2023届高三化学高考备考一轮复习 磷酸铁的制备 教学设计 课件

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化学学科五大核心素养宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想证据推理与模型认知科学探究与创新意识科学态度与社会责任
1、通过任务驱动，让学生迁移弱电解质的相关知识认识磷酸，巩固弱电解质电离的相关知识；2、通过设计制备磷酸、磷酸铁的任务，使学生应用所学原理知识，意识到对某些化学反应需要进行调控，并从定性分析上升到定量计算，加深对反应pH调控的理解。3、通过解决实际问题，让学生体会化学学科在利用自然资源制备物质方面的功能与价值。
定性、定量认识化学反应的调控
任务1：根据图像，结合磷酸的电离方程式解释曲线含义
任务2：根据图像信息，计算H3PO4的Ka1、Ka2、Ka3
迁移、应用弱电解质相关知识
资料：ⅰ．磷精矿的主要成分是Ca5(PO4)3(OH) ii.
任务1：设计从磷精矿制备H3PO4的方案，结合化学反应方程式进行解释说明。
任务2：其他条件不变，相同时间下，采用盐酸法浸取时温度对磷酸产率的影响如左下图所示，解释曲线变化原因。
任务3：其它条件相同，硫酸的浓度对磷酸产率的影响如右图所示，解释曲线变化原因。
资料：工业使用H3PO4溶液、H2SO4溶液分步浸取磷矿
任务4：请结合化学方程式解释为何分步浸取磷矿的浸出率高?
第一步：Ca5(PO4)3OH + 7H3PO4 == 5Ca(H2PO4)2 + H2O
第二步：Ca(H2PO4)2+ H2SO4 == CaSO4↓+ 2H3PO4
任务5：加快酸浸效率可以采取哪些措施？
认识、学习调控化学反应
任务1：以H3PO4和FeSO4为原料设计制备FePO4的方案，写出转化路线和相关反应的离子方程式。
2Fe2+ + 2H3PO4 + H2O2 == 2FePO4↓+ 2H2O + 4H+
这些反应物混合在一起就一定能制备出FePO4沉淀？
pH过低：抑制Fe3+水解，但PO43-浓度太小
pH过高： PO43-浓度大，但Fe3+水解
任务2：若溶液中c(Fe3+)和c(H3PO4)均为0.002 ml/L，请通过计算说明调控pH＝2制备FePO4的合理性。Ksp[(Fe(OH)3]＝2.8×10-39 Ksp(FePO4)＝1.3×10−22
资料：工业上选择pH＝2制备FePO4
pH=2，C(OH-)=10-12ml/L Qsp[(Fe(OH)3]= 2×10-39 < Ksp[(Fe(OH)3]＝2.8×10-39Fe3+不会生成Fe(OH)3沉淀
c(PO43-)=2×10-18.6 ml/L
Qsp[FePO4]= 4×10-21.6 > Ksp[FePO4]＝1.3×10−22 可以生成FePO4沉淀
任务3：研究表明，沉淀时可加入含EDTA的溶液。EDTA（乙二胺四乙酸）是一种有机化合物，能与Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+等金属离子结合的络合剂。试解释EDTA的作用是？
资料：FePO4的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。
控制此反应速率的方法有哪些？