第2节 第3课时 离子反应的应用（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第二节 离子反应 课时3 离子反应的应用 人教版2019必修第一册 第一章 物质及其变化 素养目标 宏观辨识与微观探析： 从宏观上会判断离子在溶液中能否大量共存，并能够从微观上明确发生复分解反应的离子不能大量共存 证据推理与模型认知： 建立溶液中离子反应的基本模型，能够根据离子的性质进行物质的鉴别或推断 科学探究与创新意识： 通过实验探究、总结归纳、分析推理等一系列科学研究过程，了解科学研究的基本方法，体会在离子反应的研究中体现的科学方法。 教学目标 本节重点 离子反应的发生条件、离子共存判断,物质的鉴别或推断 本节难点 离子方程式的书写及正误的判断,物质的鉴别或推断 掌握离子方程式的书写方法及正误判断，初步掌握离子大量共存的判断方法，根据离子的性质进行物质的鉴别或推断,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 新课导入 请你思考！ 欣赏溶液混合产生沉淀的反应，请你思考产生沉淀的离子 在溶液中能大量存在吗？ 观看 离子共存 壹 离子的检验鉴别 贰 与量有关的离子方程式的书写 叁 知识导航 肆 离子反应的其他应用 课堂思考 请你回忆！ 完成下列各题并回忆离子反应发生的条件是什么？ OH－ CO32－ HCO3－　SO32－ H＋ NH4 ＋ Mg2＋ Fe2＋ Cu2＋ Fe3＋ HCO3－　 HCO3－　HSO3－ 01 离子共存 一、离子共存 课堂探究 1.复分解反应型离子反应发生的条件 复习旧知识 发生复分解反应的离子不能大量共存 ①生成难溶性的物质： ②生成难电离的物质(弱电解质): ③生成挥发性的物质(气体): 如;Ba2＋与SO42－ 、Ag＋与Cl－ 　 水 弱酸 弱碱 H＋与OH－ H＋与CH3COO－、ClO－ NH4＋与OH－ H＋与CO32－ 、HCO3－ 、SO32－ 8 课堂探究 一、离子共存 2.在同一溶液中能大量共存的离子，就是指离子之间不能发生反应的离子 归类记忆 ①生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存 CO32- Ca2+ Ag+ Ba2+ SO42- Cl- OH－ Fe3＋ Cu2＋ Mg2＋ Al3＋ Fe2＋ Zn2＋ (SO32-) Br- I- 课堂探究 一、离子共存 归类记忆 ②生成气体或挥发性物质不大量共存 CO32- OH－ H+ HCO3- NH4+ (SO32-) (HSO3-) S2- ③生成水或其它难电离物质不大量共存 OH-与H+ 水 弱碱 H+与 CO32- HCO3- SO32- HSO3- S2- HS- OH- CH3COO- ClO- 弱酸 OH-与 NH4+ Cu2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Mg2+ 课堂探究 一、离子共存 归类记忆 3.离子共存问题审题技巧附加隐含条件 ①溶液无色透明时，则溶液中一定没有有色离子。 常见的有色离子：Cu2+（蓝）、Fe3+（黄）、 Fe2+（绿）、MnO4-（紫）等 ②强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子。 ③强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子。 ④所有的弱酸的酸式酸根（如HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等）既不能跟H+又不能跟OH-大量共存。 如：Mg2+、Zn2+、H+、 如：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、HS-、S2-等 注意题干： “能、不能”，“一定、可能、一定不能”。 典例精讲 【例1】有离子：①Cl－ ②SO42- ③H＋ ④OH－ ⑤CO32- ⑥HCO3-　⑦Na＋　 ⑧Cu2＋ ⑨Ca2＋　⑩Ag＋ ⑪Ba2＋　⑫K＋　⑬MnO4-　 (1)在酸性条件下，不能大量共存的有___________________（填序号，下同)。 (2)在碱性条件下，不能大量共存的有___________________。 (3)在无色透明溶液中，不能共存的有___________________。 ④⑤⑥ ③⑥⑧⑨⑩ ⑧⑬ 提醒：透明不一定为无色 12 随堂演练 1．下列各组离子中，在碱性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的是（ ） A、Fe3+、K+、 Cl-、 NO3 - B、K+、 Na+、 SO42-、NO3- C、K+、 HCO3-、Cl-、 CO32- D、H+、 Na+、 Cl-、 OH- B 2.在水溶液中能大量共存的一组是(　 　) A．NaOH溶液中：K＋、Na＋、SO42-、CO32- B．K＋、Cu2＋、OH－、NO3- C．Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO3-、Cl－ D．K＋、Mg2＋、SO42-、OH－ A 13 课堂思考 请你思考！ 如何鉴别三瓶NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2无色溶液? 能否用一种试剂鉴别上述三种溶液？ NaOH Na2CO3 Ba(OH)2 H＋ 先确定有关离子检验所需离子 知道常见的离子检验 将所需的离子组合为新试剂 此试剂须可溶 02 离子的检验鉴别 课堂探究 二、离子的检验鉴别 1.离子的检验方法 注意实验现象 这个表格对你有什么启示？ ① 生成沉淀； ② 生成气体； ③ 显现特殊颜色。  常见离子 不共存离子 CO32- Ca2+、Ba2+、Mg2+、H+、Ag+ SO42- Ba2+ OH- Fe3+、Fe2+、Mg2+、HCO3-、H+ Ag+ Cl- 、Br-、I-、CO32- H+ OH- 、CH3COO-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3- 课堂探究 二、离子的检验鉴别 归类记忆 2.常见离子的检验方法 向待测液中加入BaCl2，有白色沉淀产生，沉淀溶于稀盐酸或稀硝酸，生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明有CO32- 向待测液中加入几滴稀硝酸，然后加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl- 向待测液中加入稀盐酸，无明显现象，然后加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生，证明有SO42- 典例精讲 【例2】冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：______________________________________________。 【答案】取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 18 典例精讲 【例3】对一份稀溶液做初步分析后发现,溶液无色、澄清,其可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、Cl-等离子中的若干种。然后又做了如下分析,以确定这些离子是否存在。 ①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。 ②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。 ③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。 (1) 原溶液中一定存在的离子是 ,一定不存在的离子是 。 (2)按上述实验操作, (填“能”或“不能”)确定原溶液中有Cl-,若不能,请说明原因 。 H+、SO42- CO32-、HCO3- 不能 操作②中引入了Cl-干扰操作③对原溶液中Cl-的检验 19 请你思考！ 决定电解质溶液的导电能力的因素是什么？ 课堂思考 某兴趣小组的同学向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐渐加入等浓度的稀硫酸，并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线，请你说说决定电解质溶液的导电能力的因素是什么？实验说明溶液中什么离子发生了什么变化？请你写出反应的离子方程式。 03 离子反应的其他应用 课堂探究 三、离子反应的其他应用 探究学习 探究变化原因 1.电解质溶液的导电能力的探究 滴定前存在离子：Ba2＋ OH- 恰好完全反应，电导率降至最低值，其值为零 随硫酸加入 2H+ + + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O 2- SO4 滴定后存在离子： SO42- H+ 课堂探究 注意！ 2.电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度及离子所带电荷总数多少有关。 离子浓度越大 离子所带电荷总数越多 溶液导电能力越强 三、离子反应的其他应用 典例精讲 【例4】已知:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 且Ca(HCO3)2易溶于水，试根据如图所示装置回答下列问题: (1) 通入CO2前，灯泡__________(填“亮”或“不亮”)。 (2) 开始通入CO2时，灯泡的亮度_________________________ (3) 继续通入过量的CO2，灯泡的亮度__________________________ (4) 下列四个图中，哪一个能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电力）（ ） 亮 灯泡先变暗后熄灭 熄灭后又逐渐变亮 D 课堂探究 三、离子反应的其他应用 2.离子推断 ①肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子 ②互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在 ③电中性原则:溶液呈电中性，溶液中有阳离子，必有阴离子，且溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等 ④进出性原则:通常在实验过程中用，指实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。 注意！ 典例精讲 【例5】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-、 六种离子。 （1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是_______、____、___________。 （2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的__________（填“活性炭”或“铁粉”）, 可以回收其中的______________（填写金属元素符号）。 （3）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。 OH- Cl- K+ 铁粉 Ag Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3 课堂探究 三、离子反应的其他应用 3.物质的提纯 根据杂质离子性质，选用合适的除杂试剂，使之生成沉淀或气体而除去。 ①除杂试剂选取：不能引入新杂质 ②不能损耗或减少被提纯物质的量 ③被提纯物质与杂质易分离 ④被提纯物质易复原 典例精讲 【例6】选择恰当的试剂，除去有关物质中含有的少量杂质（括号内为杂质）： （1）HCl溶液（H2SO4） ；　 　 （2）NaCl溶液（Na2CO3） ； （3）KOH溶液（K2CO3） ； （4）Ca（NO3）2溶液（CaCl2） ； BaCl2溶液 BaCl2溶液 稀盐酸 Ca（OH）2溶液 AgNO3溶液 CaCl2溶液 04 与量有关的离子方程式的书写 课堂探究 四、与量有关的离子方程式的书写 难点！ 1.酸性氧化物与碱的反应：（常见的是CO2、SO2通入碱液中） CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O CO2+OH- =HCO3- 氢氧化钠溶液中通入少量CO2 氢氧化钠溶液中通入过量CO2 CO2+2OH-=CO32-+H2O CO2+OH- =HCO3- 澄清石灰水中通入少量CO2 澄清石灰水中通入过量CO2 练习：SO2通入NaOH溶液中 ① SO2少量 SO2 + 2OH- === SO32- + H2O ② SO2过量 SO2 + OH- === HSO3- 课堂探究 2.酸与盐之间反应的离子方程式 注意！ 四、与量有关的离子方程式的书写 例如：向Na2CO3溶液中滴加HCl溶液至过量 CO32- H+ H+ 开始滴加时：酸不足 CO32- + H+ === HCO3- 酸过量时： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ → HCO3- → H2O + CO2↑ 练习：Na2CO3 与 HCl 的反应 碳酸钠溶液中加入少量 HCl 碳酸钠溶液中加入过量 HCl 2H++CO32-=CO2+H2O H+ + CO32- = HCO3- 31 课堂探究 四、与量有关的离子方程式的书写 3.碱和盐反应的离子方程式 例如：少量Ca(HCO3)2和足量的NaOH反应 定1法 “定1法”书写离子方程式 （1）把“量少”的物质的化学计量数定为“1”； （2）依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。 Ca(HCO3)2 + NaOH === 2 CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O Ca2+ + 2HCO3- + 2OH- === CaCO3↓ + CO32- + 2H2O 改写为离子方程式： 若改为：向Ca(HCO3)2加入少量NaOH？ 32 典例精讲 ②NaHCO3 和 Ca(OH)2 NaHCO3和少量Ca(OH)2 HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O 2HCO3-+ Ca2+ + 2OH- =CaCO3↓+CO32-+2H2O ① Ca(HCO3)2 和 NaOH 2OH – + 2HCO3– + Ca2+ = CaCO3↓ + 2H2O +CO32- Ca(HCO3)2与少量的 NaOH 反应 Ca(HCO3)2与过量的 NaOH 反应 Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O NaHCO3和足量Ca(OH)2 【例7】“定1法”书写离子方程式 课堂探究 四、与量有关的离子方程式的书写 例如：Ba(OH)2溶液和KHSO4溶液反应 ④向KHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性的离子方程式为： Ba2++2 OH -+SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+SO42-+H+ = BaSO4↓ + H2O 向KHSO4溶液中滴加Ba(OH)2至Ba2+恰好沉淀时的离子方程式为： ③ 少量Ba(OH)2滴加到KHSO4溶液的离子方程式为： Ba2++2 OH -+SO42-+2H+ = BaSO4↓+2H2O Ba2++OH-+SO42-+H+ = BaSO4↓ + H2O 过量Ba(OH)2滴加到KHSO4溶液的离子方程式为： 目标导向型 难点！ 34 典例精讲 【例8】下列离子方程式书写正确的是（ ） A. 向碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ B. 少量CO2通入澄清石灰水中： CO2 + OH- === HCO3- C. 向碳酸氢钙溶液中滴加少量氢氧化钠溶液： HCO3- + OH- + Ca2+ === CaCO3↓+ H2O D. 向碳酸钠溶液中加入过量醋酸溶液： CO32- + 2H+ === H2O + CO2↑ C 课堂小结 离子反应的应用 离子共存 生成沉淀、气体、弱电解质 离子共存的概念 离子不能大量的条件 常见限制条件 无色透明、酸碱性等 与量有关的离子方程式的书写 电解质溶液的导电能力 离子检验 离子推断 检验离子的方法 常见离子的检验 36 随堂演练 3.在无色透明的酸性溶液中，下列离子能大量共存的是 A．K＋ Cu2＋ NO3－ SO42－ B．CO32－ Na＋ Cl－ SO42－ C．Al3＋ Cl－ NO3－ Mg2＋ D．H＋ Ba2＋ NO3－ SO42－ C 4.已知某溶液中含有Na+、Ba2+、Fe3+三种阳离子，那么溶液中的阴离子可能是（ ） A. SO42- B. Cl- C. OH- D. CO32- B 37 随堂演练 5.2 生成物质含义 5.某无色、澄清溶液，可能含有SO42－、Na＋、CO32－、H＋、Cu2+、等离子中的若干种，通过实验确定这些离子存在。①用紫色石蕊试纸测，试纸显红色。②取2 mL溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。 H＋、SO42－　 Na＋ CO32－、Cu2+ 38 随堂演练 6.有一包固体粉末,其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、K2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种，现做以下实验： ①取部分固体粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成； ②向①的沉淀物中加入足量稀盐酸，固体完全溶解，并有气泡产生； ③取少量②的溶液，滴入硝酸银溶液，有白色沉淀产生。 试根据上述实验事实，回答下列问题： （1）原固体粉末中一定含有的物质是___________________，一定不含的物质是_________，可能含有的物质是__________________。(以上各种物质均写化学式) （2）写出上述步骤中发生反应的离子方程式： ①__________________________ ②_________________________________ ③___________________ Ba(NO3)2、Na2CO3 K2SO4 NaCl、NaNO3 BaCO3＋2H＋＝Ba2＋＋CO2↑＋H2O Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓ Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ 39 演示完毕 感谢聆听 练习见同课时分层作业 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.34(fixed_gap:False) 回答下列问题： (1)原溶液中一定存在的离子是________________；一定不存在的离子是________________。 (2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是_________________。 $