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 世纪回眸 百年制碱 探究1：Na2CO3中的Na+从何处获得 环节一　探寻工业制备纯碱的原料 碳酸钠中的钠离子，从自然界中的那一种物质中最易获得？验证海水中氯化钠的电离行为，还记得做过实验吗？这两个实验都是在通电的条件下完成的。能通过什么实验来证明NaCl在水溶液中自发地产生钠离子和氯离子呢？ 实验探究：NaCl在水溶液中的电离行为 环节一　探寻工业制备纯碱的原料 在不通电的情况下，设计实验证明NaCl在水溶液中的电离行为。 阴离子交换膜 对阴离子有选择透过性 实验探究：NaCl在水溶液中的粒子行为 环节一　探寻工业制备纯碱的原料 在不通电的情况下，设计实验证明NaCl在水溶液中的电离行为。 我们还可以通过氯离子浓度传感器来监测微观粒子的行为。 实验探究：NaCl在水溶液中的粒子行为 环节一　探寻工业制备纯碱的原料 标题 标题 因通电，而离解 因离解，而导电 实验探究：NaCl在水溶液中的粒子行为 环节一：探寻工业制备纯碱的原料 后人也尝试着从多角度论证电离行为。如马老师的团队通过测定溶液导电率的情况来论证电离过程。有兴趣的同学课后可以去查阅相关文献。 探究2：Na2CO3中的CO32-从何处获得 环节一　探寻工业制备纯碱的原料 刚才我们从自然界中寻得了钠元素，那么C元素从何处获得呢？纯碱中碳元素以碳酸根离子的形式存在。自然界的什么物质中能找到大量的含碳酸根的物质？即使CO2少量，此处生成的仍然以NH4HCO3为主，相关的反应原理我们在以后的学习中会陆续学到。寻得了钠源和碳源，能否发生化学反应，我们通过实验来证明。 实验探究：水溶液中NaCl与NH4HCO3（NH3·H2O、CO2）能否反应 环节二　探究原料之间的反应 01 02 03 氨盐水 （NaCl、NH3·H2O） 1.要想获得Na2CO3，还需要往气球里加什么物质？ 2.震荡过程中观察到哪些现象，由此推断可能发生哪些反应？ 3.产生白色固体的成分可能是什么？说明理由。 实验探究：NaCl的水溶液与NH4HCO3（NH3·H2O、CO2）能否反应 环节二　探究原料之间的反应 依据 反应 现象 1.要想获得Na2CO3，还需要往气球里加什么物质？ 2.震荡过程中观察到哪些现象，由此推断可能发生哪些反应？ 3.产生白色固体的成分可能是什么？说明理由。 环节二　探究原料之间的反应 饱和食盐水 通NH3 足量 饱和氨盐水 通CO2 足量 NaHCO3沉淀 NH4Cl滤液 煅烧 CO2(循环使用) Na2CO3(产品) Ca(OH)2 Δ NH3(循环使用) CaCl2(废液) CaCO3 CaO H2O 以CaCO3为原料，如何从NH4Cl滤液中制得NH3？ 煅烧 我们来梳理一下刚才的反应。。。。。。根据钠及其化合物的性质，将碳酸氢钠进行煅烧，便可以获得碳酸钠。 （可提示）氢氧化钙可以由碳酸钙经过一系列处理得到，使用碳酸钙有什么优点？。。。。 原料的来源广泛，物质的循环使用，这是工业生产中非常重要的生产思路，但是这种方法还是会产生CaCl2，这也是导致氯化钠的利用率不高的原因之一。倘若在沿海地区，海盐丰富，氯化钠的来源不是问题，若不在沿海地区呢？让我们 来了解一段历史。 环节二　探究原料之间的反应 为了保存中国的抗战力量，大量的教育机构和民族产业纷纷开始迁往内地。 因此，要想在大后方重建永利碱厂，在哪儿选择自己的厂址？毫无疑问，哪儿有盐就去哪儿。在五通桥一带新建厂，被人们称之为永利川厂。但是大家都知道，四川的盐一般都是井盐，当中提取出卤水熬制出来的，出盐量是非常少的，再加上当时全国大量的人口都集中在了大后方，人们对于盐的日常生活需求量是急剧增加，在这样的情况之下，吃盐都不敢保证，何来有大量的盐供他们来进行碱的制造？ 他们只能采用两条途径，一个就是想方设法的跟外界取得联系，购买到足够的盐。战争期间，这条路上真的是很难，第二条路径就是改变生产工艺，舍弃大量用盐的索尔维制碱法。这条路更难走。提高食盐的利用率，是唯一的出路。 环节二　探究原料之间的反应 NH4Cl滤液 NaHCO3 饱和溶液 合成NH3工厂 饱和食盐水 通NH3 足量 饱和氨盐水 通CO2 足量 NaHCO3沉淀 NH4Cl滤液 煅烧 CO2(循环使用) Na2CO3(产品) Ca(OH)2 Δ NH3(循环使用) CaCl2(废液) CaCO3 CaO H2O 煅烧 我们必须重新回顾制碱流程，哪些环节氯化钠有浪费？首先，从元素守恒的角度，Na元素到产品中了，Cl元素，却是一点儿也没用上。这时滤液成了科学家们关注的重点，但是滤液中仅含有NH4Cl吗？（学生回答还含有NaHCO3）如何将滤液中的钠元素和氯元素充分利用呢？ 环节二　探究原料之间的反应 微观辨析 　　NaHCO3如何从溶液中析出？ 实验探究：水溶液中的离子之间的反应 18 1 5 从氨盐水中析出NaHCO3的理想思维模型 NH3·H2O Na+ Cl- HCO3- CO2 + NH3 · H2O == NH4+ + HCO3- NaHCO3 实验论证 　　NaHCO3饱和溶液继续加入HCO3-能否反应？ 粒子种类 NaCl NH3·H2O c / mol·L-1 饱和NaHCO3溶液 +NH4HCO3（1滴） 饱和NaHCO3溶液 +H2O（1滴） 2.4 NH4HCO3 【实验结论】Na+ + HCO3- == NaHCO3↓ 我们将各物质的溶解度换算为把溶液中各物质的物质的量浓度。以饱和的氨盐水为起点，探究碳酸氢钠的析出过程。通过对比，我们发现右边溶液周围有白色固体析出，你认为这个固体成分可能是什么？结合右边的模型能不能给出相应的解释？ 环节二：探究原料之间的反应 实验探究：水溶液中的离子之间的反应 【分组实验】 探究NaHCO3饱和溶液与NaCl能否反应 实验2：向1.0 gNaCl固体中加入2.0 mL 蒸馏水， 边加边振荡，静置，观察实验现象。 【实验结论】Na+ + HCO3- == NaHCO3↓ 实验1：向1.0 gNaCl固体中加入2.0 mL 饱和NaHCO3溶液， 边加边振荡，静置，观察实验现象。 饱和溶液中为何能析出固体？ 环节二　探究原料之间的反应 实验探究2：水溶液中的离子之间的反应 合作与讨论 Na+ HCO3- 粒子种类 1 NaHCO3 析出NaHCO3的理想思维模型 c /（ mol·L-1） 向饱和碳酸氢钠的溶液中分别增加HCO3-或Na+,会产生什么现象？溶液中钠离子浓度和碳酸氢根离子浓度分别发生了什么变化？ 此消彼长，我们数学中的哪一个函数图像可以形象化表示这个过程？你可以以离子浓度为坐标，请在小白板上画出你认为的函数图像。 环节三　体会离子反应的价值 饱和食盐水 通NH3 足量 饱和氨盐水 通CO2 足量 NaHCO3沉淀 NH4Cl滤液 NaHCO3饱和溶液 煅烧 CO2(循环使用) Na2CO3(产品) NaCl 细粉 吸氨 冷却NaCl 细粉 NH4Cl(产品) NaCl(循环使用) 1. 构建NH4Cl饱和溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的函数关系图像，思考析出NH4Cl固体的策略。 2. 工业上采取加入NaCl细粉的方式，还会析出什么固体，此时滤液的主要成分是什么？ 加氯化钠的原因，高一的知识还不能完全解决。在今后的学习中会陆续得到解决。 课堂小结 通过反应条件的调控可以使反应朝着期望的方向进行。 离子反应的发生是有条件的，反应的过程和方向遵循一定的规律。 电解质在水溶液中的电离是自发的，不需要通电即可发生。 根据物质的组成推导物质的制备原料和方法。 向伟大的爱国先驱侯德榜先生致敬！ 谨以此课向伟大的爱国先驱侯德榜先生致敬！ Lavf58.20.100 Na2CO3 食盐水(Na+) CO32- ? Lavf58.20.100 0 c(HCO3-) c(Na+) $$