高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 第4节 离子反应 鲁科版选修4Word文件下载.docx

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教师活动预设

学生活动预期

设计意图

离子反应发生条件实验结论

【交流研讨】离子反应发生的条件

以下每组物质混合时，溶液中存在哪些大量离子？

哪些离子之间会发生反应？

写出有关化学方程式和离子方程式。

并总结离子反应发生条件。

（1）Na2SO4溶液与BaCl2溶液

（2）NaOH溶液与盐酸

（3）Na2CO3溶液与盐酸

（4）CH3COONa溶液与盐酸

（5）溴水与KI溶液

（6）FeSO4溶液与稀硫酸、双氧水

学生讨论，整理分析。

通过交流使学生相互学习，以人之长补已之短；

培养学生归纳总结的能力。

训练基本的离子方程式的书写。

巩固学生运用本章前面3节学习形成的分析思路；

培养学生书写化学方程式和离子方程式的能力。

【分析、整理】

离子反应主要包括以下两类：

1．以离子互换形式发生的复分解反应。

反应发生条件

①生成气体→生成易挥发的物质

②产生沉淀→生成难溶物

③生成水→生成难电离的物质；

2．有离子参加的氧化还原反应。

遵循氧化还原反应的基本规律。

所以只要电解质交换成分或发生氧化还原反应后生成的物质比原来的物质更难电离、更难溶解、更易挥发，某些离子的浓度就会减小，离子反应就能够发生。

帮助学生从热力学层面以及从平衡的角度对离子反应进行重新认识，将前面的知识在这一节课进行整合。

挖掘事物更本源的东西，旨在帮助学生更好的认识离子反应及其发生条件

离子反应应用

离子反应发生

理论判剧

【迁移·

应用】

已知在18℃~25℃

难溶电解质Ksp

AgCl1.8×

10-10

AgI8.3×

10-17

单位省略

怎样验证相同条件下AgCl的溶解度大于AgI?

根据所提供的试剂设计实验并进行验证。

提供试剂：

AgNO3溶液、NaCl溶液、NaI溶液

交流互动，得到合理实验方案。

进行实验操作指导。

【设疑】

你得出沉淀转化有什么规律？

学生进行理论分析并设计实验方案

学生思索并总结沉淀转化的实质

引导学生进行离子反应应用；

规范学生操作，落实学生实验；

培养实验基本技能及观察、分析能力；

【追根寻源】

1．焓变与熵变判据

2．平衡常数判据

学生思考，联系

第二课时、酸碱中和滴定

酸碱中和滴定是高中化学教材中的一个重要实验，设计一个分组实验，通过学生动手实验，培养学生的实验探究能力，处理数据的能力。

在此之前，教师要展示出酸碱式滴定管的构造及使用方法。

然后从滴定原理，滴定步骤，数据处理，误差分析等方面培养学生认真规范的科学素养。

第三课时、离子反应的应用

本课时实质是习题课，离子反应的应用很广泛，处理好这部分教材不仅可以拓展学生的知识面，也是对离子方程式的书写很好的训练，对这部分知识采取边讲边练的方式。

教师要总结常见离子，然后学生讨论总结，常见离子的检验方法。

六、效果分析

设计和教材一致，有利于学生预习、复习，通过分组实验，培养学生的实验探究能力，以及对知识的巩固。

通过交流研讨、自学等方式培养学生的自学能力

七、板书设计

第四节离子反应

一、离子反应

1．定义

2．离子反应的发生条件

离子反应的共同点：

使溶液中某种或某些离子浓度降低。

生成沉淀→生成难溶物质

生成弱电解质→生成难电离的物质

生成气体→生成易挥发的物质

发生氧化还原反应

二、离子反应的应用

1、离子的检验和含量的测定

酸碱中和滴定

2、物质制备和纯化

3、生活中常见的离子反应

2019-2020年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质第1节认识晶体（第2课时）练习鲁科版选修3

夯基达标

1某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面心上的B原子未能画出），晶体中A、B、C的原子个数之比依次为（　　）

A．1∶3∶1　　　　　　　　　B．2∶3∶1

C．2∶2∶1　　　　　　　　　D．1∶3∶3

2F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂（其氧化性依次递增），都极易水解。

其中6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，下列推测正确的是（　　）

黑球表示氙原

子，白球表示氟原子

A．XeF2分子中各原子均达到八电子的稳定结构

B．某种氟化氙的晶体结构单元如上图所示，可推知其化学式为XeF6

C．XeF4按已知方式水解，每生成4molXe转移16mol电子

D．XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2

3下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：

）（　　）

4金属铁单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。

体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为__________。

5现有甲、乙、丙（如下图）三种晶体的晶胞（甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心），可推知：

甲晶胞中x与y的个数比是__________，乙晶胞中a与b的个数比是__________，丙晶胞中有__________个c离子，有__________个d离子。

6钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。

试回答下列问题：

（1）钛有

Ti和

Ti两种原子，它们互称为__________。

Ti元素基态原子的电子排布式为__________。

（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。

偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如上图所示，它的化学式是____________。

7有一种多聚硼酸盐为无限网状结构（如图所示），其结构的基本单元可以表示为（B5On）m－，则m＝__________，n＝__________。

8

（1）水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g·

cm－3到约为水的一倍半。

冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。

其中冰—Ⅶ的晶体结构为一个如下图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围__________个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成__________mol氢键。

（2）已知下列元素的电负性数据：

H为2.1，O为3.5，F为4.0。

OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：

①OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了F—O键中共用电子对偏向F而产生的极性；

②从电负性上看，__________。

能力提升

9有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A＋比B－少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全满；

C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；

D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数；

R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子数之比为2∶1。

请回答下列问题：

（1）A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为下列的__________（填序号）：

①A单质＞B单质＞R；

②R＞A单质＞B单质；

③B单质＞R＞A单质；

④A单质＞R＞B单质。

（2）在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是__________杂化，其固体时的晶体类型为__________。

（3）写出D原子的核外电子排布式：

__________，C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的可能原因是____________________。

（4）下图是D和Fe形成的晶体FeD2最小单元“晶胞”，FeD2晶体中阴、阳离子数之比为__________，FeD2物质中具有的化学键类型为__________。

10有一种蓝色的晶体，它的结构特征是Fe2＋和Fe3＋分别占据立方体互不相邻的顶点，立方体的每条棱上均有一个CN—。

（1）根据晶体结构的特点，推出这种蓝色晶体的化学式（用简单整数表示）__________。

（2）此化学式带何种电荷__________，如果Rn＋或Rn—与其结合成电中性粒子，此粒子的化学式为__________。

11新型节能材料高温超导体的最先突破是在1987年从新的钇钡铜氧材料的研究开始的。

在制备钇钡铜氧高温超导体的同时，偶然得到了副产品——紫色的硅酸铜钡。

凑巧的是，后者正是发现于中汉代器物上的被称为“汉紫”的颜料，还发现于秦俑彩绘。

钇钡铜氧的晶胞结构如图，研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态，＋2价和＋3价。

（1）给出铜在周期表中的位置（周期和族）：

__________。

（2）写出Cu3＋的核外电子排布：

（3）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比，确定其化学式为：

（4）根据（3）所推出的化合物的组成，计算出其中Cu原子的平均化合价（该化合物中各元素的化合价为Y3＋、Ba2＋）__________，最后计算化合物中这两种价态Cu原子个数比为__________。

参考答案

1解析：

晶体中A、B、C的原子个数之比依次为8×

∶6×

∶1＝1∶3∶1。

答案：

A

2解析：

Xe原子已达到八电子的稳定结构，故XeF2分子中各原子均达到八电子的稳定结构的说法错误；

根据题目提供的结构单元推得晶体中Xe、F原子个数比为（8×

＋1）∶（8×

＋2）＝1∶2，故其化学式为XeF2；

根据题意，XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙都是极强的氧化剂，都极易水解，可判断XeF2加入水中，不应简单地分解生成Xe和F2，故D项说法错误。

C

3解析：

根据顶点、棱心、面心、体心和其他处于立方体内的原子分别提供给一个晶胞的是其本身的

、

，求出X与Y的比值。

A图中X为1，Y为8×

＝1，化学式为XY；

B图中X为1＋4×

＝

，Y为4×

，化学式为X3Y；

C图中X为8×

＝1，Y为6×

＝3，Z为1，化学式为XY3Z；

D图中X为8×

＝1，Y为12×

＝3，Z为1，化学式为XY3Z。

4解析：

本题考查晶胞中微粒数的计算——切割法。

体心立方中Fe为8×

＋1＝2个，面心立方中Fe为8×

＋6×

＝4个，因此体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为1∶2。

1∶2

5解析：

处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有，位于立方体棱边的微粒为4个立方体共有，位于立方体面的微粒为2个立方体共有，所以x∶y＝1∶6×

＝4∶3；

a∶b＝1∶8×

＝1∶1；

丙晶胞中c离子为12×

＋1＝4（个），d离子为8×

＝4（个）。

4∶3　1∶1　4　4

6解析：

根据偏钛酸钡晶体的晶胞结构，求得Ba、Ti、O原子数之比＝1∶8×

∶12×

＝1∶1∶3，故它的化学式是BaTiO3。

（1）同位素　1s22s22p63s23p63d24s2（或Ar]3d24s2）

（2）BaTiO3

7解析：

由题意可知，该图为一个基本单元，但与另一个基本单元连接的氧原子为两个基本单元所共有，因此，该类氧原子属于该基本单元的数量只能算

。

基本单元中共有6个这样的氧原子，即

＝3个，所以n（O）＝3＋6＝9（环上6个O原子为基本单元独有）。

又因硼元素为＋3价，氧元素为－2价，则：

m＝│3×

5－2×

9│＝3即本题答案为m＝3，n＝9。

3　9

8解析：

（1）观察图示的立方晶胞的中心水分子可知，该水分子与周围4个水分子以氢键结合；

每2个水分子间形成的1个氢键，每个水分子只分得一半，故晶体中，1mol水可形成4mol×

0.5＝2mol氢键。

（2）根据题中所给出的元素电负性数据：

H为2.1，O为3.5，F为4.0，氧与氢的电负性差（1.4）大于氧与氟的电负性差（0.5），因此，虽然OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多。

（1）4　2

（2）氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差

9解析：

由B原子得一个电子后3p轨道全满，可推得B原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，即B原子为氯原子；

A＋比B－少一个电子层，则A为钠元素；

由C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，可知C为氮元素；

D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，即为ⅥA族元素，再根据其最高价氧化物（DO3）中含D的质量分数为40%，求得其相对原子质量为32，结合其核内质子数等于中子数推出D为硫元素；

R是Na2S。

（1）②

（2）sp3　分子晶体

（3）1s22s22p63s23p4　NH3与水分子形成氢键

（4）1∶1　离子键、非极性键

10解析：

Fe2＋、Fe3＋占据立方体的互不相邻的顶点，则每个立方体上有4个Fe2＋、4个Fe3＋，根据晶体的空间结构特点，每个顶点上的粒子有

属于该立方体，则该

立方体中有

个Fe2＋、

个Fe3＋，CN－位于立方体的棱上，棱上的粒子有

属于该立方体，该立方体中有3个CN－，所以该晶体的化学式为FeFe（CN）6]－，此化学式带负电荷，若结合Rn＋形成中性粒子，此粒子化学式为RFeFe（CN）6]n。

（1）FeFe（CN）6]－　

（2）负电荷　RFeFe（CN）6]n

11解析：

铜在周期表中位于第四周期，IB族；

Cu原子的核外电子排布式为Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，Cu3＋的核外电子排布为Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8；

根据图示晶胞结构，推算晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比时，关键是要注意Cu原子和O原子：

Cu原子有8个在顶点，另外8个在棱上，O原子有8个在面上，另外12个在棱上，因此晶体中Y、Cu、Ba和O原子个数比＝1∶（8×

＋8×

）∶2∶（8×

＋12×

）＝1∶3∶2∶7，由此确定其化学式为YBa2Cu3O7。

根据化学式和已知的化合价（Y3＋、Ba2＋），可求得Cu原子的平均化合价为

；

再利用十字交叉法或列方程法求得Cu2＋∶Cu3＋＝2∶1。

（1）第四周期，IB族

（2）Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8

（3）YBa2Cu3O7

（4）

　Cu2＋∶Cu3＋＝2∶1