3.2.2离子反应 课件2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

离子反应的再认识 ——以“水垢的形成、去除和预防”为例 1 问题1：水垢从何而来 加热煮沸Ca(HCO3)2溶液来模拟CaCO3水垢的形成，完成实验报告。 活动1 2 CO2(ppm) 时间(秒) 3 问题1：水垢从何而来 实验现象 离子方程式 实验结论 溶液沸腾，产生白色浑浊，传感器记录CO2浓度迅速上升 Ca(HCO3)2溶液加热分解可得CaCO3沉淀，水垢的形成与Ca2+和HC相关 Ca2+ + 2HC === CaCO3↓ + CO2↑ + H2O △ 浓度下降 难溶解 易挥发 难电离 4 问题2：水垢如何消除 2 mol/L 盐酸 2 mol/L 醋酸 CO2 (ppm) 时间 (秒) 分组实验，向两支试管中分别加入等量研碎的水垢，再分别加入相等体积 的2 mol/L 盐酸和2 mol/L 醋酸，观察并记录实验现象的异同。 活动2 5 问题2：水垢如何消除 醋 酸 盐 酸 6 CaCO3与HCl反应时，是否发生2H＋+ C=== CO2↑+ H2O的离子反应？ 为什么不用2H＋+ C=== CO2↑ + H2O表征CaCO3与HCl的反应？ 问题2：水垢如何消除 用电离模型和化学用语分析去除水垢时发生的反应。 盐酸与CaCO3反应 化学方程式 反应前溶液中的离子 反应后溶液中的离子 离子方程式 CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + CO2↑ + H2O H+、Cl－ Ca+、Cl－ CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑ + H2O “旁观” 离子 发生，CaCO3会溶解出少量CH＋反应 离子方程式应表征主要微粒之间的相互作用 7 问题2：水垢如何消除 用电离模型和化学用语分析去除水垢时发生的反应。 盐酸与CaCO3反应 化学方程式 反应前溶液中的离子 反应后溶液中的离子 离子方程式 CaCO3 + 2CH3COOH === (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O 少量H+、少量CH3COO－ Ca+、CH3COO－ CaCO3 + 2CH3COOH === 2CH3COO－ + Ca2+ + CO2↑ + H2O CaCO3与CH3COOH的反应能否用离子方程式2H＋+ CaCO3=== Ca2＋ + CO2↑+ H2O表示？ 不能，醋酸的主要存在形式是大量未电离的CH3COOH分子。 8 问题2：水垢如何消除 CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑ + H2O 与硝酸反应 CaCO3 + 2CH3COOH === 2CH3COO－ + Ca2+ + CO2↑ + H2O 与醋酸反应 CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑ + H2O 与盐酸反应 离子反应表征出物质在水溶液中主要存在微粒之间的相互作用。 不仅能表示某个具体的反应，也能表示某一类反应，并揭示这类反应的本质。 1．写出硝酸与CaCO3反应的离子方程式。 阅读必修第一册第17页有关离子方程式书写的内容，写出下列变化过 程的离子方程式。 活动3 9 络合反应 氧化还原反应 复 分 解 反应 问题2：水垢如何消除 　　2．若用过量稀盐酸去除某铝制烧水壶表面的水垢[主要为CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2等]。 CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + CO2↑ + H2O CaCO 3与盐酸反应 MgCO3 + 2H+ === Mg2+ + CO2↑ + H2O MgCO 3与盐酸反应 Mg(OH)2 + 2H+ === Mg2+ + 2H2O Mg(OH)2与盐酸反应 Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O Al2O3与盐酸反应 2Al + 6H+ === 2Al3+ + 3H2↑ Al与盐酸反应 M2+ + Y4− === [MY]2−(Y为EDTA) 钙镁离子含量测定 10 问题3：水垢怎样预防 11 问题3：水垢怎样预防 部分化工产品价格 氧化钙 260元/吨 氢氧化钙 600元/吨 氢氧化钠 2 000元/吨 氢氧化钡 5 600元/吨 碳酸钠 920元/吨 碳酸钾 6 600元/吨 硬水水样 试剂1 沉淀1 溶液1 试剂2 …… 某澄清的硬水中存在Ca2+、Mg2+、S、HC，小组讨论尝试选用 合适的试剂并设计实验方案除去Ca2+和Mg2+，实现硬水的软化。 活动4 12 问题3：水垢怎样预防 　　工业上采用“石灰-纯碱法”将硬水软化。在硬水中加入消石灰，使水中的Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，加入纯碱使水中的Ca2+生成CaCO3而沉淀，硬水即变为软水。过程中发生反应的离子反应有哪些？ Mg2+ + 2OH− === Mg(OH)2↓ HCO3- + OH− === CO32- H2O Ca2+ + CO32- === CaCO3↓ 能否只用石灰或纯碱实现Ca2+、Mg2+的去除？能否改变试剂添加顺序？ 若只使用石灰，则溶液中Ca2+无法去除干净，会形成CaSO4水垢。 若只使用纯碱，则溶液中Mg2+无法去除干净，会形成MgCO3、Mg(OH)2水垢。 若颠倒添加顺序，则溶液中会有Ca2+残留，会形成CaSO4水垢。 13 问题3：水垢怎样预防 2HR(s) + Ca2+(aq) === CaR2(s) + 2H+(aq) 2HR(s) + Mg2+(aq) === MgR2(s) + 2H+(aq) …… 　　离子交换是溶液中的离子与某种离子交换剂上的离子进行交换的作用或现象，是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的。 14 课堂小结 水垢的形成 水垢的去除 水垢的预防 离子反应的本质 反应发生的条件 电解质的电离 离子反应的表征 离子反应的应用 实验方案设计 离子反应再认识 15 $$