第十节离子反应及其发生的条件教案.docx
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第十节离子反应及其发生的条件教案
第十节离子反应及其发生的条件
【教学目标】:
1、知识与技能目标:
了解离子反应及离子方程式的定义、掌握离子方程式书写步骤及离子反应发生的条件。
2、过程与方法目标:
通过组织学生实验探究的方法,掌握复分解型离子反应发生的条件。
3、情感态度与价值观目标:
通过实验可以更好地激发学生兴趣,调动学生的主体作用,使学生由感性认识到理性认识,从而使学生的认识有了一个飞跃,提高学生的实验意识。
【教学重难点】:
离子反应及其发生的条件,离子方程式的书写
【教具准备】:
1.实验仪器:
试管、试管架、量筒、胶头滴管。
2.实验药品:
0.5mol/LCuSO4溶液、0.5mol/LNaCl溶液、0.5mol/LNa2SO4溶液、0.5mol/L
BaCl2溶液、1mol/LNaOH溶液、1mol/LHCl溶液、0.5mol/LNa2CO3溶液
【教学过程】
【教师】同学们,你们看过《三国演义》了吗?
【引入】三国时期有这样一则故事,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?
【学生】:
不知道
【教师】:
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。
那么究竟什么是离子反应?
离子反应要发生具备什么条件呢?
【板书】课题:
离子反应及其发生的条件
下面老师就来做一组演示实验
【教师】取两只试管,这个标为
试管,另一个标为
试管。
向
试管中分别加入约2mL的CuSO4溶液,再向
试管 中加入约2mL的NaCl溶液,
试管中加入约2mL的BaCl2溶液,大家观察一下两只试管有什么变化?
先看一下
试管。
【学生】无明显现象
【教师】:
CuSO4溶液与稀NaCl溶液混合观察不到现象。
所以这只试管中只是CuSO4电离出来的Cu2+、SO42+与NaCl电离出来的Na+、Cl-的混合,没有发生化学反应。
那么,
试管有什么变化?
【学生】有白色沉淀生成
【教师】
试管中CuSO4溶液与BaCl2溶液发生了化学反应,生成了 BaSO4白色沉淀。
我们来看一下白色沉淀是什么物质?
【教师】从上面的分析我们知道CuSO4和BaCl2混合后发生了化学变化,溶液中有的离子消失了,有的离子还存在。
我们可以用离子符号来表示这种变化:
[副板书]
CuSO4+NaCl CuSO4+BaCl2=BaSO4↓ + CuCl2
Cu2+ SO42-Cl-Na+反应前 反应后
Cu2+ Cl- SO42- Ba2+ BaSO4↓ Cu2+ Cl-
SO42- + Ba2+=BaSO4↓
【教师】这种有离子参加的反应叫离子反应。
【板书】一.离子反应定义:
有离子参加的化学反应,称为离子反应。
【教师】上述反应中Cu2+和Cl-反应前后没有变化,也就是说没有参加反应,那么该反应的本质就是:
Ba2++SO42-==BaSO4↓
【板书】二、离子方程式
1、定义:
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。
【过渡】我们知道了什么是离子方程式,那离子方程式该怎么写呢?
我们就以实验2中的化学反应熟悉一下离子方程式的书写
【板书】2、书写步骤:
写、改、删、查
(1)写--出化学方程式
(2)拆--把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,把难溶物﹑气体和
水写成化学式
(3)删--去两边不参加反应的离子;
(4)查--两边原子个数和电荷数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
【教师】这部分内容非常重要,请同学们做好课堂笔记。
【老师】下面我们做一个练习来熟悉一下离子方程式的书写步骤
[课堂练习1]:
Ba(OH)2+H2SO4
【老师】请一位同学按照我们刚才讲的书写步骤,先将此反应的化学方程式完成,最后改写成离子方程式。
哪位同学愿意尝试一下?
好,这位同学请。
其他同学在下面写,并看一下他写的对不对?
大家写完了吗?
【老师】他写的正确吗?
【学生】正确
练习:
写出下列反应的离子方程式
①Ba(NO3)2溶液与Na2SO4溶液反应
②CaCO3与盐酸反应
③CO2通入澄清石灰水中
④CaO溶于盐酸
⑤CuSO4溶液与KOH溶液反应
⑥CaCO3与硝酸反应
⑦2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
⑧MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
【老师】刚才故事中讲到,万安县的安乐泉水与哑泉水发生了离子反应,生成了沉淀,从而失去了毒性。
那么,有哪位同学想亲自模拟一下,这两种泉水之间究竟发生了什么化学变化?
***请上台试做一下。
请这位同学将你的实验成果给大家展示一下,大家观察到了什么现象?
【学生】有蓝色沉淀生成
【老师】恩,很好,哪位同学想写一下这个反应的离子方程式?
同学们,他写的对不对?
这位同学写的非常正确,这两位同学都很优秀,谢谢他们的参与。
【过渡】我们以前学习了酸碱中和反应。
接下来请同学们看一下小黑板,老师给出了三个化学方程式,请同学们将其改写成离子方程式。
[课堂练习2]不同酸、碱中和反应中离子方程式的书写(小黑板)
化学方程式
离子方程式
KOH+HCl==KCl+H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+H2O
Ba(OH)2+2HCl==BaCl2+2H2O
【老师】老师给出的三个反应都是中和反应,虽然每一个反应的化学方程式不同,但他们的离子方程式却是相同的。
这表明:
酸与碱发生中和反应的实质就是酸电离出的H+与碱电离出的OH-结合生成H2O。
所以,离子反应不仅可以表示某一个具体的化学反应,而且还可以表示同一类型的离子反应。
【板书】3、意义
(1)表示一个化学反应的实质
(2)不仅可以表示一个具体的化学反应,而且还可以表示同一类型的离子反应。
【过渡】同学们,刚才老师做的演示实验是硫酸铜溶液中加入氯化钠溶液,是不是没有发生离子反应?
所以,并不是所有的电解质混合都发生离子反应。
下面我们开展一个小活动以实验的形式来探究离子反应的发生究竟需要什么条件?
【板书】三、离子反应发生的条件
【挂图】
[探究实验1]
探究实验1
向2ml的Na2SO4溶液中加入2ml的BaCl2溶液
现象及离子方程式
探究实验2
向2mL的Na2CO3溶液中加入2mL的HCl溶液
现象及离子方程式
探究实验3
向2mL的NaOH溶液中加入几滴(2-3滴)酚酞溶液,再逐滴入稀盐酸至溶液恰好变色
现象及离子方程式
【老师】我先给大家说一下活动规则,然后请同学上来做实验。
首先,我们需要三位同学上台分别做三组不同的演示实验。
有哪些同学愿意?
*同学做第一个实验,**同学做第二个实验,***同学做第三实验。
在*同学、**同学、***同学在做演示实验的时候,其他同学注意观察实验现象,思考离子方程式的书写,实验完毕这三个同学将挂图中的相应现象和离子方程式完成。
其他同学作为评委,看他们操作是否规范?
现象和离子方程式的书写是否规范?
大家听明白了吗?
【学生】明白了
【老师】有请第一小组,*同学按照挂图上的提示进行实验,观察现象并最终完成现象及离子方程式的书写。
好,请第一位同学回到座位上,有请第二位同学。
请第三位同学。
【老师】三位同学已经完成了他们的探究实验,下面我们分别看一下他们得到的结论。
第一位同学的操作规范吗?
【学生】规范
【老师】他填写的是有白色沉淀生成,离子方程式是 SO42- + Ba2+=BaSO4↓。
写的对吗?
【学生】对
【教师】很好,第一位做的不错,由第一位同学的探究结论我们得出离子反应的条件之一—生成沉淀。
【板书】1、生成沉淀。
【教师】再看一下第二位同学,他操作规范吗?
【学生】规范
【教师】他填写的是有气泡产生,离子方程式是 CO32-+2H+= CO2+H2O,写的对吗?
【学生】对
【教师】很好,第二位同学也做的不错,由第二位同学的结论我们得出离子反应的条件之二—生成气体。
【板书】2、生成气体。
【教师】再看一下第三位,操作规范吗?
离子方程式是H++OH-=H2O
【教师】由第三位同学的结论我们得出离子反应的条件之三—生成水
【板书】3、生成水
【教师】这三位同学的表现都很优秀,所以,他们都是优胜组,大家鼓励一下。
【鼓掌】
通过实验探究我们得到只要满足上述三者条件之一离子反应就能发生。
[课堂练习3]判断下列电解质溶液间能否发生离子反应
NaCO3+CaCl2
Ba(NO3)2+CuCl2
K2CO3+HCl
练习二
1.离子方程式H++OH-
H2O可表示的化学反应是()
A.盐酸和氢氧化钡的反应B.硝酸和氢氧化镁的反应
C.硫酸和氢氧化钡的反应D.盐酸和氨水的反应
2.把各组中的气体通入溶液中,溶液的导电能力显著增强的是()
A.CO2通入NaOH溶液B.CO2通入石灰水
C.NH3通入CH3COOH溶液D.NH3通入盐酸中
3.下列离子方程式中,错误的是()
A.Fe(OH)3与稀H2SO4反应:
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
B.铜和稀盐酸反应:
Cu+2H+=Cu2++H2↑
C.Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液反应:
Ca2++CO32-=CaCO3↓
D.Fe2O3和稀盐酸反应:
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
4.下列反应的离子方程式正确的是()
A.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应:
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
B.饱和石灰水跟稀硝酸反应:
Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
C.向稀氨水中加入稀盐酸:
NH3·H2O+H+=NH4++H2O
D.碳酸钙溶于醋酸中:
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
5.下列离子方程式错误的是()
A.CuO+2H+
Cu2++H2OB.CaCO3+2H+
Ca2++CO2↑+H2O
C.2Fe+6H+
2Fe3++3H2↑D.Ba(OH)2+2H+
Ba2++2H2O
6.下列离子方程式书写正确的是()
A.碳酸钙与盐酸反应:
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.硫酸和氯化钡溶液反应:
Ba2++SO42-=BaSO4↓
C.氢氧化钠和少量醋酸反应:
H++OH-
H2O
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:
Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu
7.有A、B、C、D、E、F六种化合物,它们之间的反应关系如下所示:
①A+B→C+E②C+NaOH→蓝色沉淀D+F
③D
A+E④F+Ba(NO3)2→白色沉淀+NaNO3
回答下列问题:
(1)写出它们的化学式:
A________;B_______;C_______;D_________;E_______;F________。
(2)写出下列离子反应的只写离子方程式
①__________________________________________________________;
②__________________________________________________________;
④__________________________________________________________。
8.除去括号中杂质,写出所加试剂与反应的离子方程式。
(1)SO42-(CO32-),所加试剂:
_________,离子方程式:
___________________________。
(2)Cl-(SO42-),所加试剂:
_________,离子方程式:
___________________________。
(3)Fe2+(Cu2+),所加试剂:
_________,离子方程式:
___________________________。
(4)Cl-(CO32-),所加试剂:
_________,离子方程式:
___________________________。
9.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_______(填写金属元素符号)。
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。
10.有一包白色固体粉末,可能含有Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的一种或几种,按以下步骤进行实验:
(1)将固体粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀;
(2)加入稀盐酸,沉淀部分溶解且有气泡产生。
根据以上实验所产生的现象,判断这种混合物中,一定含______________物质,一定没
有______________物质,可能有的物质是______________。
写出上述所发生反应的离子
方程式___________________________________。
11.如右图所示在一条鱼虾绝迹的小河两边有四座工厂:
甲、乙、丙、丁,排放的废液里,每厂只有Na2CO3、Ca(OH)2、CuCl2、HCl中的一种,某中学环保小组对河水检验时发现:
甲河水呈乳白色;乙河水呈浅蓝色;丙河水由浑浊变清;丁河水产生气泡,河水澄清,请推断:
(1)四座工厂排放的废液里含有的污染物(写名称):
甲_______________,乙_____________,
丙_______________,丁_____________。
(2)写出有关的离子方程式:
______________________________________;
______________________________________;
______________________________________。
四、书写离子方程式的注意事项(正误判断)
(1)反应是否符合客观事实。
如
钠投入CuSO4溶液中:
2Na+Cu2+=2Na++Cu(×)
2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑(√)
铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(× )
铁与稀硝酸反应:
Fe+2H+=Fe2++H2↑(× )
(2)化学式的拆分是否正确。
如
碳酸氢钙溶液与盐酸反应:
Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑(× )
HCO3-+H+=H2O+CO2↑(√)
(3)质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒。
如
Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(× ) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(√)
(4)是否忽略隐离子反应。
如
CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO42-=BaSO4↓(× )
Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓(√)
(5)阴、阳离子配比是否正确。
如
稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应:
H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O(×)
2H++SO42-+2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O(√)
(6)是否符合反应物的用量。
如
少量二氧化碳通入澄清的石灰水中与过量二氧化碳通入澄清的石灰水中是不同的。
NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2溶液和与过量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式不同。
(7)反应产物与其反应是否一致。
如
往氯化铵溶液中滴入烧碱溶液:
NH
+OH-===NH3↑+H2O(×)
NH
+OH-===NH3·H2O(√)NH
+OH-
NH3↑+H2O(√)
五、离子共存
溶液中的离子如果不能相互反应,则这两种离子可以在溶液中大量共存。
否则,便不能在溶液中大量共存。
溶液中的离子不能大量共存的有以下几种情况:
①生成难溶或微溶物质不能大量共存。
例如:
Ag+与Cl-、Ca2+与CO32-、Ba2+与SO42-、Ca2+与SO42-等。
②强酸中不共存的离子有OH-和弱酸的酸根,如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、ClO-、F-、SiO32-。
③在强碱中不共存的离子有H+和弱碱的阳离子,如:
NH4+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Al3+、Mg2+以及弱酸的酸式酸根,如:
HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-。
④发生氧化还原反应的离子不能大量共存。
如Fe3+与S2-、I-。
练习三
1.下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是()
A.氢氧化铜与盐酸、氢氧化铜与硫酸
B.氯化钡溶液与硫酸钠溶液、氢氧化钡溶液与稀硫酸
C.碳酸钠溶液与盐酸、碳酸钙与盐酸
D.石灰石与硝酸、石灰石与盐酸
2.下列离子方程式改写成化学方程式正确的是()
A.Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓MgSO4+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaSO4
B.Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+Cu(OH)2=Fe(OH)2+Cu
C.Ag++Cl-=AgCl↓AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
D.CO2+2OH-=CO32-+H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
3.下列离子方程式书写正确的是()
A.过量CO2通入澄清石灰水中:
CO2+2OH-
CO32-+H2O
B.锌与醋酸的反应:
Zn+2H+
Zn2++H2↑
C.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应:
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
D.碳酸钙与硝酸反应:
CO32-+2H+
CO2↑+H2O
4.下列离子方程式正确的是()
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:
Fe2++2Br-+2Cl2=Fe3++Br2+4Cl-
C.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
D.胃药里含氢氧化铝能降低胃酸的酸度:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
5.下列离子方程式正确的是()
A.稀盐酸和稀氨水反应NH3·H2O+H+=NH4++H2O
B.Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液至中性:
Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
C.氢氧化钠和少量氢硫酸反应:
2OH-+H2S=S2-+H2O
D.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液混合后加热:
NH4++OH-
NH3↑+H2O
6.在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是()
A.NH4+、Mg2+、SO42¯、Cl¯B.Ba2+、K+、OH¯、NO3¯
C.Al3+、Cu2+、SO42¯、Cl¯D.Na+、Ca2+、Cl¯、HCO3-
7.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.Fe3+、K+、Cl-、S2-B.K+、Na+、SO42-、NO3-
C.K+、HCO3-、Br-、CO32-D.H+、Na+、Cl-、OH-
8.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的
A.H3O+、NO3-、Fe2+、Na+B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42-D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
9.下列离子能够大量共存的是:
()
A.无色溶液中:
Fe2+、Na+、NO3-、Cl-
B.PH=0的溶液中:
Fe2+、NO3-、Cl-、HCO3-
C.含MnO4-的溶液中:
Fe3+、Mg2+、SO42-、NO3-
D.含大量OH-的溶液中:
CO32-、Cl-、F-、Ca2+
10.某溶液中含有SO42-、CO32-、OH-、Cl-,若只允许取一次该溶液而把四种离子分别检验出来,则应采取什么样的措施(能写出离子方程式的,写出每检出一种后的离子反应方程式)。
(1)先检验;加入试剂。
离子方程式。
(2)然后检验;加入试剂。
离子方程式。
(3)再检验;加入试剂。
离子方程式。
(4)最后检验;加入试剂。
离子方程式。
答案:
(1)OH-、酚酞
(2)CO32-、HNO3
(3)SO42-、HNO3(4)Cl-、AgNO3
11.小苏打的成分是NaHCO3,胃舒平中含有难溶性的Al(OH)3,它们都是治疗胃酸过多的药物。
写出有关的离子反应方程式:
___________________________________________、__________________________________。
胃穿孔患者由于胃酸过多时,医生则禁止其服用小苏打,其原因是____________________________________________________。
答案:
HCO3-+H+=H2O+CO2↑;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
因服用小苏打会产生大量的CO2气体,会加速胃壁穿孔。
12.某电解质溶液中,可能大量存在有Ag+、H+、Cu2+、CO32-、OH-、Cl-离子,你认为一定有的离子是____________,一定没有的离子是_______________;还需要进一步确认的离子是_____________,怎样判断有无____________________________________。
答案:
Cl-;Ag+、CO32-、OH-;H+、Cu2+;
观察溶液颜色,如为蓝色则有Cu2+;加足量铁粉,有气泡产生,则有H+。
13.现有失去标签的氯化镁,碳酸钠,硫酸,氢氧化钡四种无色溶液,为了确定四种溶液各是什么,将它们随意编号为A,B,C,D后,下表进行实验,产生的现象如下所示(氯化镁和碳酸钠反应生成的MgCO3是沉淀物质):
反应编号
反应物质
有关现象
①
A+B
有沉淀生成
②
B+C
有气体放出
③
C+D
有沉淀生成
④
B+D
无明显现象
⑤
A+D
有沉淀生成
根据实验现象按要求回答:
(1)写出各物质化学式:
ABCD
(2)写出实验中反应①、②的有关的离子方程式
①;
②。
。
答案:
(1)A:
Ba(OH)2B:
H2SO4C:
Na2CO3D:
MgCl2
14.已知四种强电解质溶液,分别含有下列阴、阳离子中的各一种,并且互不重复:
NH3+、Ba2+、Na+、H+、SO42-、NO3-、OH-、CO32-。
将这四种溶液分别标记为A、B、C、D,进行如下实验:
①在A或D中滴入C,均有沉淀生成;
②D和B反应生成的气体能被A吸收;
③A和D反应生成的气体能被B吸收.
试回答下列问题:
(1)D的化学式是___
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