第二節(jié) 電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)


2.2.2 離子反應(yīng)





“電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)”是高中化學(xué)必修課程中概念原理類的內(nèi)容，是高中一年級(jí)全體學(xué)生都要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，通過(guò)書(shū)寫(xiě)離子方程式認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。能根據(jù)離子反應(yīng)的本質(zhì)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、生活以及污水處理的某些常見(jiàn)問(wèn)題。





宏觀辨析與微觀探析：能認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)的本質(zhì)，能結(jié)合實(shí)例書(shū)寫(xiě)離子方程式。能從離子方程式和定量計(jì)算手段說(shuō)明物質(zhì)的組成及其變化，判斷離子共存問(wèn)題。


科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能根據(jù)教材中電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的探究問(wèn)題，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋，


科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能根據(jù)離子反應(yīng)的本質(zhì)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、生活以及污水處理的某些常見(jiàn)問(wèn)題。





重點(diǎn)：1.離子反應(yīng)的含義及其發(fā)生的條件


2.離子方程式的書(shū)寫(xiě)


難點(diǎn)：離子方程式的書(shū)寫(xiě)





多媒體、粗食鹽水、稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、燒杯、漏斗、玻璃棒、表面皿、濾紙、pH試紙、試管、膠頭滴管、鐵架臺(tái)





一、導(dǎo)語(yǔ)


《三國(guó)演義》中有這樣一個(gè)故事:諸葛亮第四次釋放孟獲后,孟獲逃至禿龍洞,禿龍洞的毒泉中有一個(gè)“啞泉”。蜀軍先鋒王平率數(shù)百軍士前來(lái)探路,由于天氣炎熱,人馬均爭(zhēng)先恐后誤喝啞泉水(含有較多的硫酸銅)。回營(yíng)后軍士們個(gè)個(gè)說(shuō)不出話來(lái),生命危在旦夕,諸葛亮也毫無(wú)辦法。此時(shí),幸巧遇見(jiàn)一老叟,經(jīng)指點(diǎn),蜀軍眾將士及時(shí)飲用萬(wàn)安溪安樂(lè)泉水(含有較多的堿),終于逐漸轉(zhuǎn)危為安,渡過(guò)難關(guān)。那么喝了萬(wàn)安溪安樂(lè)泉水又為何轉(zhuǎn)危為安呢?發(fā)生的化學(xué)原理是什么呢？


化學(xué)是一門自然科學(xué),滲透在我們生活的每一個(gè)環(huán)節(jié)。 例如:豆腐不可與菠菜一起煮。原因是菠菜中含有豐富的草酸、草酸鈉(Na2C2O4),豆腐中含有較多的鈣鹽,如硫酸鈣等。一起煮時(shí)上述物質(zhì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成草酸鈣沉淀等物質(zhì)。從醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)看:混合食用,生成草酸鈣沉淀,是產(chǎn)生結(jié)石的誘因 ;從營(yíng)養(yǎng)學(xué)的觀點(diǎn)看:混合食用會(huì)破壞它們的營(yíng)養(yǎng)成分。這是為什么呢？


二、知識(shí)回顧


1.復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件：生成難溶或微溶的物質(zhì)、生成難電離的物質(zhì)、生成揮發(fā)性物質(zhì)(氣體)


2.電離方程式的書(shū)寫(xiě)要遵守電荷守恒定律、原子種類及數(shù)量的守恒。


3.向盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸：該反應(yīng)化學(xué)方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O


鈉離子、氯離子、氫離子、氫氧根四種離子在反應(yīng)中，鈉離子與氯離子沒(méi)有減少也沒(méi)有增加，而氫離子與氫氧根減少了，因?yàn)槎呓Y(jié)合成了水分子。


4.溶液中存在銅離子顯藍(lán)色，存在鐵離子顯黃色，存在亞鐵離子顯淺綠色。


三、講授新課


電解質(zhì)在溶于水時(shí)會(huì)發(fā)生電離產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，因此他們?cè)谒芤褐兴l(fā)生的反應(yīng)一定與這些離子有關(guān)。


板書(shū)：1.離子反應(yīng)


投影：觀察·思考


向0.01ml/LBa(OH)2溶液中滴入幾滴酚酞溶液，然后向Ba(OH)2溶液中勻速逐滴加入0.2ml/LH2SO4溶液，注意觀察溶液中現(xiàn)象和溶液電導(dǎo)率的變化。


思考：通過(guò)上面實(shí)驗(yàn)，對(duì)此反應(yīng)有哪些新的認(rèn)識(shí)？這個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？


老師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：硫酸在水溶液中電離出氫離子、硫酸根，氫氧化鋇在水溶液中電離出鋇離子和氫氧根。稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是溶液中的氫離子和氫氧根結(jié)合成難電離的水，鋇離子和硫酸根結(jié)合成硫酸鋇沉淀，導(dǎo)致溶液中離子濃度的降低。


活動(dòng)一：上述例子弄明白后，引導(dǎo)學(xué)生分析下列各組電解質(zhì)電離時(shí)產(chǎn)生的離子，說(shuō)明混合后化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，以及反應(yīng)前后溶液中電解質(zhì)所產(chǎn)生的離子種類和數(shù)量的變化。


稀硫酸與氫氧化鈉溶液


硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液


碳酸鈉溶液與稀鹽酸


氯化鈉溶液與硝酸銀溶液


氯化鉀溶液與硝酸銀溶液


活動(dòng)二：仔細(xì)分析上述問(wèn)題，與同伴交流并思考離子反應(yīng)概念。離子反應(yīng)如何表示？離子反應(yīng)在什么條件下才能發(fā)生？


板書(shū)：在溶液中有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。


溶液中的某種或某些離子的濃度發(fā)生改變時(shí)，離子反應(yīng)才能發(fā)生。


復(fù)分解反應(yīng)屬于離子反應(yīng)原因：會(huì)有難溶性物質(zhì)、難電離物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)生成。


離子反應(yīng)可以用離子方程式表示


2.離子方程式


活動(dòng)三：以稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)為例說(shuō)明離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P57--P58內(nèi)容。


活動(dòng)四：離子方程式書(shū)寫(xiě)步驟是什么？離子方程式遵守什么定律？


活動(dòng)五：練習(xí)：


氫氧化鈉溶液與稀硫酸


氯化鋇溶液與硫酸鈉溶液


碳酸鈣與稀鹽酸


1.離子方程式與化學(xué)方程式有哪些區(qū)別和聯(lián)系？


2.對(duì)于你寫(xiě)出的每一個(gè)離子方程式，你能再補(bǔ)充一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)嗎?


板書(shū)：離子方程式書(shū)寫(xiě)步驟


①明確反應(yīng)物在溶液中的主要存在形式及微粒間的數(shù)量關(guān)系，分別用離子符號(hào)或化學(xué)式表示。


易溶于水易電離的反應(yīng)物可以用離子符號(hào)表示


②確定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的微粒、產(chǎn)物及數(shù)量關(guān)系。


判斷哪些微粒能夠相互作用，使溶液中某種或某些離子的濃度改變。推測(cè)反應(yīng)后的產(chǎn)物，用離子符號(hào)或化學(xué)式表達(dá)產(chǎn)物在水溶液中的存在形式，并標(biāo)注發(fā)生反應(yīng)物的微粒間的數(shù)量關(guān)系。


生成物：難容、難電離或具有揮發(fā)性的物質(zhì)用化學(xué)式表示。


③寫(xiě)出離子方程式并配平。


將相互作用的微粒的符號(hào)寫(xiě)在等號(hào)左邊，把微粒之間作用結(jié)果的符號(hào)寫(xiě)在等號(hào)右邊，并根據(jù)電荷守恒定律以及原子種類和數(shù)量配平離子方程式。


離子方程式和化學(xué)方程式都可以用來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)，但離子方程式所表示的不僅僅是一個(gè)反應(yīng)，而是一類反應(yīng)，并且揭示了這類反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。


活動(dòng)六：拓展：離子方程式的另一種書(shū)寫(xiě)方法


①正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式


例如：HCl+NaOH=NaCl+H2O


②改寫(xiě)化學(xué)方程式


將易溶于水、易電離的物質(zhì)改用離子符號(hào)表示，難溶于水、揮發(fā)性物質(zhì)和水仍用化學(xué)式表示


H++Cl-+Na++OH-=Na++Cl-+H2O


③刪去未參加反應(yīng)的離子符號(hào)，得到離子方程式


將沒(méi)有參與的氯離子、鈉離子刪去，得到H++OH-=H2O


④檢查離子方程式是否配平


根據(jù)電荷守恒以及原子種類和數(shù)量守恒的原則，檢查所寫(xiě)的離子方程式是否配平。


3.離子方程式應(yīng)用


活動(dòng)七：潔廁劑(主要成分為HCl)可用于除去衛(wèi)生間瓷磚污垢[主要成分有CaCO3、Mg(OH)2],原因是什么?寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。


提示:CaCO3、Mg(OH)2與HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成可溶物,則水垢除去,反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+2H+====Ca2++H2O+CO2↑,Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O。


活動(dòng)八：某工廠排出的廢水沒(méi)有特殊顏色,加入OH-有沉淀生成,加入H+有氣體生成,推測(cè)下列哪一組離子符合這一情況( )


A.K+、Mg2+、Cl-、HCO3-


B.K+、Cu2+、SO42- 、Na+


C.NH4+、CO32-、NO3-、Na+


D.NH4+、Cl-、HCO3- 、K+


選A。A項(xiàng)加入OH-有Mg(OH)2沉淀生成, 加入H+有CO2氣體生成,符合題意;B項(xiàng)Cu2+顯藍(lán)色;C、D項(xiàng)加入OH-沒(méi)有沉淀生成。


活動(dòng)九：粗食鹽中除了含有難溶性雜質(zhì)外，還含有鈣鹽、鎂鹽等可溶性雜質(zhì)。從粗食鹽水中如何除去Ca 2+、Mg2+、SO42-


活動(dòng)十：同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)或觀看演示實(shí)驗(yàn)。思考下列問(wèn)題：


1.你選的除雜試劑是什么？對(duì)除雜試劑的要求是什么？


【氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、稀鹽酸】


【不增、不減、易分離、易復(fù)原】


2.你如何確定除去雜質(zhì)過(guò)程中試劑的添加順序？


【過(guò)量氯化鋇溶液、過(guò)量氫氧化鈉溶液、過(guò)量碳酸鈉溶液、稀鹽酸】


【過(guò)量氯化鋇溶液、過(guò)量碳酸鈉溶液、過(guò)量氫氧化鈉溶液、稀鹽酸】


【過(guò)量氫氧化鈉溶液、過(guò)量氯化鋇溶液、過(guò)量碳酸鈉溶液、稀鹽酸】


3.如何檢驗(yàn)雜質(zhì)離子是否除去干凈？


4.在過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)有哪些、


5.檢驗(yàn)溶液中存在H+的方法


檢驗(yàn)溶液中存在OH-的方法


檢驗(yàn)溶液中存在NH4+的方法


檢驗(yàn)溶液中存在CO32-的方法


檢驗(yàn)溶液中存在HCO3-的方法


檢驗(yàn)溶液中存在SO42-的方法


檢驗(yàn)溶液中存在Ag+的方法


檢驗(yàn)溶液中存在Ba2+的方法





板書(shū)：離子反應(yīng)應(yīng)用


①生產(chǎn)生活中應(yīng)用


②離子共存





生成難溶物：鈣離子與碳酸根、鋇離子與硫酸根及碳酸根、銀離子與氯離子、銅離子和鐵離子與氫氧根


生成氣體：氫離子與碳酸根、碳酸氫根 銨根與氫氧根


生成難電離物質(zhì)：氫離子與氫氧根





常見(jiàn)隱含條件





③離子檢驗(yàn)


【H+】加入紫色石蕊溶液，現(xiàn)象是溶液變紅測(cè)量PH，現(xiàn)象是PH7（與CO32-進(jìn)行鑒別時(shí)不能使用）；加入可溶性銅（鐵）鹽，現(xiàn)象是有藍(lán)色（紅褐）色沉淀產(chǎn)生。


【Cl-】 滴入硝酸銀溶液和稀硝酸，現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀


【SO42-】滴入氯化鋇溶液和稀硝酸，現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀；有CO32-存在時(shí)，先加稀鹽酸，再加BaCl2，現(xiàn)象：產(chǎn)生先有氣泡，后有白色沉淀的現(xiàn)象


【Ag+】滴入NaCl溶液和稀硝酸，現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀


【Ba2+】滴入Na2SO4溶液和稀硝酸，現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀


【CO32-】滴入稀鹽酸，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體


【NH4+】加入氫氧化鈉溶液，加熱，產(chǎn)生使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體（或加入熟石灰，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體）。


【Cu2+ 】溶液呈藍(lán)色；加入NaOH溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。


【Fe3+ 】溶液呈黃色；加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。


四、作業(yè)設(shè)計(jì)與布置





個(gè)人認(rèn)為本節(jié)課離子反應(yīng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該屬于“歸納與演繹”②的過(guò)程，而非“探究性學(xué)習(xí)”①過(guò)程，不能為了“探究”而“探究”。對(duì)離子反應(yīng)發(fā)生的條件認(rèn)識(shí)，是從個(gè)別反應(yīng)推及一般，在從一般到個(gè)別，反復(fù)認(rèn)識(shí)的過(guò)程，也可以說(shuō)是一種經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。而對(duì)其本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，是建立在電離的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)離子數(shù)目的判斷，從定量角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)。


探究學(xué)習(xí)是在學(xué)生主動(dòng)參與的前提下，根據(jù)自己的猜想或假設(shè)，在科學(xué)理論指導(dǎo)下，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研究，在研究過(guò)程中獲得創(chuàng)新實(shí)踐能力、獲得思維發(fā)展，自主構(gòu)建知識(shí)體系的一種學(xué)習(xí)方式。


歸納與演繹是邏輯思維的兩種方式。人類認(rèn)識(shí)活動(dòng)，總是先接觸到個(gè)別事物，而后推及一般，又從一般推及個(gè)別，如此循環(huán)往復(fù)，使認(rèn)識(shí)不斷深化。歸納就是從個(gè)別到一般，演繹則是從一般到個(gè)別。


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第2節(jié) 電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)

版本： 魯科版 (2019)

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