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教案实例－离子反应的本质01
教学目的
1. 使学生理解离子反应的本质和离子反应发生的条件。
2．使学生掌握离子反应方程式的书写和应用。
3．培养学生对所学知识进行归纳和小结的能力。
教学重点
离子反应的本质，离子反应发生的条件。
教学难点
离子反应发生的条件之一：发生氧化还原反应，
有关某些离子在溶液中不能大量共存的讨论。
课时安排
2课时。
第一课时 离子反应的本质及离子反应发生的条件
第二课时 离子反应发生的条件及其应用
教学方法
复习讨论、归纳总结。
教学过程
第一课时
引言：我们知道化学反应按实质分为氧化还原反应和非氧化还原反应，按是否有离子参加分为离子反应和非离子反应。高一时我们对离子反应有了一些了解，今大我们将进一步学习离子反应的本质。
板书：第二节 离子反应的本质
投影：下列反应能否发生？如果能发生，写出反应现象及相应的离子方程式。
（由学生填写前三项）
讨论：上述反应物的离子浓度有什么变化？
归纳：如果反应物的某些离子能结合生成新物质，使溶液中的这些离子浓度减小，就会发生离子反应，如果反应物的离子之间不能结合生成新物质，溶液中的这些离子浓度没有改变，离子反应就不能发生。也就是说，离子反应的实质是反应物的某些离子浓度的减小。
板书：一、离子反应的本质
是反应物的某些离子浓度的减小。
设疑：是不是反应物的所有离子浓度都降低呢？
分析：上述反应1中，与浓度因反应而降低，而、浓度并没有因此而降低，所以说是某些反应物离子浓度降低，并不是所有反应物的离子浓度都降低。
讨论：在什么条件下，可以使反应物的某些离子浓度减小呢？
（引导学生从上述反应现象分析、归纳、补充）
归纳：由于反应物之间的离子互相结合，生成难溶于水的物质。易挥发的物质或难电离的物质，使反应物中的某些离子浓度大大减小。也就是说，离子反应发生的条件之一，就是生成难溶、难电离、易挥发的物质。
板书：二、离子反应发生的条件
1．生成难溶的物质
设疑：常见的难溶物有哪些？
投影：常见的难溶物质（由学生归纳）：
讲述：当有关离子浓度足够大时，生成微溶物的反应也能发生，如硝酸银溶液与硫酸钠溶液混合时，当银离子、硫酸根离子浓度足够大时，也能生成硫酸银沉淀。
投影：常见的微溶物：
、、、
讲述：由微溶物生成难溶物的反应也能发生。如石灰乳与碳酸钠溶液混合时生成了更难溶的碳酸钙沉淀：
提问：由于生成沉淀的反应往往比较迅速且现象明显，这些反应常被作为检验离子的特征反应。请同学举例说明，写出相应的离子方程式。
学生回答：略
设疑：常见的难电离的物质有哪些呢？（要求学生的思维不局限于高一所学的知识）
板书：2．生成难电离的物质：
弱酸：、、、、等
（除、、、、外的多数酸）
弱碱：
水：
练习：书写下面反应的离子方程式。
1．盐酸与醋酸钠溶液反应。
2．氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应。
设疑：上述反应原理有什么应用？
指出：可用于强酸制取弱酸，强碱制取弱碱。上述离子反应也说明了强酸弱碱盐及强碱弱酸盐能发生水解的原因。
设疑：难溶物质一定难电离，难电离物质一定难溶吗？
分析：属于强电解质，难溶于水，溶于水的部分完全电离成和；HF属于弱电解质，极易溶于水，在水中只有部分电离成和。所以说难溶物并不一定难电离，难电离物质并不一定难溶。
练习：书写下面反应的离子方程式。
1. 溶液与稀硫酸混合。
2. 与盐酸。
3． 浓溶液与NaOH浓溶液混合。
设疑：生成的挥发性物质与相应的难电离物质有什么关系？
讲述：上述反应中生成的、，都是中学中常见的挥发性物质，也是难电离物质（、、）进一步分解产生的，因此生成、、等挥发性物质的反应与生成相应的难电离物质的反应在本质上是相同的。
板书：3．生成挥发性物质：、、等
说明：固态物质之间的反应，一般不写离子方程式，如实验室制氨气：
该反应的实质虽然也是离子间的互换反应，但由于固态物质的离子不能自由移动。所以不写离子方程式。
课后思考：对于离子反应发生的条件，除了上面的生成难溶、难电离或挥发性物质的反应类型外，还有哪类常见反应？
小结：通过本节学习，我们要理解离子反应的本质和离子反应发生的条件，并能正确书写离子方程式。
作业：教材习题一；二、1，2，5。
板书设计
第二节 离子反应的本质
一、离子反应的本质
是反应物的某些离子浓度的减小
二、离子反应发生的条件
1．生成难溶的物质
2．生成难电离的物质：
弱酸：、、、、等
（除、、、、外的多数酸）
弱碱：
水：
3．生成挥发性物质：、，等。
教案实例－离子反应的本质02
第二课时
提问：离子反应的本质及离子反应发生的条件是什么？
引言：通过同学们的预习知道，离子反应发生的条件除了发生复分解反应即生成难溶、难电离及挥发性物质外，还有常见的一类反应就是氧化还原反应。
板书：4．发生氧化还原反应
投影：请学生填写下表：
师生共同评价、小结：
1．氧化还原反应中离子浓度变化的特点：如果反应物的某些离子浓度减小。也能发生离子反应，这时生成物中有离子时，其离子浓度升高，如上表（1）中，c（）降低，c（）升高。
2．氧化还原反应离子方程式的配平，不仅要符合质量守恒定律，而且氧化剂和还原剂得失电子总数也应相等，同时满足电荷守恒。
归纳：离子反应发生的条件。
投影：
说明：除以上反应外，还有其他一些条件，如发生结合反应，水解相互促进的离子反应等，在中学阶段，我们就不再深入研究了。
讨论：根据离子反应发生的条件，以举例方式小结，哪些离子在溶液中不能大量共存？
板书：三、离子能否共存问题
归纳：凡是在溶液中能发生上述反应的离子均不能大量共存。
板书：常见的不能共存的离子有：
1）生成难溶物：与、；与、、；与等。
2）生成气体或挥发性物质：与；与、、等。
3）生成难电离的物质：与、、等。
4）发生氧化还原反应：与、；与等。
练习：1．下列各组中的离子在pH=1的无色溶液中，能大量共存的是（）。
A. 、、、
B. 、、、
C. 、、、
D. 、、、
2．某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含、、、、、六种离子。
（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是____________。
（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的______（选填：“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属________。（填写元素符号）
（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________（填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含_______，可用来浇灌农田。
点评：判断溶液中离子共存问题时要注意隐含条件，如无色溶液，排除、、、等；强酸性溶液中，肯定不存在与起反应的离子：强碱性溶液中，肯定不存在与反应的离子。
练习：判断下列离子方程式是否正确，并说明原因。
（1）铁与盐酸反应：
（2）钠与水反应：
（3）碳酸钙溶于醋酸：
（4）稀硫酸和氢氧化钡溶液反应：
（5）碳酸氢钡溶液与足量氢氧化钠溶液反应：
（6）足量的铁与稀硝酸反应：
点评：判断离子方程式正误的一般方法：先看反应能否发生，若能发生是否符合实际情况，不能随意臆造，注意满足质量守恒和电荷守恒，哪些物质应写化学式，还要注意反应物的量的问题。
小结：通过学习，我们要进一步掌握离子反应的本质及离子反应发生的条件，并且会分析判断溶液中的离子能否共存，正确书写反应的离子方程式。
作业：教材习题二、3，4，6；三。
板书设计
4.发生氧化还原反应
三、离子能否共存问题
常见的不共存离子有：
（1）生成难溶物：
与、；与、、；与等。
（2）生成气体或挥发性物质：与；与、、等。
（3）生成难电离的物质：与、、等。
（4）发生氧化还原反应：与、；与等。
例题解析－离子反应的本质01
[例1]
下列离子方程式正确的是 [ ]
A．铜片投入AgNO3溶液中Cu+Ag+=Cu2++Ag
B．少量氯气通入KI溶液中Cl2+I-=Cl-+I2
C．Ba(OH)2溶液中滴入稀H2SO4：Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
D．MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
分析：A．电荷不守恒，B．质量不守恒，C．中Ba2+与OH-、H+与SO42-的系数比不等于反应物的组成比。只有D．正确。解题方法为筛选法。
常见错解为A或C。
答案：D
[例2]下列各反应的离子方程式，书写正确的是
（1）把金属铁放入稀H2SO4中2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
（2）向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl－
（3）氢氧化钡溶液跟盐酸反应 H++OH－=H2O
（4）将氯气通入冷水中 Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+
（5）硫化亚铁跟盐酸反应 FeS+2H+=Fe2++H2S↑
（6）氢氧化钡溶液跟硫酸铜溶液反应：
分析：根据题给反应，对题给离子方程式逐个进行审查，筛选出正确的离子方程式。
（1）中稀H2SO4的氧化性体现在H+，而H+的氧化性较弱，只能把铁氧化为+2价，即铁与稀H2SO4反应只能生成Fe2+，不能生成Fe3+。正确的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，题给离子方程式错在产物中写成Fe3+。
（2）中反应物和生成物的书写虽然都正确，但两边电荷不守恒，既没有配平，故错。正确的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
（3）、（5）中符合离子方程式的书写规则，题给的离子方程式是正确的。
（4）中Cl2与水反应生成物中HClO是弱酸，是难电离的物质，不能写成离子形式，应写成化学式。正确的离子方程式为Cl2+H2O=HClO+H++Cl-。
（6）中Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应时，不仅有BaSO4白色沉淀生成，还有Cu(OH)2蓝色沉淀生成。正确的离子方程式为Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
从以上几点可知检查某反应的离子方程式是否正确时：一要检查反应物、生成物是否正确；二是检查易溶、易电离的物质是否写成离子形式，难溶、难电离的物质和气体、单质、氧化物是否写成化学式；三要检查是否已经配平，是否既符合质量守恒又符合电荷守恒；四要检查物质电离出的阴、阳离子配比是否正确；五要检查反应条件，生成物中的气体、沉淀是否标上“↑”、“↓”。
答案：（3）（5）
[例3]下列反应的离子方程式正确的是 [ ]
A．碳酸氢铵溶液与苛性钾溶液混合加热：NH4++OH－H2O+NH3↑
B．碳酸钡与醋酸反应：BaCO3+2CH3COOH=Ba2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
C．向磷酸二氢钠溶液中滴加适量氢氧化钡溶液：
3H2PO4-+3Ba2++6OH-=Ba3(PO4)2↓+6H2O+PO43-
D．偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
分析：本题考查离子方程式的写法。
A．中的离子方程式应是：NH4++HCO3-+2OH-CO32-+2H2O+NH3↑故该选项错误。
B．中的离子方程式中，难溶物、弱电解质和气体写化学式，强电解质写离子符号；两边原子种类与数目、以及电荷数均相等。故选项正确。
C．中的反应另有写法为：2H2PO4-+3Ba2++6OH-=Ba3(PO4)2↓+4H2O+2OH-
上述写法跟题中所写相比较，Ba(OH)2应算过量，且生成的OH－离子还能继续跟H2PO4－离子反应，而使n(NaH2PO4)：n[Ba(OH)2]=3∶3而转化为适量。故选项正确。
D．中的离子方程式有误。由于CO2过量，所以应生成HCO3-离子。
答案：B、C。
[例4]下列各组离子，能在溶液中大量共存的是 [ ]
A．Ag+，K+，I－，NO3－
B．Cu2+，H+，Br－，S2-
C．Mg2+，H+、Cl－，SO42-
D．K+，H+，S2-，SO42-
分析：解这类题的思路是：不同的离子是否能在溶液中大量共存，主要从以下几个方面考虑：①离子相互结合成难溶（微溶）物质或气体；②离子相互结合成弱电解质；③离子间发生氧化还原反应；④离子发生水解反应等均不能共存。
本题中A项，Ag+与I－结合成AgI沉淀，所以不能共存。
B项中，Cu2+与S2-结合成CuS沉淀，所以也不能共存。
C项中的4种离子均能共存。
D项中，H+和S2-可以结合成弱电解质，所以也不能共存。
答案：C。
例题解析－离子反应的本质02
[例1]今有两种溶液A、B，共含有较多量的H+、K+、Na+、Mg2+、Fe3+和Cl-、OH-、NO3-、S2-、SO32-十种离子。在两种溶液里所含上述离子各不相同，其中A溶液里含有三种阳离子和两种阴离子，它们是______，其余离子在B溶液里，它们是______。
分析：此题仍为一道离子共存题，初一看题，似乎无从下手，但只要仔细分析，就会发现，既然十种离子在两溶液中都要包容，那么含有H+的就一定不会有OH-，这样就可以以H+和OH-为两条主要线索逐一分析。
答案：与H+能大量共存的离子分在一组，它们是Mg2+、Fe3+、Cl-、NO3-；
与OH-能大量共存的离子分在另一组，它们是K+、Na+、S2-、SO32-。
[例2]
一种溶液里可能含有OH-、Cl-、CO32-、SO42-四种离子中的一种或几种。取少量这种溶液分别盛于三支试管中，进行如下实验：
（1）向第一支试管中滴入酚酞溶液变红。
（2）向第二支试管中加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成。
（3）向第三支试管中逐滴加入稀HNO3溶液，有无色气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；继续加入稀HNO3使溶液显酸性时，再加入Ba(OH)2溶液不产生沉淀。
试判断该溶液中肯定含有______离子，肯定没有______离子，不能肯定有或没有的是______离子。
分析：在进行离子检验或推断时，首先要考虑到是否有其它可能产生同样现象的离子存在，这种离子叫做干扰离子。对于干扰离子必须加入某种试剂加以排除，否则就会得出错误结论。
例如在检验SO42-离子时，加入可溶性钡盐后再加稀HCl或稀HNO3，就是为了排除CO32-离子的干扰。当溶液中含有SO32-时，应加入BaCl2溶液，再加稀HCl来排除干扰；若使用Ba(NO3)2溶液，再加稀HNO3，就会因亚硫酸盐被稀HNO3氧化成难溶性的BaSO4而产生干扰现象。
又如为了鉴别硫酸盐和氯化物，如果先加AgNO3溶液，则因生成的Ag2SO4和AgCl都是白色沉淀，都不溶于稀酸，而无法得出正确结论。因而在检验SO42-和Cl-时，为了排除干扰，不能先加入AgNO3溶液，而应先加入可溶性钡盐溶液。至于选用哪一种可溶性钡盐，应根据具体情况作具体分析，主要原则是不能进新的杂质和干扰离子。
在搞清上述问题的基础上，明确要检验和推断的离子的特征反应，就可根据实验中出现的现象，得出正确的结论。
[例3]
某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。
甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是______、______、_____。
乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量______（选填：“活性炭”、“硫酸亚铁”、“铁粉”），可以回收其中的金属______（填写元素符号）。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的______．（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含______，可用来浇灌农田。
分析：甲厂排放的工业废水明显呈碱性，一定含有OH-，与OH-可以共存的离子有K+、Cl-、NO3-，考虑到Ag+与Cl-不能共存，所以甲厂废水中含OH-、K+和Cl-，乙厂废水中含Ag+、Fe3+和NO3-。在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
答案：OH-、Cl-、K+；铁粉；Ag；Ag+、Fe3+、Cl-、OH-；KNO3（K+、NO3-）
[例4]
已知某氯化钾样品中含有K2SO4杂质，为了除去K2SO4杂质，设计了以下实验步骤：
（1）将KCl样品溶于适量蒸馏水，配成溶液；
（2）向溶液中滴入BaCl2溶液，边滴加边振荡至不再产白色沉淀；
（3）向溶液中滴入K2CO3溶液，边滴加边振荡至不再产生白色沉淀时；
（4）过滤，将白色沉淀滤出；
（5）向滤液中滴加稀HCl，边滴加边振荡至不再产生气体；
（6）将滤液蒸干，得到晶体；
正确的实验操作程序为______；
有关的离子方程式：______。
分析：这是一道物质提纯题，就是要把物质中的杂质除去、以得到某种纯物质的过程。物质提纯是化学实验的一项重要内容，本题重点考查利用离子反应除去杂质。除杂质时应当做到：
①所选用的试剂不能跟被提纯的物质发生反应。
②所加试剂必须过量，以保证把杂质除净。
③由过量试剂所带入的新杂质，也必须完全除净。
④加入试剂的顺序，应以便于过量试剂的处理为准。
本题除杂质时主要利用沉淀法和生成气体法。操作顺序为：先将试样配成溶液；加入过量BaCl2溶液，以便使SO42-全部转化为BaSO4沉淀；再加入过量K2CO3溶液，以便使过量的BaCl2带入的多余Ba2+全部转化为BaCO3沉淀；过滤后再滴加HCl，以便使过量的K2CO3带入的多余CO32-全部转化为CO2气体除去；再蒸干即可得纯KCl晶体。
答案：正确的操作程序为：（1）、（3）、（2）、（4）、（5）、（6）。
有关的离子方程式：Ba2++SO42-=BaSO4↓；CO32-+Ba2+=BaCO3↓；CO32-+2H+=H2O+CO2↑。
例题解析－离子反应的本质03
[例1]某溶液中含有Cl-，SO42-，S2-，用AgNO3，Ba(NO3)2，Cu(NO3)2溶液分别将上述阴离子沉淀出来，加入试剂的正确操作顺序是 [ ]
A．Ba(NO3)2，AgNO3，Cu(NO3)2
B．Ba(NO3)2，Cu(NO3)2，AgNO3
C．AgNO3，Ba(NO3)2，Cu(NO3)2
D．Cu(NO3)2，Ba(NO3)2，AgNO3
分析：利用AgNO3，Ba(NO3)2，Cu(NO3)23种溶液分别沉淀Cl-，SO42-，S2-3种阴离子，这就要求每加入一种试剂只能出现一种沉淀，而不能同时出现两种沉淀。如先加入Ba(NO3)2溶液，可先将SO42-离子沉淀出来（BaSO4），其他两种离子没变化，然后再加入Cu(NO3)2，可将S2-离子沉淀出来，最后加入Ag(NO3)2，可将Cl-离子沉淀出来（AgCl）。或者先加入Cu(NO3)2溶液，可沉淀出S2-(CuS)，其他两种离子没变化，然后再加入Ba(NO3)2溶液，可将SO42-离子沉淀出来（BaSO4），最后加AgNO3溶液，将Cl-离子沉淀出来（AgCl），但如果首先加入AgNO3溶液，除Cl-被沉淀出来后，S2-离子也将同时沉淀出来（Ag2S），不合题意要求。
答案：B，D。
[例2]下列各组离子中，在酸性溶液里能大量共存且溶液为无色透明的是： [ ]
A．K+、Fe3+、Cl-
B．Na+、I-、NO3-
C．Na+、HCO3-、SO42-
D．Mg2+、SO42-、Al3+
分析：关于离子共存的问题是考查学生对不同情况下是否发生离子反应的正确判断能力，这就要求对不同类型的离子反应要进行归纳整理，对容易出现错误的要力图避免，对常见相互间能发生离子反应的离子要十分明了。题干中的酸性溶液和无色透明为隐含条件，解题时要充分注意。
A．中Fe3+是黄色的不符合题意，可直接排除。
B．中酸性条件下，NO3-具有强氧化性，可与具有强还原性的离子I-发生氧化还原反应，不能共存。
C．中酸性条件下，HCO3-参与反应，H++HCO3-=H2O+CO2↑，同样不能共存。
D．中的三种离子与H+，相互间不能发生离子反应，可以共存。
答案：D
[例3]下列各组离子在水溶液里能大量共存，但用盐酸酸化后，不能大量共存的是 [ ]
A．Fe2+、K+、NO3-、SO42-
B．Al3+、Na+、HCO3-、SO42-
C．NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D．Na+、K+、S2O32-、F-
分析：本题考查离子共存的知识与能力。
A．中离子未加盐酸前，可以大量共存，但加盐酸后，NO3-具有了氧化性而不能跟Fe2+共存。符合要求是正确选项。
B．中离子在加盐酸前由于Al3+跟HCO3-可发生双盐水解生成Al(OH)3↓和CO2↑而不能共存。但与要求不一致，故不是正确选项。
C．中离子可以大量共存且跟加入盐酸与否无关。故不是正确选项。
D．中离子，加盐酸前可以大量共存，加盐酸后由H+跟S2O32-反应而不能共存。故是正确选项。
答案：A、D。
[例4]
（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：______；
（2）在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式：
分析：用NaHSO4是二元强酸的酸式盐，可以全部电离。
向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，说明NaHSO4和Ba(OH)2反应的物质的量之比为2∶1，其化学方程式为：2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O
离子方程式为：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
同样可得（2）的离子方程式为：SO42-+Ba2+=BaSO4↓
离子反应是否发生，只要观察反应中某种离子浓度是否发生改变，只要有一种离子浓度改变，该反应即可发生。
答案：
（1）2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
（2）SO42-+Ba2+=BaSO4↓

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