第1章第2节离子反应学案-高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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第1章第2节离子反应学案-高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

资源简介

第一章 物质及其变化
第二节 离子反应(第1课时)
【课标要求】认识酸碱盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
【学业要求】能利用电离对常见的反应进行分类和分析说明。能用电离方程式表示某些酸碱盐的电离。
【学业质量水平】高一需要达到水平2,水平2中没有对离子反应提出明确的要求,水平1中要求“能认识离子反应的本质,能结合实例书写离子方程式”。
【教学目标】
1、通过NaCl的实验,提出电解质和非电解质的概念,认识常见的电解质与非电解质;
2、结合课本中NaCl在水中溶液的微观示意图认识电离,知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离;
3、掌握电解质的电离方程式书写,从电离角度理解酸、碱、盐的本质;
【教学重点难点】电解质的概念,溶液导电能力大小比较
【教学内容】
环节一. 电解质和非电解质
电解质:在水溶液中或 熔融状态下能够导电的 化合物 叫做电解质.。
包括:酸、碱、盐、金属氧化物和水
非电解质:在 水溶液 中和 熔融状态下都不能导电的 化合物 叫做非电解质。
包括:NH3、非金属氧化物(CO2, SO2 , SO3等)、大部分有机物(酒精,蔗糖等)
环节二. 电离
【思考】为什么氯化钠水溶液会导电?结合P15微观离子示意图
带电粒子的定向移动形成电流。能导电的物质必须具有自由
移动的带电粒子,通电后带电粒子定向移动,形成电流。
NaCl固体中离子不能自由移动,加入水后在水分子的作用下
形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子…
电离:电解质在水溶液中或受热熔化时形成自由移动的离子
的过程。注意:电离不需要通电
环节三. 强电解质和弱电解质
强电解质:在水中能够完全电离的电解质,如等强酸、强碱和大多数盐。
常见的六大强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
常见的四大强碱:KOH、NaOH、 Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱电解质:在水中不能够完全电离的电解质,如(醋酸)等弱酸、弱碱和个别盐和H2O。
常见的弱酸:H2CO3、HF、HClO(次氯酸)、CH3COOH、HNO2(亚硝酸)、H2SO3(亚硫酸)……
常见的弱碱:、Fe(OH)3 、Fe(OH)2、Cu(OH)2、Al(OH)3……
环节四. 电解质的注意事项
电解质首先必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
电解质导电需要条件,水溶液中或熔融态下,二者具备其一即可,难溶盐属于电解质
电解质必须是自身能解离出离子导电,如CO2、SO2、NH3等是与水化合生成酸或碱导电
4、导电的不一定是电解质,电解质也不一定导电
5、区分:氨水(×)、NH3、液氨(非)、NH3·H2O(电)
6、能导电的物质(1)金属单质和石墨(2)酸碱盐溶液(3)熔融状态下含有金属或NH4+的化合物
7、导电能力与单位体积内离子数目和离子所带电荷成正比。
【练习】
1.下列叙述是否正确
(1)硫酸是电解质,纯硫酸可以导电 ( )
(2) NaCl溶液可以导电,所以NaCl溶液是电解质( )
(3) 硫酸钡难溶于水,其水溶液不导电,所以硫酸钡是非电解质 ( )
(4)二氧化碳溶于水可以导电,所以二氧化碳是电解质 ( )
(5)在水溶液里和熔融状态下都不能导电的物质叫非电解质 ( )
(6)水溶液能导电的化合物一定是电解质 ( )
(7)某物质若不是电解质,就一定是非电解质 ( )
(8)液态氯化氢不能导电,所以属于非电解质 ( )
2. 下列物质中属于电解质的有: ; 非电解质: ;能导电:
①NaOH固体 ②铜 ③熔融KNO3 ④稀硫酸 ⑤CO2 ⑥蔗糖溶液 ⑦胆矾 ⑧液氨⑨ 氨水 ⑩MgO
做题方法:先删掉单质和混合物,再按范围挑电解质,剩下的都是非电解质
已知:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
且Ca(HCO3)2易溶于水。试根据如图所示装置回答下列问题:
(1)通入CO2前,灯泡________(填“亮”或“不亮”)。
(2)开始通入CO2时,灯泡的亮度________。
(3)继续通入过量的CO2,灯泡的亮度________。
(4)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)。
环节五. 电离方程式的书写
“=”的左边是电解质的化学式,右边是电离出的离子符号(强电解质),如NaOH=Na++OH- CaCl2=Ca2++2Cl-
(1)原子团不能拆,脚标变系数
(2)酸式盐
弱酸的酸式盐:NaHCO3=Na+ + HCO3-
强酸的酸式盐(含HSO4-):NaHSO4=Na+ + H+ + SO42- (水中) NaHSO4=Na+ + HSO4- (熔融)
【练习】写出下列物质的电离方程式
HNO3 H2SO4 HClO4 ; KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2 ; FeCl3 NH4NO3 K2SO4
环节六. 从电离的角度对酸、碱、盐的定义
电离时生成的阳离子 全部都是H+ 的化合物叫做酸。
电离时生成的阴离子 全部都是OH- 的化合物叫做碱。
电离时能生成 金属阳离子(或者NH4+) 和 酸根阴离子 的化合物叫做盐。
化学物质及其变化
离子反应(第2课时)
【课标要求】认识酸碱盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
【学业要求】能利用电离、离子反应的概念对常见的反应进行分类和分析说明。
【学业质量水平】高一需要达到水平2,水平2中没有对离子反应提出明确的要求,水平1中要求“能认识离子反应的本质,能结合实例书写离子方程式”。
【学习目标】掌握离子反应及发生的条件、熟练离子方程式的书写
【学习过程】
环节一. 离子反应的本质
课本P18【实验1-3】从电离得的角度分析Na2SO4和BaCl2的反应
现象 分析
Na2SO4和BaCl2的电离方程式 混合前两种溶液中的离子 混合后溶液中的离子
思考:Na2SO4溶液和BaCl2溶液的反应可以说是__Ba2+__离子和__SO42-__离子之间的反应
离子反应:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应叫离子反应
判断:在溶液中离子参加或生成的反应
【练习】判断下列各组物质中能发生离子反应的是_________
(1)澄清石灰水与盐酸 (2)Na2CO3溶液与K2SO4溶液
(3)H2还原Fe2O3 (4)CaCO3受热分解
(5)AgNO3溶液与NaCl溶液混合 (6)H2SO4与CuCl2溶液反应
(7)铁粉投入稀硫酸中 (8)铜片投入AgNO3溶液
离子方程式:用___实际参与反应的离子符号 来表示反应的式子叫离子方程式。
环节二. 离子反应方程式的书写
离子方程式的书写步骤
书写步骤 以NaOH溶液和CuCl2溶液反应为例
①写 写出正确的化学反应方程式 CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaCl
②拆 把易溶于水、易电离的物质,即_强酸__、 强碱 、可溶性盐改写成离子形式,其他照写化学式 Cu2++2Cl-+2Na++2OH-=Cu(OH)2+2Na++2Cl-
③删 把不参加反应的离子从方程式两端删去 Cu2++2OH-=Cu(OH)2
④查 检查方程式两端的原子守恒和电荷守恒
【注意】1、Ca(OH)2作为澄清石灰水时可拆,作为石灰乳时不可拆,浓硫酸不能拆;
2、氨水作为反应物参与离子反应,要用“NH3·H2O”表示;
3、可拆的物质有:强酸、强碱、可溶性盐
不能拆的:弱酸、弱碱、氧化物、单质、沉淀、气体、水
环节三. 离子方程式的意义
【练习1】写出下列反应的离子方程式
盐酸与氢氧化钠(2)硝酸和氢氧化钡(3)NH3·H2O+ HCl (4)NaOH + CH3COOH
Ba(OH)2 + H2SO4
思考:是否所有的酸碱中和反应都能用H+ + OH— = H2O 来表示;
意义:离子反应表示的是反应的本质,不仅可以表示某个具体的反应,也可以表示同一类型的离子反应
【练习2】(1)Na2CO3溶液与澄清石灰水反应;⑵Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应;
通过离子反应方程式的书写还可得出以下结论:离子反应的结果(实质)是使某些离子的数目降低
环节四. 离子反应发生的类型及条件
(1)复分解反应
酸碱盐之间发生的反应,本质上是溶液中的电解质相互交换离子生成沉淀、气体和弱电解质的反应,即复分解反应发生的条件是:反应生成沉淀、气体和弱酸、弱碱、水(弱电解质,主要以分子形式存在)等
(2)置换反应
金属铁和盐酸的反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,离子反应方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑
【练习】写出下列反应的离子方程式:
(1)铜和硝酸银_____________________________________________
(2)氧化铁和H2SO4溶液反应_____________________________________________
(3)CO2和氢氧化钠溶液反应____________________________________
(4)CO2通入澄清石灰水中生成白色沉淀____________________________________
(5)盐酸与石灰乳反应生成澄清溶液_______________________________________
(6)Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液反应________________________________________
(7)碳酸钙和HCl溶液反应______________________________________________
(8)碳酸氢钠和HCl溶液反应_______________________________________________
(9)氢氧化钠和硫酸氢钠溶液反应_______________________________________________
(10)醋酸除水垢_____________________________________________
(11)氢氧化钠和NH4Cl溶液反应_______________________________________________
(12)醋酸和氨水_____________________________________________
第二章 化学物质及其变化
离子反应(第3课时)
【课标要求】认识酸碱盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。
【学业要求】能利用电离、电离方程式对常见的反应进行分类和分析说明。能用电离方程式表示酸碱盐的电离。
【学业质量水平】高一需要达到水平2,水平2中没有对离子反应提出明确的要求,水平1中要求“能认识离子反应的本质,能结合实例书写离子方程式”。
【学习目标】1. 通过练习熟练掌握离子方程式的书写,并学会判断离子方程式的正误
学会判断离子能否大量共存
【学习重难点】离子方程式的正误判断
【课前巩固】写出下列反应的离子方程式
(1)稀盐酸和大理石(2)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液(3)铜片与Ag2SO4溶液(4)醋酸与氨水(5)NaHSO4溶液与NaHCO3溶液
【学习内容】
一、离子方程式的正误判断
(1)拆不拆 如醋酸与氢氧化钠溶液反应:H+ + OH-= H2O (×)
(2)平不平:电荷守恒、原子守恒 如铜与硝酸银溶液反应:Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag(×)
(3)是不是 是否漏掉有离子反应、是否符合比例 如铁与稀硫酸反应:2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑(×)
如硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ (×) SO42- +Ba2+ = BaSO4↓(×)
如稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H+ + SO42- + Ba2+ + OH- = H2O + BaSO4↓(×)
(4)多不多
例1. 下列离子方程式书写正确的是( )
碳酸镁与盐酸反应:CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ B. 向氢氧化钡溶液中硫酸溶液:SO42- +Ba2+ = BaSO4↓
铁钉放入硫酸铜溶液中:2Fe + 3Cu2+ =2Fe3+ + 3Cu D. 硝酸银溶液中加盐酸:Ag+ + Cl- = AgCl↓
二、离子能否大量共存的判断(三看)
一看颜色 有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)、Cr2O72- (橙色)、 Cr3+(绿色)
二看溶液的酸碱性
在强酸性溶液中(使石蕊变红/pH<7)不能大量存在:OH-及弱酸根阴离子(如CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-等)
在强碱性溶液(石蕊变蓝/酚酞变红/pH>7)中不能大量存在:H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)
在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在:酸式弱酸根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-等),如OH-+HCO3- == CO32-+H2O,H++HCO3- == CO2↑+H2O
三看“反应” 即离子之间反应生成沉淀、气体、水、弱酸、弱碱的离子之间不能共存
【注意】
透明溶液不能有沉淀,但可以有颜色
形成微溶物的两种离子在溶液种不能大量共存,如Ca2+与SO42-、Ag+与SO42-、Ca2+与OH-、Mg2+与CO32-
看清题目要求“一定大量共存”“可能大量共存”或“不可能大量共存”
例2. 下列各组离子中,在碱性溶液里能大量共存,且溶液为无色透明的是
A. K+、MnO4–、Cl–、SO42– B. Na+、I–、NO3–、CO32–
C. Na+、H+、NO3–、SO42– D. Na+、Ag+、NO3–、I–
例3. 下列各溶液中,离子一定能大量共存的是( )
A.使酚酞溶液变红的溶液:K+ 、 Cl- 、 NO3- 、Cu2+
B.使紫色石蕊溶液变红的溶液:Mg2+ 、 Cl- 、 CH3COO- 、 NO3-
C.含0.1mol/LCa2+ 的溶液 :SO42- 、 K+ 、 Cl- 、 MnO4-
D.常温下pH<7的无色溶液:K+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 Br-
三、混合物的分离,以粗盐提纯为例
Na2CO3要在BaCl2之后加,盐酸要在过滤之后加
离子的推断
离子检验:
SO42-的检验:加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明有SO42—
Cl-的检验:加入稀硝酸,无明显现象,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,证明有Cl-
CO32-的检验:加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加入稀盐酸生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有CO32-
分析离子推断题的思路是:
将题目中所有的离子写出,再根据推断的结果在每种离子下面打“×”,“√”,“?”
逐个分析实验现象,肯定哪些离子存在或不存在
→(反复)运用离子共存,确定存在在或不存在哪些离子
→考虑溶液呈电中性[溶液中C(阳离子所带正电荷) = C(阴离子所带负电荷)],确定有哪些离子
例4. 某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-。现进行如下实验
(1)用红色石蕊试纸检验变蓝
(2)另取少量溶液加盐酸至过量,无气体放出;加BaCl2溶液无沉淀。
(3)另取少量溶液用硝酸酸化后,加硝酸银有白色沉淀生成。根据上述实验推断:
原溶液中肯定有____________离子肯定没有____________离子可能有_______________离子。
五、少量过量问题
1、酸性氧化物通入碱溶液中,少量生成正盐,过量生成酸式盐
向澄清石灰水中通入CO2直至过量,现象:溶液先变浑浊后变澄清
化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O CO2 + CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)2
离子方程式:CO2 + Ca2++2OH- = CaCO3↓ + H2O CO2 +OH- = HCO3-
定一法:谁少定谁的系数为1,多的配合少的
练习:NaHCO3和NaOH反应的离子方程式:OH-+HCO3- = CO32-+H2O
向Ca(HCO3)2溶液中滴加少量NaOH OH-+HCO3- + Ca2+ = CaCO3↓ + H2O
向Ca(HCO3)2溶液中滴加过量NaOH 2HCO3- + Ca2++ 2OH- = CaCO3↓ + CO32-+H2O
向Ba(OH)2 中滴加NaHSO4
至溶液恰好为中性,2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = 2H2O + BaSO4↓
至溶液中Ba2+沉淀完全,H+ + SO42- + Ba2+ + OH- = H2O + BaSO4↓

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