内容正文:
探究如何用分布系数图解题
河北灵寿中学 曹卫华
1
目录
设计思路
学情分析
高考统计和要求
教法学法
3
2
1
4
5
目标分析( 重点难点)
教学过程
6
7
教学反思
2
高考统计和要求
近几年高考考法统计
1、滴定曲线中过程和特殊点分析,约占36%
2、微粒分布系数图像分析,约占29%
3、对数图像分析,约占21%
4、电解质溶液中的三大平衡的应用,约占29%
高考考查的基础知识和能力要求
1、弱电解质和水的电离及其影响因素、电离平衡常数的计算
2、盐类水解及其影响因素,水解平衡常数的计算
3、电解质溶液中的一大小和三守恒的应用
4、能力要求:从图像中获取有用信息的能力、计算能力、综合分析能力
学情分析
通过地毯式的一轮复习,学生已经具备了一定的识图能力和归纳能力,对电解质溶液可能考察的各个知识点也有所了解,而且具备了一定的解题能力,在二轮专题复习中学生急需解决的是知识的提升模块化和解题思路的建模。
一、教学目标(重点难点)
1、 通过分布系数图习题归纳出图像的意义考点题型特征。
2、 由归纳出的题型特征把同类型难度大的其他图像转化为分布系数图进行题型建模。(归一思维)
二、评价目标
1、通过对方案的交流与点评,诊断并发展学生分析归纳能力的水平。
2、通过对提升结果的判断和分析,诊断并发展学生对滴定图像题的思维进阶和认识思路的结构化水平。
设计思路
设计初衷:溶液中的离子平衡题大多数难度很大,往往使学生产生抵触情绪甚至在考试时主动放弃。我通过对此类题的观察对比发现:滴定题图像虽然差别很大,问题难度较大,但是它们的考点角度有很大的相似性,我想能不能把难度大的图像转化成相对简单的分布系数图使中等偏上的学生能够得分?于是有了本节课的设计。
具体实施:试题提前发给学生,让学生按以往思路在上课前做完。课上先归纳出分布系数图及其意义和可能的考点以及解题办法,然后在对比其他题的题干选项找出共同点,启发学生把其他图像转化分布系数图解题,从而降低了难度。培养了学生分析归纳能力和题型归类意识。
教法学法
分组讨论法 分析推理法 启发诱导法 归纳提升法
教学过程
任务一:齐读“高考统计和要求”
任务二:探究分布系数图及其意义
1、自学自探:
(1)以一元滴定为例阐述什么是分布系数;
(2)以氢氧化钠滴定草酸为例画出分布系数图;
(3)说明各曲线交点代表的意义,归纳出有可能出现的考点。
2、小组讨论优化结论并展示。
环节一
让学生明确高考要求,做到心中有方向
完成课前信息传递,达成教学目标,培养学生分析归纳能力和合作意识
1.分布系数δ
平衡体系中,溶液中某组分的平衡浓度占总浓度的分数。
对任意一元酸溶液
HA H+ + A-
⇌
δ(HA)+δ(A-)=1
展示
培养学生表达能力和对分布系数及其图像的掌握程度
2.分布系数曲线:以溶液的pH值为横坐标,分布系数为纵坐标作图,即可得到不同存在形式的分布系数随溶液的pH值而变化的曲线。
分布系数是c(H+)的函数,控制pH值,就可以控制溶液中各型体的浓度。
展示
增强熟练度
②试计算点B的pH= 。
1.0×10-1.2
1.0×10-4.2
2.7
pH=
2
pKa1+pKa2
1、草酸(H2C2O4)的Ka1和Ka2有关的计算。
①Ka1=____________,Ka2=____________。
规律1:交点(δ=0.5):pH=pKa
规律2:图形对称,最高点和最低点的pH相等
Ka1•Ka2=c2(H+)
展示
启发学生交点意义可能出的问题,培养学生识图能力。
探究重点高频点考点
PKa1+PK2=2PH
酸
(2)NaHC2O4溶液呈 (酸或碱)性。
(3)B点,以下守恒关系是否正确,说明原因
c(H+)+c(Na+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(OH-)
正确,B点,c(C2O42-)=c(H2C2O4)
电荷守恒进行替换
规律3:判断酸式盐的酸碱性:在最高点附近。
规律4:离子浓度大小关系:据PH读图
要点:分布系数图关键是找交点
展示
学以致用
强化对分布系数图及知识点的理解
自探
【实战训练1】已知:pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。
用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示,
下列说法正确的是( )
A. a点所得溶液中:2c(H2SO3) +c(SO32-) =0.1 mol•L-1
B. b点所得溶液中:c(H2SO3) + c(OH-) =c(SO32-) + c(H+)
C. c点所得溶液中:c(Na+) >3c(HSO3-)
D. d点所得溶液中:c(Na+) >c(SO32-) > c(H+)> c(OH-)
a点:
b 半点为 0.05mol·L-1NaHSO3溶液的质子守恒
c点:
d恰好点:Na2SO3单一溶液离子浓度大小比较
解
题
思
路
C
探究其他图像如何转化为分布系数图解题
多图归一:培养学生归纳总结能力
环 节二
教师启发
同桌合探
【实战训练2】
环 节二
多图归一:培养学生归纳总结能力
同桌合探
(2017年全国卷I.13)常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,
混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.K2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与 的变化关系
C.NaHX溶液中
D.当混合溶液呈中性时,
或
解题思路:从图找交点转化为分布系数图
D
【实战训练3】
转化为分布系数图此题可秒杀提高做题速度使学生体会到方法比勤奋更重要
秒杀
2.(2020·全国卷Ⅰ,13)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:
δ(A2-)= ]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
C
环节三 探究其多图像如何转化为分布系数图解题
复合图像很头疼,分布系数来帮忙
小组合探
合作分享
课堂小结
分布系数曲线分析模型及规律
孙猴子虽有72变本质还是孙大圣
学生代表总结评价
答案:C
环节四
题型对应强化模板
【强化作业1】
A.K1的数量级为10-2
B.曲线I表示pOH与lg 的变化关系
C.M点时,c(H+)+c(Na+)+c(H3R+)=c(OH-)+3c(HR-)+c(Cl-)
D.pH=7时,c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
√
【作业强化2】(2022山东济南一模)谷氨酸[HOOC(CH2)2CH(NH3+ )COO-,用H2R表示]是人体内氮代谢的基本氨基酸之一,其盐酸盐(H3RCl)在水溶液中存在如下平衡:
常温下,向一定浓度的H3RCl溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgx[x表示 、
或 ]随pOH[pOH= -lgc(OH- )]的变化如图所示,下列说法错误的是
√
lg
lg
lg
中和滴定中直线图像及分析
常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:
【作业强化3】
(2021·辽宁·15)用0.1000 mol•L﹣1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液,溶液中H2A、HA﹣、A2﹣的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是[如A2﹣的分布系数 ( )
A.H2A的Ka1为10-10.25
B.C点:c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H2A)
C.第一次突变,可选酚酞作指示剂
D.c(Na2A)=0.2000 mol•L-1
C
H2A
HA-
A2-
①
②
③
A:d点对应δ(HA﹣)=δ(H2A)时,H2A的
=c(H+)=10﹣6.38,故A错误;
C:b点可知,第一次突变溶液呈碱性
B:c点对应的曲线知,c(HA﹣)>c(H2A)>c(A2﹣)
D: 根据e点可知,当加入盐酸 40 mL时,Na2A完全生成H2A,根据
Na2A+2HCl==2NaCl+H2A 计算可知,c(Na2A)=0.1000 mol•L-1 ,D错误。
【作业强化4】
好事多磨,好题多做,带上大脑多做真题。
对比分析,归纳总结,找到方法建个模版。
一察、二分、三总、四升华
能力高了,难题易了,高考中了,努力值了!
教学反思
环节五
请各位领导老师批评指正!
谢谢大家!
Ka1·Ka2=·=,
(1)滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-。
(2)滴加NaOH溶液过程中,lg 逐渐增大,lg 逐渐减小。
(3)电离常数:(H2Y)=10-4.3。e点对应溶液中c(H2Y)=c(Y2-)。
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 20 30 40 50 60
δ V(HCl)/mL
2
14 pH
12
10
8
6
4
a(10.00,10.25)
b(20.00,8.32)
c
d(30.00,6.38)
e
$$