2018-2019學年高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第2單元 鈉、鎂及其化合物 第3課時 離子反應學案 蘇教版必修1.doc

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第3課時　離子反應 學習目標：1.了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的含義。2.知道酸、堿、鹽的電離及離子反應的含義和發(fā)生條件。(重點)3.知道離子反應的本質(zhì)，會用離子方程式表示離子反應。(重難點)4.能判斷離子能否大量共存。 [自 主 預 習探 新 知] 1．強、弱電解質(zhì) (1)強電解質(zhì)：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)。包括：強酸、強堿和絕大多數(shù)鹽。電離方程式中用“===”。寫出H2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3的電離方程式H2SO4===2H＋＋SO，Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，Na2CO3===2Na＋＋CO。 (2)弱電解質(zhì)：在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)。包括：弱酸、弱堿和H2O。電離方程式中用“”。寫出NH3H2O、CH3COOH、H2O的電離方程式NH3H2ONH＋OH－，CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OOH－＋H＋。 2．離子反應 (1)離子反應定義：有離子參加的化學反應。電解質(zhì)在水溶液中的反應屬于離子反應。 (2)離子反應發(fā)生條件 ①在溶液中進行的離子互換形式的復分解反應發(fā)生的條件：溶液中自由離子數(shù)目由多變少。表現(xiàn)在以下幾個方面： ⅰ.生成難溶物(如BaSO4、CaCO3、CuS等)； ⅱ.生成難電離物質(zhì)(如弱酸、弱堿、水等)； ⅲ.生成揮發(fā)性物質(zhì)(如CO2、H2S等)。 凡具備上述條件之一的均可發(fā)生離子反應。 ②氧化還原型離子反應的發(fā)生條件：氧化性和還原性強或較強的物質(zhì)相遇，轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原性和氧化性較弱或弱的物質(zhì)。即強氧化劑轉(zhuǎn)變?yōu)槿踹€原劑，強還原劑轉(zhuǎn)變?yōu)槿跹趸瘎? 3．離子方程式的書寫與意義 (1)概念：用實際參加反應的離子符號來表示化學反應的式子。 (2)書寫步驟(以Na2CO3與鹽酸反應為例)： (3)意義 ①表示某一特定的化學反應 如離子方程式：Cu2＋＋2OH－＋Ba2＋＋SO===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓只表示Ba(OH)2＋CuSO4===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓這一化學反應。 ②表示同一類型的所有的離子方程式 例如，離子方程式：H＋＋OH－===H2O可以表示所有強酸和強堿在溶液中反應生成可溶性鹽和水的中和反應。 [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)強電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)能完全電離。(　　) (2)弱電解質(zhì)導電能力一定弱。(　　) (3)AgNO3溶液與NaCl溶液反應和AgNO3溶液與鹽酸反應都可用Ag＋＋ Cl－===AgCl↓來表示。(　　) (4)CH3COOH溶液與NaOH溶液反應的離子方程式為H＋＋OH－===H2O。 (　　) (5)CaCO3的飽和溶液導電性很弱，故CaCO3為弱電解質(zhì)。(　　) (6)HClO的電離方程式為HClO===H＋＋ClO－。(　　) 【答案】　(1)√　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6) 2．有下列物質(zhì)：①氨氣?、诎彼、埯}酸?、艽姿?CH3COOH)　⑤硫酸鋇?、蘼然y?、呗然c溶液?、喽趸肌、岽姿徜@?、鈿錃? (1)屬于強電解質(zhì)的是________(填序號，不同)；屬于弱電解質(zhì)的是________；屬于非電解質(zhì)的是________。 (2)②與③反應的離子方程式______________________________________。 (3)④⑤的電離方程式____________________________________________， _____________________________________________________________。 【答案】　(1)⑤⑥⑨?、堋、佗? (2)NH3H2O＋H＋===NH＋H2O (3)CH3COOHCH3COO－＋H＋　BaSO4===Ba2＋＋SO [合 作 探 究攻 重 難] 強、弱電解質(zhì)的判斷與電離方程式 [背景材料] 　按如下圖所示的實驗裝置把儀器連接好，然后把相同條件下(電解質(zhì)物質(zhì)的量濃度、裝置都相同)的鹽酸、醋酸、NaOH溶液、NaCl溶液和氨水分別倒入五只燒杯中，接通電源，觀察燈泡發(fā)光的明亮程度。 [思考交流] 　(1)燈泡較亮的是________，較暗的是________。 【提示】　鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液　醋酸、氨水。 (2)上述溶液中溶質(zhì)是強電解質(zhì)的是________。 【提示】　HCl、NaOH、NaCl。 (3)寫出H2SO4、HClO、Ba(OH)2、Cu(OH)2、H2CO3的電離方程式。 【提示】　H2SO4===2H＋＋SO，HClOH＋＋ClO－，Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，H2CO3H＋＋HCO，HCOH＋＋CO。 (4)強電解質(zhì)溶液的導電性一定比弱電解質(zhì)溶液的強嗎？舉例說明。并歸納溶液導電性的影響因素有哪些？ 【提示】　不一定，如很稀的HCl溶液可能比較濃的醋酸溶液的導電性弱。電解質(zhì)溶液的導電能力的強弱取決于溶液中自由離子濃度的大小和離子所帶電荷的多少。離子濃度越大，離子所帶電荷越多，溶液的導電能力就越強；反之就越弱。 (1)強弱電解質(zhì)的判斷標準標準是在水中是否完全電離，與溶液的導電性強弱沒有直接聯(lián)系。 (2)溶液的導電性與電解質(zhì)強弱的關系 ①溶液的導電能力的決定因素電解質(zhì)溶液的導電能力的強弱取決于溶液中自由離子濃度大小和離子所帶電荷的多少。離子濃度越大，離子所帶電荷越多，溶液的導電能力就越強；反之就越弱。 ②溶液的導電能力與電解質(zhì)強弱的關系 溶液的導電能力與電解質(zhì)的強弱沒有必然的聯(lián)系，如果強電解質(zhì)溶液的濃度比弱電解質(zhì)溶液小得多，則強電解質(zhì)溶液中離子濃度可能比弱電解質(zhì)溶液中離子濃度小，導電能力也就比弱電解質(zhì)溶液的弱。但對于相同濃度的強、弱電解質(zhì)溶液，強電解質(zhì)溶液的導電能力比弱電解質(zhì)溶液要強。 (3)電離方程式書寫 ①強電解質(zhì)用“===”連接，弱電解質(zhì)用“”連接。 ②多元弱酸分步電離，以第一步為主。 ③多元弱堿電離一步完成。 [對點訓練] 1．下列關于電解質(zhì)的敘述或方程式中，正確的是(　　) A．強電解質(zhì)溶液的導電能力一定大于弱電解質(zhì)溶液的導電能力 B．BaSO4在水中的溶解度很小，所以BaSO4是弱電解質(zhì) C．CaCO3在水中的電離方程式為CaCO3Ca2＋＋CO D．Cu(OH)2在水中的電離方程式為Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－ D　[A項，溶液的導電能力與溶液中離子濃度及離子帶的電荷數(shù)有關，與強、弱電解質(zhì)無直接關系；B項，強、弱電解質(zhì)與溶解度無關，BaSO4溶于水中完全電離，BaSO4為強電解質(zhì)；C項，CaCO3為強電解質(zhì)，在水中完全電離，用“===”不用“”連接；D項，Cu(OH)2為弱堿，在水中不完全電離，用“”連接。] 2．寫出下列物質(zhì)的電離方程式 【導學號：90512067】 (1)HClO：____________________________________________________。 (2)H2S(弱酸)__________________________________________________。 (3)Ca(OH)2：_________________________________________________。 (4)H2SO4：___________________________________________________。 (5)(NH4)2CO3：________________________________________________。 (6)Fe(OH)3：__________________________________________________。 (7)NaHCO3：__________________________________________________。 【答案】　(1)HClOH＋＋ClO－ (2)H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－ (3)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－ (4)H2SO4===2H＋＋SO (5)(NH4)2CO3===2NH＋CO (6)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－ (7)NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO 離子方程式的書寫與判斷 [思考交流] 判斷下列離子方程式的正誤，錯誤說明理由。 (1)鐵跟稀硫酸反應：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。(　　) (2)氫氧化鈣溶液跟鹽酸反應：H＋＋OH－===H2O。(　　) (3)醋酸跟氫氧化鉀溶液反應：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O。 (　　) (4)碳酸鎂跟稀硫酸反應：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。(　　) (5)H2SO4與Ba(OH)2溶液反應：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。 (　　) (6)CO2通入過量的NaOH溶液中：CO2＋OH－===HCO。(　　) (7)Cu與AgNO3溶液反應：Cu＋Ag＋===Ag＋Cu2＋。(　　) 【提示】　(1)　原理錯誤，F(xiàn)e被稀H2SO4氧化為Fe2＋。 (2)√　(3)√ (4)　MgCO3難溶，不可拆為Mg2＋和CO。 (5)　離子反應配比錯誤，H＋、OH－、H2O的化學計量數(shù)應均為2。 (6)　產(chǎn)物錯誤，NaOH過量，應生成CO。 (7)　電荷不守恒。 (1)離子方程式的書寫要求 ①離子方程式書寫的關鍵是正確使用“離子符號”和“化學式”： a.能改寫成離子符號的物質(zhì)，必須同時具備易溶、易電離這兩個條件。需要熟記的有：a.強酸(HCl、HNO3、H2SO4等)；b.強堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]；c.可溶性鹽 b.用化學式表示的物質(zhì)：非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水等)、難溶物質(zhì)、單質(zhì)、氣體、氧化物等。 ②化學方程式只表示一個化學反應，不能揭示化學反應的實質(zhì)；離子方程式能表示一類化學反應，且表示出化學反應的實質(zhì)。 [注]?、傥⑷芪锾幱诔吻鍫顟B(tài)(如澄清石灰水)時寫離子形式，處于濁液或固體狀態(tài)(如石灰乳)或在生成物中出現(xiàn)時寫化學式。 ②強酸的酸式鹽全部拆開(如NaHSO4拆成Na＋、H＋、SO，弱酸的酸式鹽中的酸根陰離子不能拆開(如NaHCO3拆成Na＋、HCO，堿式鹽寫化學式 (2)判斷離子方程式書寫是否正確的注意點①反應方程式是否符合客觀事實，即反應能否發(fā)生；是否符合物質(zhì)的性質(zhì)；是否符合反應物用量及離子配比關系等因素。 ②化學式拆寫是否正確。例如：HCO不能拆成H＋和CO。 ③是否符合原子守恒和電荷守恒。例如：反應Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－符合原子守恒但不符合電荷守恒。 ④化學計量數(shù)最終約簡時一定要所有物質(zhì)的化學計量數(shù)都能約簡時才能進行約簡。例如：硫酸和氫氧化鋇反應：正確的離子方程式為2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===2H2O＋BaSO4↓，經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤是H＋＋SO＋OH－＋Ba2＋===H2O＋BaSO4↓。 [對點訓練] 3．下列離子方程式書寫不正確的是(均符合反應事實)(　　) A．用濃鹽酸與MnO2反應制取少量氯氣：MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O B．將過量CO2通入Ca(ClO)2溶液中：ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO C．用食醋除水垢(水垢的主要成分為CaCO3)：CaCO3＋2CH3COOH===H2O＋CO2↑＋Ca2＋＋2CH3COO－ D．金屬鋁溶于稀硫酸中：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ A　[A項，電荷原子不守恒。] 4．寫出下列反應的有關離子方程式： 【導學號：90512068】 (1)硫酸與Ba(OH)2溶液反應________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)大理石與硝酸反應____________________________________________。 (3)Fe與稀鹽酸反應______________________________________________。 (4)Na與CuSO4溶液反應__________________________________________。 (5)NaHCO3溶液與NaOH溶液反應___________________________________ ______________________________________________________________。 (6)Na2CO3溶液與Ca(OH)2溶液反應__________________________________ _____________________________________________________________。 【答案】　(1)2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O (2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓ (5)HCO＋OH－===CO＋H2O (6)CO＋Ca2＋===CaCO3↓ 離子共存問題分析 [思考交流] (1)根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件分析離子反應發(fā)生后的結果是什么？ 【提示】　復分解反應發(fā)生的條件是：生成沉淀、放出氣體或生成水(具備上述條件之一即可)；因此離子反應發(fā)生后導致溶液中某些離子濃度明顯減小。 (2)在酸性溶液中，哪些常見離子不能大量共存？請舉例。 【提示】　OH－、CO、HCO、CH3COO－、ClO－。 (3)在堿性溶液中，哪些常見離子不能大量共存？請舉例。 【提示】　H＋、NH、Fe3＋、Cu2＋、Mg2＋、Al3＋、HCO。 (4)你知道哪些離子有顏色？分別是什么色？ 【提示】　MnO(紫色)、Cu2＋(藍色)、Fe3＋(黃色)、Fe2＋(淺綠色)。 (1)因發(fā)生復分解反應不共存 ①結合生成難溶物質(zhì)的離子不能大量共存，如Ba2＋和SO，Ag＋和Cl－，Ca2＋和CO，Mg2＋和OH－等。 ②結合生成氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存，如H＋與CO、HCO、SO、S2－等。 ③結合生成難電離物質(zhì)(如水等)的離子不能大量共存，如H＋與OH－、OH－與HCO等。 (2)附加隱含條件的應用規(guī)律 ①溶液無色時，則溶液中肯定沒有有色離子。常見的有色離子是Cu2＋(藍色)、Fe3＋(棕黃色)、Fe2＋(淺綠色)、MnO(紫紅色)等；溶液透明時，不能存在渾濁物(沉淀)，有色溶液可能是透明的。 ②使石蕊變藍色或使酚酞變紅色的強堿性溶液中肯定不能大量共存與OH－起反應的離子，如NH、HCO、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等。 ③使石蕊變紅色的強酸性溶液中肯定不能大量共存與H＋起反應的離子，如CO、HCO等。 (3)因發(fā)生氧化還原反應不共存 ①MnO(H＋)與Fe2＋、Cl－、Br－、I－、S2－、HS－不能大量共存。 ②Cl2水中不能大量存在Fe2＋、Br－、I－、S2－、HS－等。 [對點訓練] 5．下列無色溶液中，可以大量共存的離子組是(　　) A．Mg2＋、SO、NO、NH B．Cu2＋、H＋、SO、Na＋ C．HCO、OH－、SO、Cl－ D．K＋、Ba2＋、CO、OH－ A　[B中Cu2＋有顏色；C中HCO與OH－不共存；D中Ba2＋與CO不共存。] 6．在給定的四種溶液中加入以下各種離子，能在原溶液中大量共存的是 (　　) 【導學號：90512069】 A．pH＜7的溶液：Cu2＋、Na＋、Mg2＋、NO B．滴加酚酞溶液顯紅色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、NO C．Cl2的水溶液：K＋、SO、NO、Br－ D．強堿性溶液：K＋、HCO、Br－、Ba2＋ A　[A項中pH＜7，即酸性溶液，幾種離子能大量共存；B項中滴加酚酞溶液顯紅色，即在堿性條件下，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，NH＋OH－===NH3H2O，故不能大量共存；C項氯分子與Br－不能大量共存；D項中OH－＋HCO===H2O＋CO，故不能大量共存。] [當 堂 達 標固 雙 基] 1．對于弱電解質(zhì)溶液，下列說法正確的是(　　) A．溶液中只有離子，沒有溶質(zhì)分子 B．溶液中只有溶質(zhì)分子，沒有離子 C．在弱電解質(zhì)的電離方程式中，可用“===”表示 D．溶液中溶質(zhì)分子和離子同時存在 D　[弱電解質(zhì)部分電離，有溶質(zhì)分子和離子，寫電離方程式用“”。] 2．下列說法或化學用語正確的是(　　) A．CO2的水溶液能導電，說明CO2為電解質(zhì) B．BaSO4電離方程式為BaSO4Ba2＋＋SO C．CaCO3的水溶液導電性很弱，說明CaCO3為弱電解質(zhì) D．H2CO3的電離方程式為H2CO3H＋＋HCO D　[A項，CO2為非電解質(zhì)，B項，BaSO4為強電解質(zhì)，電離方程式用“===”連接；C項，CaCO3為強電解質(zhì)。] 3．下列離子方程式書寫正確的是(　　) A．銅與硝酸銀溶液反應：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag B．碳酸氫鈉溶液加入鹽酸：HCO＋H＋===H2CO3 C．氫氧化鈉和醋酸溶液的反應：OH－＋H＋===H2O D．三氯化鐵與氫氧化鉀溶液的反應：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ D　[銅可以置換出硝酸銀溶液中的銀，但電荷不守恒，應為Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。B選項中生成的H2CO3不穩(wěn)定，立即分解為H2O和CO2，故不寫成H2CO3的形式。C選項中醋酸應寫成CH3COOH的形式，離子方程式為CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O。] 4．對四種無色溶液進行檢驗，實驗結果如下。其中明顯錯誤的是 (　　) A．K＋、Na＋、Cl－、NO B．Mg2＋、NO、SO、Cl－ C．Na＋、Br－、OH－、SO D．K＋、S2－、H＋、MnO D　[MnO為紫色，且與S2－不能共存。] 5．試寫出下列反應的離子方程式。 (1)CuCl2溶液與NaOH溶液混合： _____________________________________________________________。 (2)NH4Cl溶液與稀NaOH溶液混合加熱： _____________________________________________________________。 (3)CH3COONa溶液與稀硫酸混合： _____________________________________________________________。 (4)向澄清石灰水中通入少量CO2： _____________________________________________________________。 【答案】　(1)Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ (2)NH＋OH－NH3↑＋H2O (3)CH3COO－＋H＋===CH3COOH (4)Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O (1)電解質(zhì)不一定導電，如固態(tài)NaCl、液態(tài)HCl等；能導電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)，如鐵、鋁等金屬單質(zhì)。 (2)非電解質(zhì)不導電，但不導電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì)，如金剛石、單質(zhì)硫等一些非金屬單質(zhì)，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。 (3)能導電的物質(zhì)必須有自由移動的帶電的微粒。金屬導電是由于金屬中存在自由移動的電子；溶液導電是由于溶液中存在自由移動的離子。氯化鈉固體中有Na＋、Cl－，但它們不能自由移動，所以氯化鈉固體不導電；但氯化鈉溶于水或加熱到熔化狀態(tài)能導電。 (4)電解質(zhì)溶液導電能力的強弱取決于溶液中自由移動離子濃度的大小和離子所帶電荷的多少。離子濃度越大，離子所帶電荷越多，溶液的導電能力就越強，反之就越弱。溶液的導電能力與電解質(zhì)的強弱沒有必然的聯(lián)系。 (5)溶解性與導電性沒有必然聯(lián)系。有的物質(zhì)在水溶液里導電能力不強，但熔化狀態(tài)可以導電，如硫酸鋇等。 (6)書寫離子方程式時能拆成離子的物質(zhì)：①強酸(H2SO4、HCl、HNO3等)；②強堿[KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2等]；③可溶性鹽[鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、硝酸鹽、硫酸鹽(除BaSO4)、氯化物(除AgCl)等]。