《离子反应》教案

《离子反应》 第一课时 一、 教学目标 1. 知识与技能目标 （１）了解电解质、强电解质、离子反应、离子方程式的概念； （２）掌握书写离子方程式的方法，初步学会一般性离子方程式的书写； （３）联系旧知识，加深对复分解离子反应条件、中和反应及碳酸根离子检验等离子反应实质的认识。 2. 过程与方法目标 （1）通过探究实验和设想验证得到离子反应的条件，体验科学探究过程，从实验现象出发探寻反应本质。 （2）通过实验现象及其反应实质和复分解反应条件的运用，培养学生归纳、概括的抽象思维能力。 3. 情感态度与价值观目标 （1）通过探究讨论活动激发学生的学习兴趣，提高学习质量。 （2）通过本节的学习，对于发展学生的科学素养起了非常重要的作用，是奠定高中阶段化学学习的重要基础。 二、教学重点、难点 电解质的概念、探究碱和盐的定义、离子反应及其条件 三、 教学过程 引入新课方式列举： （１）按课本思路，从上节化学反应分类的角度引入； （２）可从提问学生回忆初中化学“酸碱盐”一章的导电实验或酸、碱、盐概念的角度引入； （３）可用本节导电实验的装置（联系初中化学导电实验装置）及实验内容引入 板：第二节  离子反应 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离 学生探究活动： 下列物质中哪些能导电？为什么能导电？ 盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu 小结： ①石墨、铜能导电，是因为其中有自由移动的电子存在。②盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液能导电，是因为它们的溶液中有自由移动的离子存在。 问题： 在盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液里的自由移动的离子是怎样产生的？可通过什么方法证明溶液中存在离子？ 探究实验、讨论、归纳： 1、电离产生，其过程可用电离方程式来表示。 2、可通过溶液导电性来检验。 补充探究实验： 盐酸、NaCl、NaCl水溶液、NaOH溶液、蔗糖溶液、酒精溶液、Cu等物质的导电情况。 板书：1、电解质 电解质概念：课本P26 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。如， 酸、碱、盐等。 问题： 相同条件下，不同类的酸、碱、盐溶液的导电能力是否相同？ 学生探究实验、归纳总结： 通过实验可知，相同条件下，不同类的酸、碱、盐溶液的导电能力不相同。 电解质溶液导电能力的大小决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带的电荷数。而当溶液体积、浓度和离子所带的电荷数都相同的情况下，取决于溶液中自由移动离子数目，导电能力强的溶液里的自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里的自由移动的离子数目多。 板书：2、电解质的电离 （1）酸、碱、盐溶液导电的原因（用flash动画来NaCl溶于水形成水合钠离子和水合氯离子的过程） 分析： 氯化钠晶体是由带正电荷的Na+和带负电荷的Cl-，通过静电作用按一定规律紧密地排列所形成的。晶体中的离子（Na+和Cl-）不能自由移动，因此晶体不能导电。当NaCl溶于水时，由于水分子的作用而减弱了氯化钠晶体中Na+与Cl-之间的静电作用，使Na+与Cl-逐渐脱离晶体表面并形成了自由移动的水合钠离子和水合氯离子（如下图所示） NaCl在水中的溶解和电离示意图 NaCl在水中的溶解和电离示意图 （2）电离的概念 像NaCl这样溶解于水或受热熔化时，离解成能够自由移动离子的过程称为电离。 （注：电离的条件有2个：溶于水或受热熔化，酸、碱、盐在溶解于水或受热熔化时都能发生电离。） （2）表示电解质电离的化学用语──电离方程式 电离可用电离方程式表示。如： NaCl＝Na+ + Cl- HCl＝H+ + Cl- H2SO4 ＝ 2H+ + SO42- HNO3＝ H+ + NO3- 注意： 写电离方程式，要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律。 学生探究、归纳： 分析前面盐酸、硫酸、硝酸的电离的特点 ，推导出酸的概念。 板书： 酸：电离时生成的阳离子全部都是H+的化合物叫做酸。 练习1： 请写出NaOH、KOH、Ba(OH)2的电离方程式。 NaOH＝Na+ + OH— KOH＝K+ + OH— Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH— 学生探究、归纳：分析上述电离的特点，总结出碱的概念。 板书：碱：电离时生成的阴离子全部都是OH-的化合物叫做碱。 练习2： 请写出Na2SO4、KNO3、NH4Cl的电离方程式。 Na2SO4 ＝2Na+ + SO42- KNO3＝K+ + NO3- NH4Cl＝NH4+ + Cl- 学生探究、归纳：分析上述电离的特点，总结出盐的定义。 板书： 盐：电离时能生成金属阳离子（包括NH4+）和酸根阴离子的化合物叫做盐。 小结： 通过这节课的学习，学会判断电解质，懂得书写电解质的电离方程式。 练习：课本P29 习题1、2、3、6 作业： 书写下列物质在水溶液中的电离方程式 （1）硫酸钠溶液 （2）氯化铁溶液 （3）硫酸铝溶液 （4）氢氧化钡溶液 （一）电解质和非电解质 电解质： 凡是在水溶液中或熔融状态下，能导电的化合物。 凡是在水溶液中或熔融状态下，本身能电离出离子而导电的化合物。 非电解质： 凡是在水溶液中或熔融状态下，都不能导电的化合物。 凡是在水溶液中或熔融状态下，本身不能电离出离子而导电的化合物。 〔讨论〕下列物质哪些是电解质？哪些是非电解质？哪些能导电？ ①金属铜  ②固态NaCl  ③O2  ④H2SO4 ⑤碳棒  ⑥酒精水溶液  ⑦KOH水溶液 ⑧熔融状态的KNO3  ⑨葡萄糖　 电解质：②④⑧ 非电解质：⑨ 能导电：①⑤⑦⑧ 〔讨论〕酸碱盐的水溶液导电的原因。 酸、碱、盐溶液能够导电，是因为物质溶于水时，离解成自由移动的阴、阳离子。 〔问题〕相同条件下，电解质在水溶液中的导电能力都相同吗？（引出强弱电解质） （二）强、弱电解质 强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质. 弱电解质:在水溶液里部分电离成离子的电解质. （三）电离方程式 电离方程式： 表示电解质电离的方程式叫电离方程式，简称电离式。 注意事项：书写电离方程式时，要注意以下几点：（1）式子左边书写化学式，表示电解质还未电离时的状态；右边书写离子符号，表示电解质电离产生的离子。 （2）离子所带的电荷数应等于元素或原子团的化合价数。     （3）在电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。如： 碱的电离：                              酸的电离： NaOH=Na++OH-                      HCl=H++Cl- KOH=K++ OH-                      HNO3= H++NO3- Ba(OH)2=Ba2++2OH-                  H2SO4=2 H++SO42- 酸： 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。 碱： 电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。 〔问题〕 请书写H2CO3，CH3COOH，NH3•H2O的电离方程式。 盐： 电离时生成金属离子（或NH4+）和酸根离子的化合物叫做盐。 〔思考〕 请同学们观察下列两组化合物，它们有什么区别？ Na2CO3      K2SO4          NaHCO3    KHSO4 写出它们的电离方程式。 Na2CO3 =2Na+  +  CO32-      NaHCO3=Na+  +  HCO3- K2SO4  =2K+  +  SO42-      KHSO4  = K+  +  H+  +  SO42- 〔讨论〕 BaSO4、CaCO3、AgCl等难溶于水的盐是否属电解质? CH3COOH易溶，是否属强电解质? 解答：BaSO4、CaCO3、AgCl虽然难溶，但溶解的极少部分却是完全电离，所以它们为强电解质。 CH3COOH虽易溶于水，但它却不能完全电离，所以属弱电解质。因此，电解质的强弱跟其溶解度无必然联系，本质区别在于它们在水溶液中的电离程度。 [小结]  电解质的分类： 1. 强电质 （全部电离） 强酸：如HCl、H2SO4、HNO3 强碱：如NaOH、KOH、Ba（OH）2 大多数盐：如NaCl、AgNO3 2. 弱电解质（部分电离） 弱酸：如H2S、H2CO3、CH3COOH 弱碱：NH3•H2O、Cu（OH）2 其它：H2O （四）离子反应 1. 定义：有离子参加或生成的反应。 电解质在水溶液中的反应属于离子反应。 2. 离子方程式 用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。 3. 离子反应发生的条件 （1）生成难溶物质，如Cu(OH) 2、BaSO4、AgCl等。 CuSO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋CuCl2 （2）生成气态物质，如：CO2、SO2等。 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O +CO2↑ （3）生成难电离物质，如弱酸、弱碱、水等。 NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O 4. 离子方程式的书写 （1）写出化学方程式： 例：2AgNO3 + CuCl2＝ 2AgCl↓+ Cu(NO3)2 （2）把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学式表示。 2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl- ＝2AgCl↓+Cu2++2NO3- （3）删去方程式两边形式相同的离子： （4）整理方程式并检查两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等： 2Ag+ + 2Cl- ＝2AgCl↓ Ag+ + Cl- ＝ AgCl↓ 写、拆、删、查+写：Ag+  +  Cl- ＝AgCl↓  拆写的： （1）可写成离子的物质：易溶于水、易电离的物质。 A. 强酸：H2SO4、HCl、HNO3 B. 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2 [说明：Ca(OH)2微溶于水，溶液中一般写离子,悬浊液则写化学式] C. 可溶性盐（注意记忆课本后的溶解性表） （2）仍用化学式表示的物质 A. 难溶物质：BaSO4、Cu(OH)2等 B. 难电离物质：水等 C. 气体：CO2、H2、SO2等 D. 单质：H2、Na、Fe 、O2等 E. 氧化物：Na2O、Fe2O3等 ［练习］ 1. 请指出下列离子方程式是否正确？如不正确，请加以改正。 （1）碳酸钠与盐酸反应 CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑      对 （2）碳酸钙与盐酸反应 CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑        错 正确写法： CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋H2O＋CO2↑ 2. 写出下列反应的离子方程式。 （1）澄清石灰水中滴入硝酸 H+ + OH-＝ H2O （2）氢氧化铜溶于盐酸 Cu(OH)2 + 2H+ ＝Cu2+ +2H2O （3）SO2气体溶于足量氢氧化钠溶液 SO2 + 2OH- ＝ SO32-+H2O （4）向氨水中加入稀盐酸 NH3•H2O+H+＝NH4++H2O （5）碳酸氢钙溶液与盐酸反应 HCO3-+H+＝H2O+CO2↑ 3. 判断下列离子方程式是否正确？对不正确的指明原因。 A. 硫酸铜溶液与硫化钾溶液反应：CuSO4 +S2- = CuS↓+SO42-B. 硝酸银溶液与氯化钠溶液反应：Ag+ +Cl- = AgCl↓ C. 碳酸钡放入稀盐酸中：BaCO3+2H+ = Ba2+ +H2O +CO2↑ D. 铁片放入稀盐酸中：2Fe +6H+ = 2Fe3+ +3H2↑ E、醋酸与氢氧化钠溶液反应：H+ + OH- = H2O 4. 操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。 例：（1）少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液 Ca2++HCO3-+OH-＝CaCO3↓+H2O （2）足量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液 Ca2++2HCO3-+2OH-＝CaCO3↓+CO32-+2H2O 思考：NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液混合? 1、⑴NaHCO3少量时： Ca2++HCO3-+OH-＝CaCO3↓+H2O ⑵NaHCO3过量时： Ca2++2HCO3-+2OH-＝CaCO3↓+CO32-+2H2O KHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合？ 2、⑴KHSO4少量时： Ba2++SO42-+H++OH-＝BaSO4↓ +H2O ⑵KHSO4过量时：     Ba2++SO42-+2H++2OH-＝BaSO4↓+2H2O 模拟试题： 一、不定项选择 1、下列化学反应的离子方程式正确的是   A、用小苏打治疗胃酸过多： HCO3- + H+ == CO2↑+ H2O   B、往碳酸镁中滴加稀盐酸： CO32- + 2H+ == CO2↑+ H2O   C、往氨水中滴加氯化铝：  Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O   D、氢氧化钡溶液与稀硫酸反应： Ba2+ + SO42- + H+ + OH- == BaSO4↓+ H2O   2、向存在大量Na+、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离于组是     A．K＋、Br－、CO32－                B．Al3＋、H＋、MnO4－       C．NH4＋、Fe3＋、SO42－            D．Ag＋、Cu2＋、NO3－ 3、用过量的H2SO4、NaOH、NH3、H2O、NaCl等溶液，按题12图所示步骤分开五种离子.则溶液①、②、③、④是 A. ①NaCl      ②NaOH    ③NH2•H2O    ④H2SO4 B. ①H2SO4    ②NaOH    ③NH3•H2O    ④NaCl C. ①H2SO4    ②NH3•H2O  ③NaOH        ④NaCl D. ①NaCl      ②NH3•H2O  ③NaOH        ④H2SO4 4、某溶液中含有较大量的Cl－、CO32－、OH－等3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是(    ) ①滴加Mg(NO3)2溶液；过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba(NO3)2溶液 A. ①②④②③      B. ④②①②③      C. ①②③②④      D. ④②③②① 5、下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（　  ） A. 单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B. 通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L C. 状况下的气体摩尔体积约为22.4L D. 相同物质的量的气体摩尔体积也相同 6、下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是          （    ） A. 6.72L CO          B. 6.6g CO2    C. 8 g  SO3          D. 9.6g  H2SO4 7、将VLHCl气体（STP）溶于水制得1000mL盐酸溶液，则该盐酸的物质的量浓度为（    ） A. V/22400mol/L      B. 1000V/22.4mol/L  C. V/22.4mol/L          D. V/11.2mol/L 8、科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g，12C的原子质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是                                  （    ） A. 该原子的摩尔质量是aNA B. Wg该原子的物质的量一定是  C. Wg该原子中含有  个该原子 D. 由已知信息可得： 9、实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是（    ） A. 950mL，111.2g              B. 500mL，117g C. 1000mL，117g              D. 任意规格，111.2g 10、氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是（    ） A. 胶粒直径小于1nm            B. 胶粒带正电荷 C. 胶粒作布朗运动              D. 胶粒不能通过半透膜 11、区别于其它分散系的特征是（    ） A. 胶体粒子直径在1－100nm之间         B. 胶体粒子带电荷 C. 胶体粒子不能穿过半透膜            D. 胶体粒子能够发生布朗运动 12、淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质，可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合，装在半透膜中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，能证明半透膜完好无损的是 （    ） A. 加入BaCl2溶液产生白色沉淀            B. 加入碘水不变蓝 C. 加入BaCl2溶液没有白色沉淀产生        D. 加入碘水变蓝 13、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（    ） A. HClO    B.  Cl2     C.  NaHCO3    D.  CO2 14、能用H++OH- ＝ H2O表示的是（    ） A. NaOH溶液和CO2的反应        B. Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应 C. NaOH溶液和盐酸反应            D. 氨水和稀H2SO4的反应 15、各组离子在水溶液中能大量共存的是（    ） A. Na+、Ba2+、Cl-、SO42-        B.  Ca2+、HCO3-、C1-、K+ C. Mg2+、Ag+、NO3-、Cl-         D.  H+ 、Cl- 、Na+ 、CO32- 16、在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是（    ） A. Na+ 、K+、SO42-、HCO3-        B. Cu2+、K+、SO42-、NO3- C. Na+、 K+、Cl-、 NO3-        D. Fe3+、K+、SO42-、Cl- 17、能正确表示下列化学反应的离子方程式的是（    ） A. 氢氧化钡溶液与盐酸的反应    OH-＋H+ ＝ H2O B. 澄清的石灰水与稀盐酸反应  Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O C. 铜片插入硝酸银溶液中  Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag D. 碳酸钙溶于稀盐酸中  CaCO3＋2H+＝Ca2+＋H2O＋CO2­ 18、重金属离子具有毒性。实验室中有甲、乙两种重金属离子的废液，甲废液经化验呈碱性，主要为有毒离子为Ba2+，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。则乙废液中可能含有的离子是（    ） A. Cu2+和SO42-      B.  Cu2+和Cl-      C.  K+和SO42-     D.  Ag+和NO3- 二、填空题： 19、写出下列物质的电离方程式：     NaHSO4                                  ，     K2SO4                                    ， NH4NO3                                  。 20、胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打（NaHCO3），能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式：                                         ； 如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，原因是：                                                 ； 此时最好用含氢氧化稆的胃药（如胃舒平），离子方程式：                                                 。 三、简答题： 21. 由A和B两种盐组成的混合物，进行了下列实验：     试判断，A、B分别是                    。     写出实验过程中加水时发生反应的离子方程式                            。 四. 计算题： 22. 取一定量的Na2CO3和Na2SO4混合物溶液与过量盐酸反应，生成2.016 L CO2（STP），然后加入足量的Ba(OH)2溶液，得到沉淀的质量为2.33 g。试计算混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量分别为多少。 试题答案： 一.1. A  2.A  3.C  4.B  5.C  6. BC  7.C  8. BC  9. C  10. B  11. A 12. B  13. D  14. C  15. B  16. C  17. AD  18. A 19. 略 20. HCO3-+H+=CO2↑+H2O；因产生CO2压力增大而加剧胃壁穿孔； Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 21. K2CO3、CuSO4（可对换），Cu2＋＋ＣＯ３2－＝CuCO3↓ 22. 解：Na2CO3溶液与盐酸反应的离子方程式是： CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑，由离子方程式可知，n Na2CO3＝n CO32-＝n CO2（用n表示物质的量），所以n Na2CO3＝n CO2＝ ＝0.0900 mol Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式是： H+＋OH-＋ Ba2+＋ SO42-= BaSO4↓＋H2O，由离子方程式可知，n Na2SO4＝n SO42-＝n BaSO4，所以n Na2SO4＝n BaSO4＝ ＝0.0100mol。 所以原混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量分别为0.0900 mol和0.0100mol。