离子反应教学设计高一上学期化学

电解质的电离离子反应第2课时离子反应学习目标1．通过实验探究理解离子反应的本质是微粒间的相互作用，含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生，写出离子方程式，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。一、离子反应1、【教材57面观察·思考】稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的实质【实验操作】利用如图装置进行实验：Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液，然后向Ba(OH)2H2SO4溶液，注意观察溶液中现象和溶液电导率的变化。【问题探究】（1）溶液的颜色为什么由红色逐渐变浅，最后溶液变为无色？（2）溶液电导率由大到小接近零，再滴加时，又不断增大，说明了什么？（3）白色沉淀的成分是什么？（4）通过上面实验，对此反应有哪些新的认识？这个反应的实质是什么？（1）滴加硫酸前,Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－，OH－的浓度最大，溶液为红色；滴加硫酸过程中，OH－与H＋结合生成H2O，OH－浓度变小，红色变浅；硫酸过量时,溶液显酸性，溶液为无色。（2）滴加硫酸前，Ba2＋、OH－浓度大，电导率大；滴加硫酸过程中，OH－与H＋结合生成H2O，Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)结合生成BaSO4，离子浓度变小，电导率变小；硫酸过量时，H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，离子浓度变大，电导率变大。（3）生成白色沉淀，Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)结合生成BaSO4。（4）硫酸在水溶液中电离出氢离子、硫酸根，氢氧化钡在水溶液中电离出钡离子和氢氧根。稀硫酸和氢氧化钡溶液反应的实质是溶液中的氢离子和氢氧根结合成难电离的水，钡离子和硫酸根结合成硫酸钡沉淀，导致溶液中离子浓度的降低。活动一：上述例子弄明白后，分析下列各组电解质电离时产生的离子，说明混合后化学反应的实质，以及反应前后溶液中电解质所产生的离子种类和数量的变化。（1）稀硫酸与氢氧化钠溶液（2）硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液（3）碳酸钠溶液与稀盐酸（4）氯化钠溶液与硝酸银溶液（5）氯化钾溶液与硝酸银溶液现在请同学们交流并思考离子反应概念。离子反应如何表示？离子反应在什么条件下才能发生？离子反应的定义定义：在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。实质：溶液中离子的种类或浓度发生变化。复分解型离子反应发生的条件①生成难溶或微溶的物质。如生成BaSO4、CaCO3、AgCl、CaCO3、CaSO4、Ag2SO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、HClO、H2O、NH3·H2O等③生成挥发性物质(气体)。如生成CO2、SO2、H2S等。只要具备上述三个条件中的一个反应即可发生。(1)所有的化学反应都能写成离子方程式吗？为什么？[提示]不能。因为不是在溶液中进行的反应、不是自由移动的离子之间的反应都不能写成离子方程式，如碳酸钙锻烧制氧化钙等。(2)探讨下列反应能否发生？并说明理由。①硝酸钾与硫酸钠溶液混合。②碳酸钠和稀硫酸混合。③氯化铵和稀氢氧化钠溶液混合。[提示]①KNO3和Na2SO4的混合溶液中有K＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)，离子之间不能结合生成沉淀、气体或难电离的物质，因此KNO3和Na2SO4不反应。②Na2CO3和H2SO4在溶液中电离出Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，其中H＋和COeq\o\al(2－,3)会发生反应生成CO2和H2O，从而使溶液中COeq\o\al(2－,3)和H＋的浓度降低，因此Na2CO3和H2SO4会发生离子反应。③NH4Cl和NaOH在溶液中分别电离出NHeq\o\al(＋,4)和Cl－、Na＋和OH－，其中NHeq\o\al(＋,4)和OH－可以反应生成难电离的NH3·H2O，从而使溶液中NHeq\o\al(＋,4)和OH－的浓度降低，故NH4Cl和NaOH能发生离子反应。(3)请用离子反应实质解释复分解反应发生的原因？提示溶液中的离子因生成难溶物质、难电离物质、气体等原因而在溶液中的浓度大量减少。后面还要学到因发生氧化还原反应，而使离子浓度发生变化。实质均是有离子脱离了反应体系。【练习】对于离子反应，下列说法正确的是()参加离子反应的一定都是电解质B．任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小C．自由离子之间的反应不能在固态中进行D．没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应【答案】C【解析】判断某个反应是否是离子反应应从实质、发生条件等几方面综合分析。参加离子反应的不一定都是电解质，只要有一种是即可，A错误；离子反应中不一定每一种离子的浓度都减小，如Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu的反应中，Fe2＋的浓度是增大的，B错误；复分解型离子反应发生的条件是产生沉淀、气体、难电离的物质，氧化还原型离子反应就不一定满足这些条件，如Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu，故D错误。二离子方程式1．概念用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。2．意义(1)表示具体物质间的一个化学反应。(2)表示所有同一类型的化学反应。体验——写出表中几种不同的酸与不同的碱发生反应的离子方程式。化学方程式离子方程式NaOH+HCl=OH-KOH+HCl=OH-2NaOH+OH-2KOH+OH-【思考】离子方程式与化学方程式有哪些区别和练习？提示:(1)联系为对于一个离子反应，两者都表示了这个反应。(2)区别为离子方程式不仅能表示某一个化学反应，还能表示一类化学反应，而化学方程式仅能表示某一个化学反应。3、书写方法（1）第一种方法：电离方程式分析法（以稀硫酸和氢氧化钡溶液的反应为例）第一步：明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒间的数量关系,分别用离子符号或化学式表示。分析反应物在水溶液中的主要存在形式。对于易溶于水且易电离的反应物（如强酸、强碱、可溶性盐）,根据其电离方程式明确溶液中存在的离子,写出它们的离子符号；对于其他反应物,则用它们的化学式来表示。硫酸的电离方程式为H2SO4=?2H++SO42-,溶液中存在H+第二步：确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系。判断哪些微粒能够相互作用,使溶液中某种或某些离子的浓度改变。推测反应后的产物,用离子符号或化学式表达产物在水溶液中的存在形式,并标注发生反应的微粒间的数量关系。复分解反应中生成的难溶、难电离或具有挥发性的物质用化学式表示。稀硫酸与氢氧化钡溶液发生复分解反应：H+与OH-结合生成水、Ba2第三步：写出离子方程式并配平。将相互作用的微粒的符号写在等号左边,把微粒之间作用结果的符号写在等号右边,并根据电荷守恒以及原子守恒配平离子方程式。稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H（2）第二种方法：化学方程式分析法[以氢氧化钠溶液与盐酸反应为例]①正确书写化学方程式例如：HCl+NaOH=NaCl+H2O②改写化学方程式将易溶于水、易电离的物质改用离子符号表示，难溶于水、挥发性物质和水仍用化学式表示H++Cl+Na++OH=Na++Cl+H2O③删去未参加反应的离子符号，得到离子方程式将没有参与的氯离子、钠离子删去，得到H++OH=H2O④检查离子方程式是否配平根据电荷守恒以及原子种类和数量守恒的原则，检查所写的离子方程式是否配平。书写步骤：①一写②二改③三删④四查4．书写离子方程式时的拆分原则：(1)强酸、强碱和绝大多数易溶于水的盐改写成离子形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。(2)改写微溶物（CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2）时要看清题目要求：①作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式。②作为生成物，一般写化学式(标↓号)，如石灰水和石灰乳：石灰水写成离子形式而石灰乳则写化学式。(3)氨水作反应物写NH3·H2O；作生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标↑号)＋H2O；若是稀溶液且不加热时，可写成NH3·H2O。(4)容易出现错误的几类物质的改写。①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写。如NaHCO3不能拆写成Na＋、H＋和COeq\o\al(2－,3)，应拆写成Na＋和HCOeq\o\al(－,3)，还有HSO3HSH2PO4HPO42等。②浓硫酸作为反应物不能拆开写，应写成化学式；在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)。[问题1]常见的难溶性盐或微溶性盐有哪些？按照不同酸根列举实例。[提示]难溶性盐常见的有AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3等。微溶性盐常见的有CaSO4、MgCO3等。[问题2]常见的难溶性碱有哪些？试列举实例。OH－能与哪些离子反应？[提示]除KOH、NaOH、Ba(OH)2易溶外，其余碱多难溶，如Fe(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2等。OH－能和Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋等生成难溶沉淀，除此以外OH－还可与H＋、NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)发生离子反应生成难电离物质。[问题3]常见的弱酸有哪些？试列举实例。H＋能与哪些离子反应。[提示]常见的弱酸有CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3、H3PO4等。H＋除能和CH3COO－、ClO－、COeq\o\al(2－,3)等弱酸根离子反应外，还能和OH－、HCOeq\o\al(－,3)反应。【练习】1、（1）澄清石灰水与稀硝酸：OH-（2）KOH溶液与NaHSO4溶液：OH（3）BaNO32溶液与Na（4）K2CO3（5）碳酸钙与稀盐酸：CaCO3（6）石灰乳与稀盐酸：CaOH（7）Na与水：2Na+（8）Na2O2（9）Cl2与水：Cl（10）Cl2与NaOH溶液：Cl2、(1)在电解质溶液的导电性实验装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是________(填字母)。A．盐酸中逐滴加入食盐溶液B．硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液C．石灰乳中滴加稀盐酸D．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液(2)已知：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，且Ca(HCO3)2易溶于水。若电解质溶液为Ca(OH)2溶液，向溶液中逐渐通入CO2。则：下列四个图中，________(填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电能力)。解析(1)溶液能否导电，取决于溶液中是否有自由移动的离子存在；导电性强弱则由离子浓度大小及所带电荷数多少等因素决定。D选项中，发生反应H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度减小，恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，继续滴加Ba(OH)2溶液，Ba(OH)2过量，溶液中Ba2＋、OH－数目增多；石灰乳中Ca(OH)2溶解度小，加稀盐酸生成了可溶性的CaCl2，导电能力增强。(2)由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小，所以一开始导电能力逐渐下降，随着反应的进行，离子浓度逐渐增大，导电能力又逐渐增大，所以选D。答案(1)D(2)D4．离子方程式书写及判断的核心判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手：【名师导学】“六看”判断离子方程式的正误(1)看是否符合客观事实如：Fe加入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3Cu(×)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(√)(2)看是否符合拆写原则如石灰石加入稀盐酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(×)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)(3)看是否遵守质量守恒定律如Na2CO3与稀硫酸反应：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(×)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(√)(4)看是否遵守电荷守恒如钠与稀硫酸反应：Na＋2H＋=Na＋＋H2↑(×)2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑(√)(5)看是否漏掉参加反应的离子如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(×)Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cu2＋＋2OH－=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2O(×)Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O(√)【练习】1．下列离子方程式书写不正确的是()A．碳酸钾与足量盐酸反应：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．稀硫酸与氯化钡溶液反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓C．铜片插入硝酸银溶液中：Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋D．铁钉放入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3Cu解析：选D。D项错误，违背了客观事实，铁与硫酸铜发生置换反应时生成Fe2＋和Cu。2．下列反应的离子方程式正确的