D,A元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,B为地壳中含量最多的元素,C是原子半径最大的短周期主族元素,C与D形成的离子化合物CD是常用的调味品。填写下列空白:

(1)A单质与B单质发生反应的产物有 (填化学式)。

(2)B、C组成的一种化合物与水发生化合反应的化学方程式为:

(3)如下图所示,取一张用CD溶液浸湿的pH试纸平铺在玻璃片上,取两根石墨棒做电极,接通直流电源。一段时间后,b电极处的pH试纸上可观察到的现象是 ,a电极的电极反应式为 。

(4)常温下,相同体积的0.2mol?L—1CD溶液与0.1mol?L—1 C2AB3溶液中,阳离子数目较多的是

溶液(填化学式)。

30.(12分)电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答:

(1)直流电源中,M为 极。

(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 g。

(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2∶ ∶ ∶ 。

(4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同) ,AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH 。

(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。

31.(11分)下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。

请回答:

(1)B极是电源的 ,一段时间后,甲中溶液颜色 ,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向Y极移动。

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。

(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为 ,甲中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是 。

32.(9分)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:

方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3?COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如右:

请回答下列问题:

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是 。

(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有 、

、 (填化学式)生成。

(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 。

(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式: 。

(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为 。

33.(8分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;

(2)电池正极发生的电极反应为 ;

(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。

高三化学教案:电化学教案参考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C A D B C D A C A C C D

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

D D B D C C B B D D B A

25.(8分)略(1分) S52-+2CH3COOH==2CH3COO—+H2S↑+4S↓(2分)

4NaOH电解4Na+O2↑+2H2O↑(2分) 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑(2分)

26.(6分)⑴>7(1分) ⑵无色溶液变成蓝色(1分) AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O(2分)

⑶I2+AsO33-+H2O=2H++2I-+AsO43-或I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-(2分)

27.(6分) (1)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-) (1分)

2Cl-+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH(2分)- ②④(2分)

(2)Fe-2e-=Fe2+(1分)

28.(6分)⑴Cu(1分) Fe3++e-=Fe2+(1分) Ag(1分)⑵MnO42――e-=MnO4―(1分)⑶15.5(2分)

29.(6分) (1)CO、CO2(1分) (2)Na2O+H2O==2NaOH(1分)

(3)试纸先变红,随后红色区域扩大,后被漂白褪色(2分)

2H++2e-=H2↑(2H2O+2e-= H2↑+2OH-) (1分)

(4)NaCl(1分)

30.(12分) (1)正(1分)

(2)Ag(1分) 2.16(2分)

(3)2∶1/2∶1(2分)

(4)不变(1分) 不变(1分) 增大(1分) 减小(1分)

(5)45.18(2分)。

31.(11分) (1)负极(1分) 逐渐变浅(1分) 氢氧化铁胶体粒子带正电荷(1分)

(2)1∶2∶2∶2 (2分)

(3)镀件(1分) AgNO3(1分) 5.4g(2分) 变小(1分)

(4)Fe + Cu2+ 电解 Cu + Fe2+(1分)

32.(9分) (1)为了防止亚铁化合物被氧化(1分)

(2)CO2 H2O NH3 (2分)

(3)Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+(2分)

(4)(2分)

(5)FePO4+Li++e-====LiFePO4(2分)

33.(8分)(1)锂(1分) (1分)

(2) (2分)

(3)出现白雾,有刺激性气体生成(1分) (1分)

(4)锂是活泼金属,易与 、 反应; 也可与水反应(2分)

高一数学集合与函数概念.


第一章集合与函数概念

一.课标要求:

本章将集合作为一种语言来学习,使学生感受用集合表示数学内容时的简洁

性、准确性,帮助学生学会用集合语言描述数学对象,发展学生运用数学语言进行交流的能力.

函数是高中数学的核心概念,本章把函数作为描述客观世界变化规律的重要数学模型来学习,强调结合实际问题,使学生感受运用函数概念建立模型的过程与方法,从而发展学生对变量数学的认识.

1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,掌握某些数集的专用符号.

2.理解集合的表示法,能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用.

3、理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集,培养学生分析、比较、归纳的逻辑思维能力.

4、能在具体情境中,了解全集与空集的含义.

5、理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的交集与并集,培养学生从具体到抽象的思维能力.

6.理解在给定集合中,一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.

7.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.

8.学会用集合与对应的语言来刻画函数,理解函数符号y=f(x)的含义;了解函数构成的三要素,了解映射的概念;体会函数是一种刻画变量之间关系的重要数学模型,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;会求一些简单函数的定义域和值域,并熟练使用区间表示法.

9.了解函数的一些基本表示法(列表法、图象法、分析法),并能在实际情境中,恰当地进行选择;会用描点法画一些简单函数的图象.

10.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.

11.结合熟悉的具体函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,了解奇偶性和周期性的含义,通过具体函数的图象,初步了解中心对称图形和轴对称图形.

12.学会运用函数的图象理解和研究函数的性质,体会数形结合的数学方法.

13.通过实习作业,使学生初步了解对数学发展有过重大影响的重大历史事件和重要人物,了解生活中的函数实例.

二.编写意图与教学建议

1.教材不涉及集合论理论,只将集合作为一种语言来学习,要求学生能够使用最基本的集合语言表示有关的数学对象,从而体会集合语言的简洁性和准确性,发展运用数学语言进行交流的能力.教材力求紧密结合学生的生活经验和已有数学知识,通过列举丰富的实例,使学生了解集合的含义,理解并掌握集合间的基本关系及集合的基本运算.

教材突出了函数概念的背景教学,强调从实例出发,让学生对函数概念有充分的感性基础,再用集合与对应语言抽象出函数概念,这样比较符合学生的认识规律,同时有利于培养学生的抽象概括的能力,增强学生应用数学的意识,教学中要高度重视数学概念的背景教学.

2.教材尽量创设使学生运用集合语言进行表达和交流的情境和机会,并注意运用Venn图表达集合的关系及运算,帮助学生借助直观图示认识抽象概念.教学中,要充分体现这种直观的数学思想,发挥图形在子集以及集合运算教学中的直观作用。

3.教材在例题、习题教学中注重运用集合的观点研究、处理数学问题,这一观点,一直贯穿到以后的数学学习中.

4.在例题和习题的编排中,渗透了集合中的分类思想,让学生体会到分类思想在生活中和数学中的广泛运用,这是学生在初中阶段所缺少的.在教学中,一定要循序渐进,从繁到难,逐步渗透这方面的训练.

5.教材对函数的三要素着重从函数的实质上要求理解,而对定义域、值域的繁难计算,特别是人为的过于技巧化的训练不做提倡,教师要准确把握这方面的要求,防止拨高教学.

6.函数的表示是本章的主要内容之一,教材重视采用不同的表示法(列表法、图象法、分析法),目的是丰富学生对函数的认识,帮助理解抽象的函数概念.在教学中,既要充分发挥图象的直观作用,又要适当地引导学生从代数的角度研究图象,使学生深刻体会数形结合这一重要数学方法.

7.教材将映射作为函数的一种推广,进行了逻辑顺序上的调整,体现了特殊到一般的思维规律,有利于学生对函数概念学习的连续性.

8.教材加强了函数与信息技术整合的要求,通过电脑绘制简单函数动态图象,使学生初步感受到信息技术在函数学习中的重要作用.

9.为了体现教材的选择性,在练习题安排上加大了弹性,教师应根据学生实际,合理地取舍.

三.教学内容及课时安排建议

本章教学时间约13课时。

1.1集合4课时

1.2函数及其表示4课时

1.3函数的性质3课时

实习作业1课时

复习1课时

§1.1.1集合的含义与表示

一.教学目标:

l.知识与技能

(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;

(2)知道常用数集及其专用记号;

(3)了解集合中元素的确定性.互异性.无序性;

(4)会用集合语言表示有关数学对象;

(5)培养学生抽象概括的能力.

2.过程与方法

(1)让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义.

(2)让学生归纳整理本节所学知识.

3.情感.态度与价值观

使学生感受到学习集合的必要性,增强学习的积极性.

二.教学重点.难点

重点:集合的含义与表示方法.

难点:表示法的恰当选择.

三.学法与教学用具

1.学法:学生通过阅读教材,自主学习.思考.交流.讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.

2.教学用具:投影仪.

四.教学思路

(一)创设情景,揭示课题

1.教师首先提出问题:在初中,我们已经接触过一些集合,你能举出一些集合的例子吗?

引导学生回忆.举例和互相交流.与此同时,教师对学生的活动给予评价.

2.接着教师指出:那么,集合的含义是什么呢?这就是我们这一堂课所要学习的内容.

(二)研探新知

1.教师利用多媒体设备向学生投影出下面9个实例:

(1)1—20以内的所有质数;

(2)我国古代的四大发明;

(3)所有的安理会常任理事国;

(4)所有的正方形;

(5)湖南省在2004年9月之前建成的所有立交桥;

(6)到一个角的两边距离相等的所有的点;

(7)方程的所有实数根;

(8)不等式的所有解;

(9)洞口一中2007年9月入学的高一学生的全体.

2.教师组织学生分组讨论:这9个实例的共同特征是什么?

3.每个小组选出——位同学发表本组的讨论结果,在此基础上,师生共同概括出9个实例的特征,并给出集合的含义.

一般地,指定的某些对象的全体称为集合(简称为集).集合中的每个对象叫作这个集合的元素.

4.教师指出:集合常用大写字母A,B,C,D,…表示,元素常用小写字母…表示.

(三)质疑答辩,排难解惑,发展思维

1.教师引导学生阅读教材中的相关内容,思考:集合中元素有什么特点?并注意个别辅导,解答学生疑难.使学生明确集合元素的三大特性,即:确定性.互异性和无序性.只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合相等.

2.教师组织引导学生思考以下问题:

判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:

(1)大于3小于11的偶数;

(2)我国的小河流.

让学生充分发表自己的建解.

3.让学生自己举出一些能够构成集合的例子以及不能构成集合的例子,并说明理由.教师对学生的学习活动给予及时的评价.

4.教师提出问题,让学生思考

(1)如果用A表示高—(3)班全体学生组成的集合,用表示高一(3)班的一位同学,是高一(4)班的一位同学,那么与集合A分别有什么关系?由此引导学生得出元素与集合的关系有两种:属于和不属于.

如果是集合A的元素,就说属于集合A,记作.

如果不是集合A的元素,就说不属于集合A,记作.

(2)如果用A表示“所有的安理会常任理事国”组成的集合,则中国.日本与集合A的关系分别是什么?请用数学符号分别表示.

(3)让学生完成教材第6页练习第1题.

5.教师引导学生回忆数集扩充过程,然后阅读教材中的相交内容,写出常用数集的记号.并让学生完成习题1.1A组第1题.

6.教师引导学生阅读教材中的相关内容,并思考.讨论下列问题:

(1)要表示一个集合共有几种方式?

(2)试比较自然语言.列举法和描述法在表示集合时,各自有什么特点?适用的对象是什么?

(3)如何根据问题选择适当的集合表示法?

使学生弄清楚三种表示方式的优缺点和体会它们存在的必要性和适用对象。

(四)巩固深化,反馈矫正

教师投影学习:

(1)用自然语言描述集合{1,3,5,7,9};

(2)用例举法表示集合

(3)试选择适当的方法表示下列集合:教材第6页练习第2题.

(五)归纳整理,整体认识

在师生互动中,让学生了解或体会下例问题:

1.本节课我们学习过哪些知识内容?

2.你认为学习集合有什么意义?

3.选择集合的表示法时应注意些什么?

(六)承上启下,留下悬念

1.课后书面作业:第13页习题1.1A组第4题.

2.元素与集合的关系有多少种?如何表示?类似地集合与集合间的关系又有多少种呢?如何表示?请同学们通过预习教材.

高三化学教案:《原电池与电解》教学设计


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面是小编帮大家编辑的《高三化学教案:《原电池与电解》教学设计》,相信能对大家有所帮助。

教学目标

知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。

科学方法:应用实验研究问题的方法。

重点、难点原电池与电解池的比较。

教学过程设计

教师活动

一、电化学知识点的复习

【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

学生活动

回答:

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?

【投影】知识点的归纳,网络图

学生打出投影:

1.常见的电池

【设问】

①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

④常见的电池的类型?

看录像或投影:

回答:

①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有:干电池;蓄电池。

几种电池示意图:

【设问】

根据示意图你能说明电池的种类吗?

回答:

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

【设问】

①电池的两极各发生了什么反应?

②电池正、负两极应该如何确定?

它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理?

回答:

①活泼的金属为负极,发生氧化反应。

不活泼的金属为正极,发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。

【讲解】

电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。

【设问1】

请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

干电池的两极材料是什么?

电解质溶液是什么?

两极反应式如何书写?

总反应如何书写?

回答1:

如:锌-锰电池

两极材料是Zn、MnO2

电解质溶液是:NH4Cl

负极:Zn-2e=Zn2+

总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑

【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。

【设问2】

还有什么实例呢?

两极材料是什么呢?

电解质溶液是什么呢?

回答2:

再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。

负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。

正极:2H++2e=2H=H2

总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆电池呢?(看前面的图)

谁能写出两极反应式?

总反应式又如何书写呢?

(教师指导学生书写)

铅蓄电池是可逆电池

两极反应式:

负极:Pb-2e=Pb2+

总反应:

【练习】

书写两极反应式。

若有:

(1)铜、锌、稀硫酸

(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)

(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

板演:

(1)负极:Zn-2e=Zn2+

正极:2H++2e=2H=H2

(2)负极:2Fe-4e=2Fe2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

(3)负极:2Zn-4e=2Zn2+

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

(4)负极:2H2+4OH--4e=4H2O

正极:O2+4e+2H2O=4OH-

总反应:2H2+O2=2H2O

正极:2O2+8e+4H2O=8OH-

【设问】

谁能够将燃烧电池小结一下呢?

回答:

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;

总反应式为:两极反应的加合;

书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。

【评价】回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:

负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;

正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。

2.分析电解应用的主要方法和思路

【设问】

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?

在电解时离子的放电规律是什么呢?

电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化?

回答:

通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。

通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。

放电规律:

阳极:

金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根

阴极:

Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。

请同学们看下列的归纳表格。

3.原电池、电解池、电镀池的判

断规律

(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。

【设问】看什么呢?

回答:

看电极;看溶液;看回路。

【投影】

先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。

再看溶液:两极插入电解质溶液中。

【设问】

这样就可以形成电池了吗?

回答:

不能。

对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。

【设问】

若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池?

回答:

是电解池。

【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。

【设问】为什么呢?

回答:

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。

【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。

二、电化学的应用

1.原电池原理的应用

【设问】

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据?

回答:

应用到实际中有:

(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。

(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。

【投影】

【评价】学生总结的很好,看以下归纳。

根据学生的回答小结:

原电池原理的三个应用和依据:

(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。

(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:

作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

判断依据:

(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。

(2)根据反应的速度判断强弱。

(3)根据反应的条件判断强弱。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。

【练习】

1.下列五个烧杯中均有天然水

铁被腐蚀由快到慢的顺序是:______。

回答:

从图和复习归纳的方法可以分析,有外接电源时铁放在电源的正极,铁被腐蚀的最快;若放在负极腐蚀的最慢;原电池中,两极的金属活动性差别越大,反应越快,但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀(保护了铁),所以此题的答案是:

(4)、(2)、(1)、(3)、(5)。

2.电解规律的应用

【设问】

电解规律的应用有什么内容?

回答:

主要应用是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。

【设问】

如何恢复电解液的浓度呢?(举例说明)

回答:

电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:

电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。

【设问】

如果电解硫酸铜时,要恢复原来的浓度应该加入什么呢?

回答:

因为电解硫酸铜时,生成的是铜和氧气,所以应该向溶液中加入氧化铜。

【设问】

电解在应用中还应该注意什么呢?

回答:

在分析应用问题中还应该注意:

一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。

【练习】

用石墨电极电解1mol/L的下列溶液,溶液的pH不变的是______。

(1)HCl (2)NaOH

(3)Na2SO4(4)NaCl

回答:

盐酸溶液电解产生氯气和氢气,溶液的pH升高。

氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH升高。

硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH不变。

氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气,溶液的pH升高。

所以(1)、(2)、(4)溶液的pH都增大。

答案:pH不变的是(3)。

以上的四种溶液电解后,如何使其浓度恢复到原来的浓度呢?

回答:

在(1)中应该加入氯化氢。

在(2)中应该加入一定量的水。

在(3)中应该加入一定量的水。

在(4)中应该加入一定量的氯化氢。

3.综合利用——实用电池与可逆电池

常见的电池应用是:

①干电池(Zn-Mn电池)

日常生活和照明。

②铅蓄电池

应用于国防、科技、交通、化学电源等。

③锂电池

密度小,寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。

④燃烧电池

污染小、能量转化高,应用于高科技研究。

⑤其它电池

铝电池:能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。

回答:

应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。

今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。

三、典型习题分析

【投影】

例题1如图2-17,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。

(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。

(2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为_____。

(3)滤纸上的紫色点向哪方移动____。

(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为____,有关的反应式为_____。

根据图分析回答:

(1)C、D产生气体的体积是不相同的,由此可以判断C端的气体是氢气,D端产生的气体是氧气,所以确定R为负极而S端是正极。

(2)A附近的变化是变为红色,因为D端放氧气,N端为阳极,而A端为阴极,吸引阳离子,阳离子放电2H+-2e=H2。因为,电解破坏了水的电离平衡,所以,此处OH-浓度增大,溶液显红色。而在B端发生OH-放电,其反应为:4OH--4e=2H2O+O2。

(4)氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应,(类似燃烧电池),消耗了氢气和氧气。

(-)2H2+4OH--4e=4H2O

(+)O2+2H2O+4e=4OH-

【评价】此题是一道比较综合的题,它考察了电化学知识的大部分内容。

此题的突破点是,示意图中的两种气体的体积,由此确定电源的正、负极,使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好,我们应该认真的读题,抓住题中的突破口。

【投影】

例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液,通电一段时间后,两极各出现气体2.24L(标准状况),求原来溶液中CuSO4的浓度。

请同学们分析后给出答案。

回答:

阳极产生的氧气为2.24L,阴极产生的氢气为2.24L。

由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol,计算是:

2Cu2+~O2

2/y=1/0.05 y=0.1mol

c(Cu2+)=0.1/0.1=(mol/L)

【评价】

此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L;根据得失电子守恒。

同学们的分析是非常正确的。

【投影】

例题3 人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18%H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间,设阳极氧气全部与铝反应。

思考后回答:

通过的电量为1A×3600s=3600C(库仑)。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的电子。

今有表面积约1.0dm2的铝制品,放入电解槽,通入1A的电流1h(小时),已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3,则生成均匀的氧化膜的厚度是多少?

请同学们分析:

在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知,得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量,再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。

此题的答案是:24μm(微米)。

【评价】

同学们分析的比较清楚,在作此题时应该抓住时间、表面积、电量、物质的量的相互关系,应用数学方法得到正确的答案。

请同学们通过练习巩固复习的知识,提高解题的能力,以适合生活、生产、科技的需要。

精选题

一、选择题

1.银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:

反应的物质是[ ]

A.Ag

B.Zn(OH)2

C.Ag2O

D.Zn

2.应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解溶液的pH从6变为3时(设阴极没有H2析出,电解前后的溶液体积不变),电极上析出银的质量是 [ ]

A.27mg

B.54mg

C.108mg

D.216mg

二、非选择题

离子组成符合下列情况的电解质,进行电解(各离子只能使用一次)。

(1)以碳棒为电极进行电解,电解质的含量减少,水量保持不变,两极都有气体生成,气体体积相同,则该电解质的化学式为____,电解的电极反应____,电解的总方程式是____。

(2)以铂丝为电极进行电解,水量减少,电解质的含量保持不变,两极都有气体生成,气体体积为2∶1,则该电解质的化学式为____,电极反应式为____。

(3)惰性电解,电解质的含量减少,水的含量也减少,pH下降,则电解质的化学式为____,电解总的方程式____。

4.正在研究应用锌顶替铅的电池,它可以减少环境污染容量又很大,其电池反应为2Zn+O2=ZnO,其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出:

(1)电极反应____,____。

(2)估计该电解质溶液应该用____(强的酸或强的碱)。

5.定温下,将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时,同时从溶液中析出mgNa2SO4?10H2O晶体,则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是____。

6.某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为:

①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图2-18。

②在电流强度为IA,通电时间为ts后,精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答:

(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接____,C接____,接F____。

实验电路中的电流方向为____→____→____→C→____→____。

(2)写出B电极上发生反应的离子方程式______。

G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______,相应的离子方程式为______。

(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是______。

①称量电解前电极质量

②刮下电解后电极上的铜并洗净

③用蒸馏水清洗电解后电极

④低温烘干电极后称量

⑤低温烘干刮下的铜后称量

⑥再次低温烘干后称量至恒重

(4)已知电子电量为1.6×10-19C,试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:N=______。

答 案

一、选择题

1.D 2.B

二、非选择题

3.(1)HCl阳极:2Cl-—2e→Cl2↑阴极:2H++2e→H2↑

总反应式:2HClH2↑+Cl2↑

(2)KOH阳极:4OH--4e→2H2O+O2↑阴极:4H++4e→2H2↑

(3)CuSO4总反应式:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑

4.(1)负极:Zn—2e→Zn2+正极:O2+4e+2H2O→4OH-

(2)强碱

6.(1)D、A、BF→B→A→C→D→E

(2)2Cl-—2e=Cl2,变蓝色,2I-+Cl2=I2+2Cl-

(3)①③④⑥

高三化学教案:《卤素》教学设计


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师提高自己的教学质量。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?下面是小编帮大家编辑的《高三化学教案:《卤素》教学设计》,仅供参考,希望能为您提供参考!

本文题目:高三化学教案:卤素

1.通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2.认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。

(一)卤素

1.分清氯水、溴水的成分,反应时的作用和褪色的原理。

氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。

2.区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。

萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。

命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通。

第1课时 氯及其化合物

一、氯气的性质及用途

1.物理性质:常温下,氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2.化学性质:氯气的化学性质很活泼的非金属单质。

(1)与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成高价态)

如:①2Na+Cl2 2NaCl(产生白烟)

②Cu+Cl2 CuCl2(产生棕黄色的烟)

③2Fe+3Cl2 2FeCl3(产生棕色的烟)

注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。

(2)与非金属反应

如:①H2+Cl2 2HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成)——可用于工业制盐酸

H2+Cl2 2HCl(会发生爆炸)——不可用于工业制盐酸

②2P+3Cl2 2PCl3(氯气不足;产生白雾)

2P+5Cl2 2PCl5(氯气充足;产生白烟)

(3)与水反应:Cl2+H2O = HCl+HClO

(4)与碱反应

Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)

2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)

Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)

(5)与某些还原性物质反应

如:①2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3

②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)

③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4

(6)与某些有机物反应

如:①CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应)

②CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反应)

3.氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子状态存在于水中。

注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水则几乎是盐酸溶液

① 一元弱酸,比H2CO3弱

(2)HClO的基本性质 ② 不稳定,2HClO === 2HCl + O2↑

③ 强氧化性;

④ 漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色。

(3)几种漂白剂的比较

漂白剂 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭

漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白

品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色

紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色

稳定性 稳定 稳定 不稳定 ——

4.氯气的制法

(1)实验室制法

药品及原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑

强调:MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MnO2反应。

仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置

实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集

收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法)

净化装置:用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥

尾气处理:用碱液吸收

(2)氯气的工业制法:(氯碱工业)

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

二、氯化氢的性质和实验室制法

1.物理性质: 无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。

2.盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性)

3.氯化氢的实验室制法

(1)药品及反应原理:

NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加热或微热)

NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加热到500oC—600oC)

总反应式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑

(2)装置: 与制氯气的装置相似

(3)收集方法: 向上排空气法

(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生

(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)

【例1】(2010上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是

A.烧瓶中立即出现白烟

B.烧瓶中立即出现红棕色

C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案:B

解析:此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,烧瓶中出现白烟,A对;不能出现红棕色气体,B错;该反应中氨气中的氮元素化合价升高,表现还原性,C对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体,D对。

知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时,只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就越强;价态越低时,其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价,只有还原性。

【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。

完成下列填空:

1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):

2)整个过程中的还原剂是 。

3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。

4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。

答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。

解析:此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。

解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。

【例3】(2009全国卷Ⅱ13)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 ( )

A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-

C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

答案 B

解析 由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化

Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故错。

第2课时 卤族元素

卤族元素

1.卤素及化合物的性质比较:

氟 氯 溴 碘

单质物理性质 状态 气 气(易液化) 液(易挥发) 固(易升华)

熔、沸点 熔、沸点逐渐升高

颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色

密度 密度逐渐增大

X2与H2化合 条件 冷暗处 光照 加热 持续加热

程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解

X2与H2O化合 反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO

程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱

水溶性 反应生成氢氟酸 水溶性依次减小,有机溶剂中溶解性依次增大

化合价 只有-1价 有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸 化学式 无含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等

强弱程度 同一价态的酸性依次减弱

卤化银 颜色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黄) AgI(黄)

水溶性 易溶 均难溶,且溶解度依次减小

感光性 难分解 见光均易分解,且感光性逐渐增强

2.卤素元素的有关特性:

(1)F2遇水发生置换反应,生成HF并放出O2。

(2)HF是弱酸、剧毒,但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O;HF由于形成分子间氢键相互缔合,沸点反常的高。

(3)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。

(4)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。

(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2难溶。

3.卤素间的置换反应及X-离子的检验:

(1)Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-

Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-

Br2 + 2I- = I2 + 2Br-

结论:氧化性:Cl2 > Br2 > I2; 还原性:I- > Br- > Cl-

(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化

溶剂

溶质 水 苯 汽 油 四氯化碳

Br2 黄 → 橙 橙 → 橙红 橙 → 橙红 橙→ 橙红

I2 深黄→ 褐 淡紫 → 紫红 淡紫→ 紫红 紫→ 深紫

密 度

比 水 轻 比 水 轻 比 水 重

(3)X-离子的检验

Cl- 白色沉淀

Br- + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀

I- 黄色沉淀

【例1】(2010四川理综卷) (16分)

碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶

于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质

碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

请回答下列问题:

(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用

方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。

电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案,并按要求填写下表。

要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。

试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法 实验现象及结论

(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是

答案:(1)紫黑色 升华

(2)

有气泡产生

(3)

实验方法 实验现象及结论

取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。 如果不变蓝,说明无 。(如果

变蓝,说明有 。)

(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

解析:(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子 。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。

【例2】(2009天津卷,3)下列实验设计和结论相符的是 ( )

A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中

B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性

C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42-

D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液

答案 B

解析 A项,乙醇不可以作为萃取剂,错;

B项,石蕊变蓝,则肯定为碱性,正确。

C项,若原溶液中含有SO32 -,生成BaSO3,再加入HCl,则与溶液的NO3- 结合,相当于HNO3,则可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀不溶解,故错;

D项,加热时,FeCl3会水解,错。

【例3】(2009江苏卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:

某I2、、KI混合溶液中, 的物质的量浓度c( )与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 ( )

A. 反应 的△H>0

B.若温度为 ,反应的平衡常数分别为

C.若反应进行到状态D时,一定有

D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大

答案 BC

解析 随着温度的不断升高, 的浓度逐渐的减小,说明反应向逆方向移动,也就意味着该反应是放热反应,所以 ,所以A项错;

因为 , ,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,即 ;C项,从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,这时 的浓度在增加,所以 ,C项正确;

D项,从状态A到状态B, 的浓度在减小,那么 的浓度就在增加。

卤素单元测试

一、选择题(只有一个合理答案)

1.市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料,通电时,发生器内的电极板上产生大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触),所制得的混合液具有强烈的杀菌能力,且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有( )

①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

③H2+Cl2=2HCl ④Cl2+H2O=HCl+HClO ⑤2HClO=2HCl+O2↑

A. ①④⑤ B. ①② C. ③④⑤ D. ②③④

2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射一段时间后,试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的( )

A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.2/3

3.下列物质加入溴水,经振荡,不因发生化学反应而使溴水褪色的是 ( )

A.Na2S B.NaOH C.甲苯 D.裂化汽油

4.有关卤素的说法正确的是( )

A.卤素是典型的非金属元素其单质只具有氧化性而无还原性.

B.卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高.

C.卤化银都不溶于水,也不溶于稀硝酸.

D.卤化氢的水溶液都是强酸

5.F2是氧化性最强的非金属单质,物质的量相等的F2跟烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体是下列中的( )

A.H2 B. HF C.OF2 D.O2

二、选择题(有1~2个合理答案)

6.下列离子方程式正确的是()

A.氯气与水反应:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

B.氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

C.向留有残氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+

D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO

7.已知Cl2与Br-、I-可发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,且Br-、I-的还原性强弱顺序为:

I->Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量依次为0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl-、Br-、I-的物质的量比为1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I-物质的量的( )

A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/6

8. 液氯和氨的反应同氯气与水的反应类似,则氯气通入液氨中,产物可能有( )

A. B. C. D.

9.下列反应属于氧化还原反应的是( )

A.漂白粉吸收空气中的二氧化碳 B.用萤石和浓硫酸制取氟化氢

C.氯水使有色布条褪色  D.黑白照片的底片在相机里曝光时的反应

10.常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是 ( )

A.石蕊试剂 B.硝酸银 C.氢氧化钠 D.氯化铝

11. 氯水不稳定,因为氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O HCl+HClO,下列措施会降低氯水的稳定性的是( )

A.通入少量H2S气体 B.加入少量小苏打 C.通入少量HCl气体 D.增大氯水浓度

12.某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中,恰好完全反应,不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中,分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均产生白色沉淀。则下列判断正确的是

A.原气体中一定有SO2,一定没有HBr B.原气体中可能有SO2

C.原气体中一定有HCl D.不能确定有无HCl,但一定没有CO2

13.砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是( )

A.HAt很稳定 B.AgAt不溶于水 C.砹是有色固体 D.HAt溶液为强酸

三、实验题

14.用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题:

(1)产生上述现象的原因可能有两种:①是由于 ;

②是由于 。

(2)简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②:_____________________________。

15.由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成有机含氯化合物于人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避免光照、震动或加热。

(1)在ClO2中,所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。

(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式是___________________________________。

(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。

A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性

(4)若上述反应产生0.1 mol Cl2,转移电子的物质的量为_______________mol。

(5)ClO2为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的_____________倍。

(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是_______________________________。和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是_______________________________。

16. 图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:

(1)A是氯气发生装置,其中的化学反应方程为

(2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式: 。装置C的作用是 。

(3)在E处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是 。

(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程现象为 。

(选填标号)(A)有白色沉淀生成(B)无现象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失

(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 。

四、无机题

17.下图表示的是有关物质A~Y的转化关系,其中反应③除生成A之外,还生成一种相对分子质量为174的物质。回答下列问题:

(1)写出反应②的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目: _____________________

(2)写出反应③的化学方程式:_________________________

(3)取液体F 3mL盛在试管中,向该试管中加入6mL苯,用力振荡试管后静置,可观察到的现象是_______________

(4)将沉淀Y放在日光下晒,可观察到的现象是:______________________________

18.多原子分子 、 、 的性质与卤素单质相似,故称它们为类卤人物化合物,它们可以生成酸和盐,见下表:(表中X代表F、Cl、Br、I)

卤素 氰 硫氰 ⑴

“单质” X2

酸 HX

盐 KX

⑴在表中⑴ 、⑵、 ⑶处分别填写相应的化学式: 、 、 。

⑵完成下列化学方程式①

② 与水反应的化学方程式为: 。

③ 与硫酸氢钠共热的化学方程式为: 。

19.工业上从海水中提出取溴常采用如下方法:

(1) 向海水中通入Cl2,将海水中的溴化物氧化,这一过程所发生的反应属于非金属间的___________反应;

(2) 向上述混合溶液中吹入热空气,将生成的溴吹出,用纯碱液吸收,生成NaBr、NaBrO3,这一过程可用离子方程式表示为:________________________________;

(3) 将(2)所得混合液用H2SO4酸化,使NaBr和NaBrO3中的溴转化为单质溴。这一过程可用化学方程式表示为____________________________________________;

(4) 这样得到的液溴中还混有少量Cl2,除去Cl2的方法是___________________。

参考答案

一.1B、2B、3C、4B、5C

二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A

三.

14.(1)①氯水与NaOH发生反应生成两种盐和水,溶液碱性减弱,红色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出现红色,应为原因②,若重新出现红色,应为原因①。

15. (1)否(3分)

(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)

(3)B(3分) (4)0.2(3分) (5)2.63(3分)

(6) 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;

对环境的污染较小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)(3分)

16. (1)4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(气)+C 4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气。(3)生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失。(4)B(5)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升,贮存少量Cl2。

四.

17.

(1)

2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-

(2) 2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4

(3) 试管内液体分为上、下两层,上层呈橙红色,下层呈很淡的黄色。

(4) 淡黄色固体逐渐变为黑色固体,同时从固体上冒出了红棕色气体。

18. (1) ① 氧氰; ②HSCN; ③KOCN。

(2) ① 4H++2SCN-+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O

② (CN)2+H2O=HCN+HOCN

③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑

文章来源:http://m.jab88.com/j/105838.html

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