第二节离子反应
第2课时离子反应及其发生的条件
学习目标:
1.理解离子反应的概念
2.掌握离子方程式的书写方法,理解离子方程式的意义
3.掌握复分解型离子反应发生的条件
4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法
学习重、难点:离子反应的概念及其发生的条件,离子反应方程式的书写方
教学过程:
一、导入新课
[引入]三国时期,诸葛亮在七擒孟获的过程中,蜀军由于误饮哑泉水、个个不能
言语,生命危在旦夕,巧遇老叟,指点迷津——饮用万安溪安乐泉水、终于转危
为安,渡过难关,哑泉水为何能致哑,万安溪安乐泉水又是什么灵丹妙药呢?
原来哑泉水中含有较多的硫酸铜,人喝了含铜盐较多的水就会中毒。而万安
溪安乐泉水中含有较多的碱,铜离子遇氢氧根离子发生离子反应生成沉淀而失去
了毒性。
那么什么叫离子反应?离子反应要发生具备什么条件呢?下面我们一起来
进行探究。
推进新课
教学环节一:离子反应的概念
[板书]
一.离子反应(ionicreaction):有离子参加的反应。
[演示实验2-1]
4
溶液中滴加NaCl溶液
4
溶液中滴加BaCl
2
溶液
[设问]实验1无明显现象,原因是什么呢?
[回答]只是CuSO
4
溶液电离出的Cu2+和SO
4
2-与NaCl溶液电离出的Na+Cl-的简单
混合
[提问]实验2中反应说明了什么?
[结论]实验2说明了CuSO
4
溶液电离出的SO
4
2-和BaCl
2
溶液电离出的Ba2+发生了
化学反应生成了BaSO
4
白色沉淀。而CuSO
4
溶液电离出的Cu2+与BaCl
2
电离出的
Cl-并没有发生化学反应,在溶液中仍以Cu2+和Cl-的离子形式存在。
[总结]由实验2可以看出,电解质在水溶液中所电离出的离子并没有全部发生了
化学反应,而只有部分离子发生了化学反应生成其他物质。
[分析]上述实验“2”的反应本质:
②BaCl
2
溶液与CuSO
4
溶液混合反应本质:Ba2++SO
4
2-=====BaSO
4
↓
[小结]上述用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。
教学环节二:离子方程式
[板书]二.离子方程式:用实际参与反应的离子符号来表示离子间反应的过程。
1.离子方程式的书写:“写、拆、删、查”四个步骤。
[讲解]
以BaCl
2
溶液与CuSO
4
溶液为例来研究一下离子方程式的书写。
①“写”――根据客观事实,正确书写化学方程式,例:
BaCl
2
+CuSO
4
===BaSO
4
↓+CuCl
2
②“拆”――将易溶于水、易电离的物质(强电解质)拆成离子形式,把难于水的
物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用分子形式表示。
Ba2++2Cl-+Cu2++SO2-
4
===BaSO
4
↓+Cu2++2Cl-
③“删”――对方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应按数消
掉。Ba2++SO
4
2-===BaSO
4
↓
④“查”――检查方程式两边各元素、原子个数和电荷数是否守恒,离子方程式两
边的系数是否为最简比。
[小结]
四步中,“写”是基础,“拆”是关键,“删”是途径,“查”是保证。既然拆是关键,
拆时应注意作出准确判断,易溶、易电离物质应拆,难溶、难电离物质仍保留化
学式。
[点击试题]
完成下列反应的离子方程式。
①HCl+NaOH②HCl+KOH③NaOH+H
2
SO
4
④H
2
SO
4
+KOH
[投影小结]
化学方程式离子方程式
NaOH+HCl==NaCl+H
2
O
KOH+HCl==KCl+H
2
O
2NaOH+H
2
SO
4
==Na
2
SO
4
+2H
2
O
2KOH+H
2
SO
4
==K
2
SO
4
+2H
2
O
H++OH-==H
2
O
H++OH-==H
2
O
H++OH-==H
2
O
H++OH-==H
2
O
[设问]通过这些离子方程式你们发现了什么?
[分析]反应物不同,却都可用同一离子方程式表示。
[小结]可见离子方程式与化学方程式的意义不一样,化学方程式仅代表某一个反
应的情况,而离子方程式不仅可表示一定物质间的某一个反应,而且表示所有同
一类型的反应。
[板书]2.离子方程式的意义
①揭示反应的实质。
②不仅表示一定物质间的某一个反应,而且表示所有同一类型的反应。
[设问]是否所有的中和反应的离子方程式都可表示为:H++OH-=====H
2
O
[点击试题]
完成下列反应的离子方程式:
①Cu(OH)
2
+HCl②CH
3
COOH+KOH③Ba(OH)
2
+H
2
SO
4
[讲解]上述三个反应的离子方程式分别为:
Cu(OH)
2
+2H+=====Cu2++2H
2
O(Cu(OH)
2
——难溶碱)
CH
3
COOH+OH-=====CH
3
COO-+H
2
O(CH
3
COOH——难电离物)
Ba2++2OH-+2H++SO
4
2-=====BaSO
4
↓+2H
2
O
[引导]通过上述比较可知,H++OH-=====H
2
O这一离子方程式表示的是什么样的
中和反应?
[小结]H++OH-=====H
2
O表示强酸+强碱生成可溶性盐+水的这一类反应的本
质。
[学生实验]实验2-3
现象及离子方程式
1、向盛有2mLNa
2
SO
4
溶液的试管有白色沉淀
里加入2mLBaCl
2
溶液SO
4
2-+Ba2+==BaSO
4
↓
2、向盛有2mLNaOH稀溶液的试
管里滴入几滴酚酞溶液,再用滴管
向试管里慢慢滴入稀盐酸,至溶液
恰好变色为止
溶液变红,又逐渐褪去
H++OH-==H
2
O
3、向盛有2mLNa
2
CO
3
溶液的试管
里加入2mL盐酸
有气泡产生
CO
3
2-+2H+==H
2
O+CO
2
[提问]上述离子反应发生后,溶液中各离子的数目有何变化?(总有离子的减少)
[归纳]离子反应的实质就是通过反应使某些离子的数目明显减少的过程。
[讨论]哪些因素可以使离子数目明显减少?
教学环节三:离子反应发生的条件
[板书]三.离子反应发生的条件
生成难溶物、难电离物质(弱酸、弱碱、水)或挥发性物质(气体)。因此,
复分解反应均为离子反应。
[投影总结]
(1)常见酸、碱、盐的溶解性规律
酸:除硅酸外一般均可溶;
碱:除NaOH、KOH、Ba(OH)
2
、NH
3
H
2
O溶,Ca(OH)
2
微溶,其余均难溶;
盐:钾、钠、铵、硝酸盐均可溶,氯化物中AgCl,Hg
2
Cl
2
不溶。硫酸盐中BaSO
4
、
PbSO
4
、CaSO
4
、Ag
2
SO
4
(2)常见的弱酸、弱碱
弱酸:HF、CH
3
COOH、HClO、H
2
S、H
2
SO
3
、H
3
PO
4
、H
2
SiO
3
弱碱:NH
3
H
2
O、难溶碱
[过渡]
在现阶段,我们就研究复分解型的离子反应。
教学环节四:注意事项
[板书]四.注意事项
[投影小结]
(1)注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶
于水的。在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式写,如
BaSO
4
,AgCl,CaCO
3
等。
对于微溶物的处理,有以上三种情况:
①当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。如在澄
清石灰水中通入适量CO
2
,其离子方程式为:Ca2++2OH-+CO
2
==CaCO
3
↓+H
2
O
②当反应物中有微溶物,且处于悬浊液或固态时,应将微溶物写成分子式。如在
石灰乳中加入Na
2
CO
3
浓溶液,其离子方程式为:Ca(OH)
2
+CO
3
2-==CaCO
3
↓+2OH-
③在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。向澄清石灰水中加入稀硫酸,
其离子方程式为:Ca2++2OH-+2H++SO
4
2-==CaSO
4
↓+2H
2
O
(2)注意反应是否在溶液中进行。离子方程式只能用来表示电解质在溶液中进行
的反应,不是在溶液中进行的反应,一般不用离子方程式表示。
例如,氯化铵固体与熟石灰固体之间经加热生成氨气的反应,尽管是复分解反应,
但不是以自由移动的离子形式参与反应的,就不能用离子反应表示,只能用化学
反应方程式表示:2NH
4
Cl+Ca(OH)
2
==CaCl
2
+2NH
3
↑+2H
2
O
(3)多元强酸酸式酸根离子在离子方程中拆开写;多元弱酸酸式酸根离子则不拆
开写。
例如NaHSO
4
与NaOH的反应,离子方程式为:H++OH-==H
2
O
NaHCO
3
与NaOH的反应,离子方程式为:HCO
3
-+OH-==H
2
O+CO
3
2-
(4)单质、氧化物、沉淀、气体在离子方程式一律写成化学式
教学环节五:判断离子方程式正误的方法
[板书]五.判断离子方程式正误的方法
[投影并讲结]
(1)看该反应是否能写出离子反应方程式。
(2)看像==↑↓及必要的反应条件是否正确、齐全。
(3)看表示各物质的化学式是否正确,该用离子表示的是否拆成了离子,该用分
子表示的是否写成了分子式。
(4)必须满足守恒原则(元素守恒、电荷守恒)
(5)不可以局部约分。注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配数比是否正确。
某些离子方程式离子数不能任意约减,例如,H
2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离
子方程式,应当是Ba2++2OH-+2H++SO
4
2-=BaSO
4↓+2H2O而不能写成Ba2+
+OH-==BaSO
4↓+H2O
[过渡]前面我们学习了离子反应及离子反应方程式,接下来我们来讨论本节最后
一个问题,有关溶液中的离子能否大量共存?
教学环节六:离子共存问题
[板书]六.离子共存问题
[讲述]离子反应是向着离子减弱的方向进行。离子共存是指离子之间不能发生离
子反应。反之如离子间能发生反应,则离子间不能共存。
造成离子不能共存的原因主要由以下几个方面:
[板书]1.复分解反应
(1)在溶液中某此离子间能互相反应生成难溶性物质时,这些离子就不能大量共
存。
如SO
4
2-与Ba2+、Pb2+、Ag+;
OH-与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Zn2+;
Ag+与Cl-、Br-、I-、CO
3
2-、SO
3
2-、S2-;
Mg2+、Ca2+、Ba2+与CO
3
2-、SO
3
2-、PO
4
3-;S2-与Cu2+、Pb2+等
(2)离子间能结合生成难电离的物质时,则这些离子不能大量共存。
如H+与OH-、ClO-、CH
3COO-、HPO
4
2-、H
2PO4
-、F-、S2-
OH-与HCO
3
-、HS-、HSO
3
-、H
2PO4
-、HPO
4
2-、H+等不能大量共存。
(3)离子间能结合生成挥发性物质时,则这些离子不能大量共存。
如:H+与CO
3
2-.SO
3
2-.S2-.HCO
3
-,HSO
3
-,HS-
OH-与NH
4
+等不能大量共存。
[小结]强酸与弱酸的阴离子和弱酸的酸式酸根离子不能大量共存。
强碱与弱碱的阳离子和弱酸的酸式酸根离子不能大量共存。
[讲解]注意题目是否给出附加条件,例如酸碱性,在酸性溶液中除题给离子外,
还应有大量H+,在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH-;是否给定溶液无
色,若给定无色时则应排除:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄棕色)、Fe2+(浅绿色)、
MnO
4
-(紫色)
[总结]本节学习了离子反应及其表示形式,离子方程式的书写、意义,还有离子
反应发生的条件,离子共存问题,其中离子方程式的书写是一难点,又是重要的
化学用语,能够正确书写离子方程式,将为化学学习带来众多方便。希望同学们
多练。
高中化学解题技巧全汇总
化学热点题型分析
化学计算
在高中化学中,计算题的主要功能是考查考生掌握基础知识的广度和熟练程度以及知识的系统性。这
类题目考查的形式既有直接的简单化学计算和间接的应用化学原理推算,常见的方法有假设法、关系
式法、差量法、守恒法等。
化学反应图像
化学反应图像题的特征是将一些关键的信息以图像、图表的形式给出,把题目中的化学原理抽象为数
学问题,目的是考查考生从图像、图表中获得信息、处理和应用相关信息的能力以及对图像、图表的
数学意义和化学意义之间对应关系的转换运用能力。
实验仪器的创新
实验仪器的创新使用一般体现为三个“一”:一个装置的多种用途、一种用途的多种装置和一种仪器
的多种用法,该类试题主要考查考生的思维发散能力。
化学热点方法聚焦
化学计算中的4种常用方法
一、假设法
所谓假设法,就是假设具有某一条件,推得一个结论,将这个结论与实际情况相对比,进行合理判断,
从而确定正确选项。
1.极端假设法
主要应用:(1)判断混合物的组成。把混合物看成由某组分构成的纯净物进行计算,求出最大值、最
小值,再进行讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系。把可逆反应看作向左或向右进行到底的情况。
(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量大小的变化。把可逆反应看成向左或向右进行的单
一反应。(4)判断生成物的组成。把多个平行反应看作单一反应。
2.状态假设法
状态假设法是指在分析或解决问题时,根据需要,虚拟出能方便解题的中间状态,并以此为中介,实
现由条件向结论转化的思维方法。该方法常在化学平衡的计算中使用。
3.过程假设法
过程假设法是指将复杂的变化过程假设为(或等效为)若干个简单的、便于分析和比较的过程,考虑等
效状态的量与需求量之间的关系,进而求解的方法。该方法在等效平衡的计算中使用概率非常高。
4.变向假设法
变向假设法指在解题时根据需要改变研究问题的条件或结论,从一个新的角度来分析问题,进而迁移
到需要解决的问题上来,从而得到正确的答案。
二、关系式法
在多步反应中,关系式法可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把
多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。
1.根据化学方程式找关系式
特点:在多步反应中,上一步反应的产物即是下一步反应的反应物。
2.通过化学反应方程式的叠加找关系
适用于多步连续反应或循环反应。方法:将其中几个有关联的化学反应方程式进行适当变形(改变化
学计量数),然后相加,消去中间产物,即得总的化学反应方程式。
三、差量法
差量法解题的关键是正确找出理论差量。其解题步骤如下:
(1)分析题意:分析化学反应中各物质之间的数量关系,弄清引起差值的原因。
(2)确定是否能用差量法:分析差值与始态量或终态量之间是否存在比例关系,以确定是否能用差量
法。
(3)写出正确的化学反应方程式。
(4)根据题意确定“理论差量”与题中提供的“实际差量”,列出比例关系,求出答案。
四、守恒法
“守恒法”利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解。它的优点是用宏观的统揽全局的
方式列式,不去探求某些细枝末节,直接抓住其中特有的守恒关系,快速建立算式,简捷巧妙地解答
题目。常用的方法有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
1.质量守恒
依据:化学反应中反应物的总质量与生成物的总质量相等。
2.电子得失守恒
依据:氧化还原反应中得失电子数一定相等。
应用:氧化还原反应和电化学的有关计算。
3.电荷守恒
依据:反应前后参加反应的离子所带的电荷总量不变(或在电解质溶液中阴、阳离子所带的负、正电
荷总数相等)。
方法:首先要确定体系,并找出体系中阴、阳离子的种类,每个离子所带的电荷数及其物质的量;然
后根据阴、阳离子所带的电荷总数相等列出计算式。
应用:溶液中离子浓度关系的推断,也可用于有关量的计算。
化学反应图像题的解题方法
一、离子反应图像
考查知识点:根据图像考查反应发生的先后顺序、书写离子反应方程式、分析溶液的成分、离子的共
存与推断、计算反应物的量或由离子反应画出相应的图像等。
实质:离子反应图像问题,归根结底,考查的实质仍然是离子反应和离子共存问题。
1.离子反应图像
溶液中存在多种还原剂(或氧化剂),加入同一种氧化剂(或还原剂)时,必须按照“强者先行”的原则,
考虑反应的先后顺序。只有当“强”的反应完后,“弱”的才能发生反应。
2.离子共存及离子计算图像
离子共存图像要谨防离子共存的陷阱,特别要注意一些隐含条件和隐性关系;离子计算的前提是掌握
离子反应方程式的书写,特别要注意物质间量的关系,遵循三大守恒原则和溶液电中性原则。
二、化学平衡图像
化学平衡图像是中学化学基础图像知识的一个重要方面,它能把抽象的化学平衡理论形象直观地表述
出来。化学平衡图像题是高考必考题型之一,根据图像坐标表示的意义,将常考的化学平衡图像分成
如下三类。
1.量值-时间图像
图像中的纵、横轴分别代表物质的数量(如浓度、百分含量、转化率、产率等)与反应时间(过程),将
可逆反应中物质的数量随时间的变化体现在图像中。
该类题解答时要明确曲线“走势”代表的意义,并由此确定反应进行的方向,再进一步确定改变的条
件。千万要注意此类图像中可能出现的“交点”并不代表平衡点,只有某种量值不随时间改变时的点
才是平衡点。
2.量值-条件图像
将物质或反应体系的某种量值与温度、压强、浓度、催化剂中的某一种之间的关系,反映在图像中。
解答时首先要仔细观察图像,找出相关量值间的变化关系,然后将图像中的这种对应关系与理论知识
进行对照,分析其是否符合理论上推导出来的关系,最后确定答案。
3.量值-时间-条件图像
该类图像反映的是某一物质的量值(如浓度、转化率、产率、百分含量等)与一种或两种外界条件(温
度、压强、催化剂)随时间的变化关系。其图像构成的特征是图像中有一表明反应已达到平衡的突变
点(平衡点、最大值、最小值)。
解题思路:依建立平衡所需时间的长短→反应速率的相对大小(时间短速率大)→确定影响反应速率的
不同条件间的关系(反应速率大条件强)→再根据物质量值的变化判断平衡的移动方向,由此得出的移
动方向应与由勒夏特列原理确定的方向一致。
三、电化学图像
近年高考中对电化学的考查出现了新的变化,以装置图为载体来考查电化学的相关知识,成为近年高
考的新亮点。
1.原电池和电解池的工作原理
破解关键:正、负极或阴、阳极的判断。
2.原电池与电解池的互变
原电池与电解池可以相互转化,利用这一原理可以制造二次电池。二次电池中,放电时是原电池,充
电时是电解池,放电时的负极反应与充电时的阴极反应相反,放电时的正极反应与充电时的阳极反应
相反。
化学实验的创新探究
一、球形干燥管的创新使用
1.A装置为尾气吸收装置,用来防倒吸,原理类似于倒置在水中的漏斗。
2.B装置为简易的过滤器,可净化天然水。如果去掉上边两层,可用活性炭对液体中的色素进行吸附。
3.C装置是一微型反应器。该装置既可节约药品,又可防止污染。如铜丝在该装置中燃烧时,Cl2封
闭在干燥管内,实验结束后剩余的Cl2不仅可以用水吸收,还可以观察CuCl2溶液的颜色。
4.D装置为一简易的启普发生器,可用于H2、CO2等的制取。
5.E装置起干燥、除杂或缓冲气流的作用。
二、仪器连接的创新与改进
1.仪器巧妙连接,取代启普发生器
2.仪器创新连接,防止尾气倒吸
(1)倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液吸收气体。当易溶性气
体被吸收液吸收时,导管内压强减小,吸收液上升到漏斗中。由于漏斗容积较大,导致烧杯中的液面
下降,使漏斗口脱离烧杯中的液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内,从而防止吸收
液倒吸。
(2)肚容式:当易溶于吸收液的气体被吸收液吸收后,导气管内压强减小,使吸收液倒吸进干燥管中,
吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液倒吸。这种装置与倒立漏斗式的功能类似。
(3)蓄液式:当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收
液进入受热仪器或反应容器中。
(4)脱离式:因导管没有与液体接触,从而无法产生倒吸。
(5)液防式:通过改变试剂的方法达到防倒吸的目的。如吸收HCl时,HCl不溶于四氯化碳而无法倒
吸,HCl从四氯化碳中逸出进入水中而溶解。
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