溶液中的竞争与妥协教学
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福州一中姜晓明【导课】前不久福州一中举办了一期朗读者的活动，期间有位老师朗读了《》的一篇文章。在文章中有这样一句：“上善若水，水善利万物而，处众人之所恶，故几于道。”这句话是什么意思呢？有没有同学能帮我翻译一下？指的是：至高的品性像水一样，泽被万物而不争名利。有能容天下的胸襟和气度。水在外力作用下蜿蜒曲折，是因其要跟大地妥协。但是其仍能不改东流的本质，并最终汇入沧海。人的品性就该如此，那我们化学反应中的微粒呢？今天我们就来一起看下溶液中的世界。教学流程教学第一环节：温故激疑，引发探究兴趣【题组问题一】碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应。1.碳酸钠和碳酸氢钠如果在同一个体系中，滴入少量盐酸，谁先和盐酸反应？2.你能用实验证明谁与盐酸先反应吗？【生答】在共同体系中，缓慢滴入盐酸看实验现象。3.你能用理论解释为什么碳酸钠先和盐酸反应吗？【生答】利用Ka【副板书】专业的k【经验总结】方程式书写逆向，K’=1/K。（这是不同反应物之间的竞争。）【结论】通过K值我们可以看出：当两个反应的k值相差悬殊的时候，以程度大的反应为主。【导】那当两个反应的程度相差比较小的时候，该如何呢？【题组问题二】以的水解为例FeCl31.水解反应的过程①＋＋－H2OHOH②3＋＋－（）Fe3OHFeOH3③＋＋－这时的反应②③互为竞争关系HOHH2O()2.如何判断哪个反应优先？3.能直接看反应的K值吗？【生答】因为不是同类型反应，所以不能直接看反应的平衡常数。要进行计算。4.假设溶液中的Fe3＋和H＋离子浓度都是mol·L－1，他们分别和OH－离子反应，需要OH－离子浓度的最小值是多少？【讲解】Fe3＋和H＋离子均能和OH－离子反应，那我们再缓慢加入OH－离子的时候，谁需要OH－离子少，谁就优先反应。其实我们刚才在讲解题组问题一的时候，也是因为用k值算出来2－离子相对于－需要的＋离子浓度小，所以优先和＋离子反应。CO3HCO3HH由此，我们得出在这个浓度下，溶液中的OH－离子要优先和Fe3＋离子反应。但是因为相差的并不很大，所以随着Fe3＋离子消耗浓度不断减小，H＋离子也会逐渐反应，二个反应都会发生。那该怎么办呢？是不断竞争？还是善意妥协，从而达到一种和谐相处？那就要懂得达成一种妥协，一种均衡。（这是溶液中微粒有竞争也要懂得妥协）【导】这种均衡就是我们所说的水解的本质5.水解的本质水解的本质是盐溶于水中，不同的微粒在解离，结合的竞争过程中达到动态平衡，各种微粒的浓度不再改变。【导】达到平衡的这个溶液的水解反应程度是大还是小呢？FeCl3【实验探究】邀请学生甲、乙、丙上台分别演示饱和三氯化铁溶液分别滴入①蒸馏水中、②饱和碳酸钠、③饱和亚硫酸钠溶液中反应并指导。（多媒体摄像头直播以确保全体学生的观察效果）。之后师对比展示反应后的产物，并用激光笔照射。【题组问题三】和溶液的反应FeCl3Na2CO3和溶液的反应为什么会产生红褐色沉淀？1.FeCl3Na2CO33＋＋（）＋＋Fe3H2OFeOH33H2－＋－＋－CO3H2OHCO3OH【师】从微粒观的解释是：2－水解生成的－结合了氯化铁水解平衡生成的＋从而生CO3OHH成了更多的（）FeOH3（这里面有竞争更有暖心的互助）【导】从这里我们可以看出3＋离子和2－离子反应是生成氢氧化铁沉淀，而不是碳酸FeCO3铁沉淀。那我就需要制取碳酸盐沉淀怎么办呢？在这方面工业上有价值的是制备碳酸亚铁，可以制药，可以做锂电池，有很广泛的应用。1.制备碳酸亚铁的时候，是硫酸亚铁滴入碳酸钠溶液中，还是碳酸钠滴入硫酸亚铁溶液中？（当硫酸亚铁溶液量比较多的时候，溶液碱性弱，能有效避免生成氢氧化亚铁沉淀，【展示手中试管】，毕竟我们有前车之鉴）2.制备碳酸亚铁的时候，是用碳酸钠和硫酸亚铁溶液反应，还是碳酸氢钠和硫酸亚铁溶液反应？【师】用碳酸钠碱性太强，要考虑滴入顺序，而碳酸氢钠溶液碱性弱很多，就更容易成碳酸亚铁沉淀。教学第二环节：学以致用，延伸拓展。【题组问题四】和溶液的反应FeCl3Na2SO3【实验现象】溶液颜色由黄色变为红褐色但无沉淀及无气泡产生。和溶液的反应产物是什么？1.FeCl3Na2SO3将三个试管对比给学生看，最后一个显然沉淀，第一个像是溶液，中间一个呢？红褐色但不是沉淀是什么？【实验验证】产物有丁达尔现象。【追问】和溶液为什么不像和溶液那样反应生成（）沉淀？2.FeCl3Na2SO3FeCl3Na2CO3FeOH33＋＋（）＋＋Fe3H2OFeOH33H加亚硫酸钠溶液：2－＋－＋－程度小SO3H2OHSO3OH()加碳酸钠溶液：2－＋－＋－程度大CO3H2OHCO3OH()【讲解】因为亚硫酸钠溶液水解生成的OH－离子少，则最后生成的量少，所以形成Fe（OH）胶体。3【师】请问这里面还可能有什么样的竞争反应？3+和2-有否可能发生了氧化还原反应？3.FeSO34.怎么知道上述实验中是否发生了氧化还原反应？
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①：往第一份试液中加入酸性溶液，紫色褪去；KMnO4方案②：往第二份试液中加入（）变蓝色；K3[FeCN6]方案③：往第三份试液中加入用盐酸酸化的溶液，产生白色沉淀。BaCl2从这里我们可以看出溶液中3+和2-离子既发生了水解反应，又发生了氧化还原反应。FeSO3（这是不同反应类型之间的竞争与平衡。）教学第三环节：归纳整理，探究深化【题组问题五】−1溶液滴入−1溶液的反应产物探究？mol·LNa2SO3mol·LCuSO4【实验现象】溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀1.沉淀中可能有的离子？【师】请思考这里面的竞争反应？【学生活动】通过对所有竞争反应的列举，尽可能多的想到所有的离子，然后用实验和查资料的方法判断最可能的情况组合。2.你能设计实验证明含有Cu+吗？浓HSO【资料】已知：+242+，2+（白色）。CuCu+CuCuCuI↓+I2【答案】固体加硫酸后有红色固体生成。3.通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO2−。3淀粉溶液KI溶液取上层清液无明显现象分成两份试剂1洗净的棕黄色沉淀白色沉淀白色沉淀A白色沉淀是，试剂是。a.ABaSO41____________b.证实原沉淀中含有Cu2+和SO2−的理由是___________。3(请学生)【课堂小结】通过以上的学习，我们发现利用实验，利用平衡常数，可以看出盐溶液里面的反应可能是直接反应，（1）直接反应生成沉淀（类似碳酸亚铁的制备）。也可能是不同反应物之间的竞争，（2）一种盐和溶液中的H＋或OH－反应（类似氯化铁和碳酸钠的反应）。甚至是不同反应类型间的竞争，（3）发生氧化还原反应（类似氯化铁和亚硫酸钠的反应）。当然更可能是竞争后的妥协，从而达到一种和谐相处的状态。就是：（4）以上所有反应的任意组合（类似硫酸铜和亚硫酸钠的反应）。刚才我同大家一起分析了溶液中世界，我们的化学反应，有竞争也懂得妥协，有竞争也有暖心的助力，有竞争也能选择适合自己的环境，那你我是否应该更能做到呢？宇宙万物，其致一也，我们也要面对竞争、面对选择。比如高三学业虽紧，但也要有朗读，有运动，并能同学习达成一种智慧的平衡。既要有外在妥协，也要有自身坚守，何妨让步且前行！课后推荐大家阅读这本书《有一种妥协叫智慧》。最后祝愿大家勇于竞争，善用妥协，成就梦想！
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