鲁科版高中化学选修4第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应第1课时教学设计1

第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应第1课时教学设计1【教学目标】知识与技能1．理解离子反应的概念。2．初步学会离子方程式的书写，并了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。过程与方法1．通过实验探究的方法，掌握离子反应实质和发生条件，并在此基础上分析离子反应方程式的书写方法。2．学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。情感态度价值观1．通过学生自主探究获得知识，让学生体验科学知识的获得和形成的过程与方法，体会成功获得知识的乐趣。2．通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感，对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义教育。【教学过程】一、离子反应1．定义溶液中离子之间，以及离子与原子或分子之间发生的反应。2．实质溶液中某种或某些离子浓度变化。3．表示方法常用离子方程式来表示。二、离子反应发生的条件1．复分解型离子反应发生的条件(1)生成沉淀：①Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合的离子反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。②向MgCO3悬浊液中加入NaOH溶液的离子反应：MgCO3＋2OH－=Mg(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)。(2)生成弱电解质：①NaOH与盐酸混合：H＋＋OH－=H2O。②盐酸与CH3COONa混合：H＋＋CH3COO－=CH3COOH。③向NH4NO3稀溶液中加入NaOH溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O。(3)生成气体：①Na2CO3溶液与稀硫酸混合：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑。②浓NH4NO3溶液中加入浓NaOH溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3↑＋H2O。2．氧化还原型离子反应(1)非原电池、电解池的反应：在溶液中，具有氧化性和还原性的离子相遇时，二者能发生氧化还原反应而使离子浓度降低，例如：①向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液，离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。②向CuSO4溶液中加入锌片，离子方程式为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。③FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(2)原电池、电解池反应：①原电池：Cu­Zn­H2SO4。电极反应式：负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：2H＋＋2e－=H2↑总反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。②电解池：电解饱和食盐水。阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑。阴极：2H＋＋2e－=H2↑。总反应：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。三、[思考探究]某同学探究电解质溶液中离子反应的条件，设计实验如下：在水槽中加入200mL0.2mol·L－1的H2SO4溶液，同时将一个表面光滑的小球放入溶液，小球悬浮于溶液中。问题思考：(1)闭合开关K，向溶液中逐滴加入200mL0.2mol·L－1的Ba(OH)2溶液有何现象？【提示】向溶液中加入Ba(OH)2溶液，H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O，反应过程中溶质不断减少直到没有。小球不断下沉，检流计指针偏转角变小到零，溶液中有白色沉淀。(2)若将Ba(OH)2溶液改为Na2CO3溶液，试推测实验过程中检流计的变化有何不同？【提示】若改为Na2CO3溶液，则反应过程中Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑，n(H2SO4)＝n(Na2SO4)，只是随着溶液体积增大，离子浓度在逐渐变小，变小幅度比滴加Ba(OH)2幅度小，因此检流计指针偏转角缓慢变小，且不会减小到零。(3)由上述实验可得出离子反应的条件是什么？【提示】生成沉淀、气体、难电离物质(弱电解质)。四、溶液中离子能否大量共存的判断1．原则离子间能发生反应，即离子浓度明显减小，则不能大量共存。2．类型(1)复分解反应型①生成气体，如H＋与COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、HS－等；②生成沉淀；③生成弱电解质。(2)氧化还原型如①MnOeq\o\al(－,4)与Cl－、Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等；②NOeq\o\al(－,3)(H＋)与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等；③ClO－与Br－、I－、S2－、HS－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等；④Fe3＋与I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等。(3)水解互促型如①Fe3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、ClO－、[Al(OH)4]－、SiOeq\o\al(2－,3)等；②Al3＋与S2－、HS－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、ClO－、[Al(OH)4]－、SiOeq\o\al(2－,3)等；③NHeq\o\al(＋,4)与ClO－、[Al(OH)4]－、SiOeq\o\al(2－,3)等；④Mg2＋与S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiOeq\o\al(2－,3)等。(4)配合型：如Fe3＋与SCN－等。3．题给条件(1)酸碱性条件如①酸性条件：强酸性、pH＝1、pH试纸变红等。②碱性条件：强碱性、pH＝13、pH试纸变蓝等。③酸性或碱性条件：水电离出的[H＋]＝10－a(a>7)mol·L－1的溶液、与Al反应放出H2的溶液、与HCOeq\o\al(－,3)反应的溶液等。(2)无色透明溶液。有色离子有MnOeq\o\al(－,4)、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等。(3)因发生氧化还原反应不能共存。五、离子方程式的书写1．书写要点：抓住一易、两等、三查(1)一易：易溶的强电解质(强酸、强碱和大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示；其他物质(非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等)用化学式表示。(2)两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。(3)三查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件，是否漏写离子反应。2．与量有关的离子方程式的书写注意问题(1)要注意“过量”、“少量”、“等物质的量”、“适量”、“任意量”以及滴加顺序对离子方程式的影响。(2)以量少的为标准，一般将少量物质的物质的量，先定为“1mol”，确定另一种物质参加反应的离子的物质的量。同时少量物质参加反应的离子系数之比要符合化学式。六、检测题1．能在水溶液中大量共存的一组离子是()A．H＋、I－、NOeq\o\al(－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)B．Ag＋、Fe3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)C．K＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)D．NHeq\o\al(＋,4)、OH－、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)2．下列离子组中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A．Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、CH3COO－、Cl－B．Ba2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．H＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Na＋D．HCOeq\o\al(－,3)、OH－、Cl－、Ca2＋3．水溶液中能大量共存的一组离子是()A．NHeq\o\al(＋,4)、Ba2＋、Br－、COeq\o\al(2－,3)B．Cl－、SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋、H＋C．K＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、MnOeq\o\al(－,4)D．Na＋、H＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)4．制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是()A．通入过量Cl2：Fe2＋、H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．加入少量NaClO溶液：NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)、ClO－C．加入过量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、OH－D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、ClO－、OH－5.下列是离子反应的写出离子方程式(1)实验室用NH4Cl和熟石灰共热制氨气：____________________________；(2)氧化铁溶于稀硫酸：_______________________________________；(3)醋酸与氨水反应：______________________________________；(4)小苏打加入NaHSO4溶液中：____________________________________；(5)小苏打与NaOH溶液：_____________________________________；(6)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应：_____________________________________。.参考答案1.【解析】A组H＋与SiOeq\o\al(2－,3)反应生成H2SiO3(或H4SiO4)沉淀，I－易被HNO3(H＋、NOeq\o\al(－,3))氧化；B组Ag＋与Cl－反应生成AgCl沉淀，Ag＋与SOeq\o\al(2－,4)反应生成Ag2SO4沉淀(Ag2SO4微溶)；D组NHeq\o\al(＋,4)与OH－反应生成NH3·H2O(弱电解质)，OH－与HCOeq\o\al(－,3)反应生成COeq\o\al(2－,3)和弱电解质H2O。【答案】C2.【解析】在含NOeq\o\al(－,3)的强酸性溶液里不能大量共存的常见离子有I－、Br－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋等。【答案】C3.【解析】A．Ba2＋与COeq\o\al(2－,3)能反应生成BaCO3B.SOeq量共存。B.SOeq\o\al(2－,3)与H＋能反应生成SO2和H2O，SOeq\o\al(2－,3)与Fe2＋能生成沉淀FeSO3D.H大量共存。C.离子之间不反应，可以大量共存。D.H＋与HCOeq\o\al(－,3)能反应生成CO2和H2O，不能大量共存。【答案】C4.【解析】A项中，Cl2有强氧化性，能氧化Fe2＋：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－；B项中，ClO－不能和Fe2＋、H＋共存；C项中，OH－不能和Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)共存：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓、NHeq\o\al