内容正文:
1.2离子反应
第一章物质及其变化
主讲:郭顺琴 时间:2025.7
核心素养发展目标
01
通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件。
02
掌握离子方程式的书写方法及正误判断。
情境导入
用久了的水壶里会有一层水垢,你知道这是怎么产生的吗?有没有办法除掉呢?
离子反应及发生的条件
PART ONE
阅读教材:
阅读课本P16--17页,思考与讨论下列问题。
自学•沉浸思考
3 分 钟
思考1:什么是离子反应,实质是什么?
思考2:离子反应发生的条件是什么?
定义阐述
重要性说明
离子反应是指溶液中某些离子浓度显著降低的反应。其核心在于离子间的相互作用,导致部分离子从溶液中析出或转化为其他形式,从而改变了溶液的组成和性质。
离子反应是电解质溶液的核心内容,它不仅承接着电解质概念的学习,还为后续的沉淀溶解平衡和电化学知识奠定基础,是高中化学学习的关键环节。
离子反应
实验探究离子反应的实质
结合教材P17实验1-3,完成实验,并将实验现象及结论填在下列表格中。
实验操作 ①KCl 溶液逐滴加入Na2SO4溶液 ②BaCl 2溶液逐滴加入Na2SO4溶液中
电离方程式 KCl=K++Cl-、
Na2SO4==2Na++SO42-
BaCl2=Ba2++2Cl-、
Na2SO4==2Na++SO42-
混合液主要离子 Na+、SO42-、K+、Cl- Ba2+、SO42-、Na+、Cl-
现象及原因 无明显现象。溶液中K+、Cl-、Na+、SO42-相互之间不发生反应 产生白色沉淀。溶液中Ba2+与SO42-结合生成不溶于水的硫酸钡
离子反应 不反应 Ba2++SO42-== BaSO4↓
实验结论 电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应
从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
实质1
离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
实质2
离子反应的实质
当溶液中的离子结合形成难溶性物质时,就会产生沉淀。例如,Ba²⁺与SO₄²⁻结合生成BaSO₄沉淀,这是因为BaSO₄的溶解度极低,离子无法继续存在于溶液中。
沉淀生成原理
在实验中,将BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液混合,观察到白色沉淀生成。这说明Ba²⁺和SO₄²⁻发生了离子反应,生成了不溶于水的BaSO₄沉淀,溶液中的Ba²⁺和SO₄²⁻离子浓度显著降低。
沉淀反应实例
离子反应发生的条件
01
某些离子反应会生成气体,这是因为反应生成的物质以气体形式逸出溶液。例如,Na₂CO₃与HCl反应生成CO₂气体,是因为CO₂在溶液中的溶解度有限,会从溶液中逸出。
”
02
在实验中,将Na₂CO₃溶液与HCl溶液混合,观察到有气泡产生。这是因为Na₂CO₃中的CO₃²⁻与HCl中的H⁺反应生成了CO₂气体,溶液中的CO₃²⁻和H⁺离子浓度显著降低。
”
气体反应实例
气体产生原理
离子反应发生的条件
弱电解质反应实例
在实验中,将NaOH溶液与HCl溶液混合,观察到溶液的红色消失。这是因为NaOH中的OH⁻与HCl中的H⁺反应生成了水,溶液中的OH⁻和H⁺离子浓度显著降低,说明反应发生了。
弱电解质生成原理
当离子反应生成弱电解质时,如水,反应也会发生。这是因为弱电解质在溶液中的电离程度较低,无法像强电解质那样完全电离,从而导致离子浓度降低。
STEP 02
STEP 01
离子反应发生的条件
1.NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和CO32- B.HCO3-和HSO4-
C.Na+、HCO3-和H+ D.HCO3-和H+
牛刀小试·准确理解概念
D
2.下列不能发生离子反应的是____________
①NaCl溶液与AgNO3溶液 ②KNO3溶液与NaOH溶液 ③稀硫酸与BaCl2溶液 ④盐酸与Na2CO3溶液 ⑤Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液 ⑥NaOH溶液与稀HNO3溶液 ⑦锌与CuSO4溶液 ⑧稀H2SO4和NaCl溶液 ⑨Na2SO4溶液和CuCl2溶液
②⑧⑨
离子方程式
PART TWO
阅读教材:
阅读课本P18页,思考与讨论下列问题。
自学•沉浸思考
5 分 钟
思考3:什么是离子方程式?如何书写离子方程式?
思考4:如何判断离子方程式的正误?
离子方程式
用实际参加反应的离子符合表示离子反应的式子叫做离子方程式。如盐酸与氢氧化钠反应:
H++OH-= H2O
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示某一类型的离子反应。如硫酸与氯化钡、硫酸钠与硝酸钡的离子方程式均为:
Ba2++SO42-== BaSO4↓
定义
意义
离子方程式的概念及意义
写出完整反应式
首先写出反应物和生成物的完整化学方程式,包括所有参与反应的离子和分子。例如,BaCl₂与Na₂SO₄反应的完整方程式为Ba²⁺ + 2Cl⁻ + 2Na⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2Cl⁻。
检查守恒
检查原子守恒和电荷守恒,确保方程式正确。在Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓中,原子和电荷都守恒,说明方程式书写正确。
删去旁观离子
去掉那些在反应前后没有发生变化的离子,即旁观离子。在上述例子中,Na⁺和Cl⁻是旁观离子,删去后得到Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓。
离子方程式书写步骤(写—拆—删—查)
强酸、强碱、可溶性盐要拆成离子形式,而弱电解质、沉淀、气体、水则不拆。例如,HCl是强酸要拆成H⁺和Cl⁻,而BaSO₄是沉淀不拆。
拆与不拆原则
口诀记忆
口诀“强酸强碱可溶性盐,拆了再说其余免谈”可以帮助学生快速判断哪些物质需要拆,哪些不需要拆,从而提高书写离子方程式的准确性。
知识拓展
当堂检测
书写下列反应的离子方程式
(1)氧化镁溶于稀盐酸。
(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳。
(3)铁与稀硫酸反应生成氢气。
(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀。
(5)氢氧化铜溶于稀硫酸。
MgO+2H+===Mg2++H2O
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
18
离子方程式正误判断法
①看:离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸反应生成Fe2+而不生成Fe3+。
④看:物质的拆写是否正确。如氧化物均不拆等。
②看:是否漏写离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO42-反应生成BaSO4沉淀的离子反应,又不能漏写Cu2+与OH-反应。
③看:电荷是否守恒。如FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe2++Cl2==Fe3++2Cl-。
⑤看:反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH-+SO42-+Ba2+===BaSO4↓+H2O
离子方程式正误判断(5看法)
趁热打铁
判断下列离子方程式是否正确并说明理由:
(1)铁与稀盐酸反应:2Fe + 6H+ = 2Fe3++ 3H2↑
(2)澄清石灰水与盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===2H2O+Ca2+
(3)硫酸和Ba(OH)2溶液反应:Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓ + H2O
(4)碳酸钡和稀硝酸反应:CO32-+2H+ = H2O+CO2↑
【答案】错误,违背客观事实,铁与稀盐酸反应只能生成Fe2+。
【答案】错误,物质拆分不正确,澄清石灰水属于强碱溶液要拆。
【答案】错误,物质比例不符合客观事实。
【答案】错误,物质拆分不正确,碳酸钡难溶不能拆。
20
沉淀反应现象
通过离子方程式可以解释沉淀反应的现象。例如,Ba²⁺与SO₄²⁻结合生成BaSO₄沉淀,溶液变浑浊,说明离子浓度降低,反应发生。
气体反应现象
用离子方程式解释气体反应现象。如Na₂CO₃与HCl反应生成CO₂气体,气泡产生,说明CO₃²⁻与H⁺反应生成了气体,离子浓度降低。
离子反应应用:实验现象解释
利用离子方程式可以进行沉淀质量的计算。例如,根据Ba²⁺与SO₄²⁻的反应,可以计算出生成BaSO₄沉淀的质量,从而确定反应物的用量。
01
沉淀质量计算
通过离子方程式还可以计算气体的体积。如Na₂CO₃与HCl反应生成的CO₂气体,根据反应物的量可以计算出生成的CO₂气体体积,为实验设计提供依据。
02
气体体积计算
离子反应应用:定量计算
以胃酸过多服用Al(OH)₃片为例,让学生书写Al(OH)₃与胃酸反应的离子方程式,并计算中和胃酸的量,将化学知识与生活实际相结合。
01
介绍用白醋除水垢的原理,通过离子方程式解释水垢成分与醋酸的反应,让学生了解离子反应在生活中的应用,增强化学学科的魅力。
02
胃酸中和
水垢去除
生活中的离子反应
判断下列反应的离子方程式是否正确,在括号中打“√”或“×”。
(1)盐酸与碳酸钡反应: + 2H+ === CO2↑ + H2O( )
(2)铝与盐酸反应:Al + 6H+ === Al3+ +3H2↑( )
(3)硝酸银溶液中加入铜粉:Ag+ + Cu === Cu2+ + Ag( )
(4)Mg与醋酸溶液反应:Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑( )
(5)碳酸氢钙溶液与盐酸反应:Ca(HCO3)2 + 2H+ === Ca2+ + 2H2O + 2CO2↑( )
(6)澄清石灰水与盐酸反应:Ca(OH)2 + 2H+ === 2H2O + Ca2+( )
(7)碳酸钠与氯化钙混合:+ Ca2+ === CaCO3↓( )
(8)稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:H+ + + Ba2+ + OH- === H2O + BaSO4↓( )
(9)氧化铁与稀盐酸混合: Fe2O3 + 6H+ === 2Fe3+ + 3H2O( )
×
×
×
×
×
×
×
√
√
判断正误·准确理解概念
24
离子反应
实质
发生条件
表示
方法
应用
离子共存
离子检验
(后续学)
离子方程式
书写
正误判断
课堂小结:
1.下列实验能发生离子反应的是( )
A.CO还原CuO B.硫酸与KCl溶液混合
C.Cu片放入 ZnSO4溶液中 D.CuSO4 溶液与KOH溶液混合
[ 课堂检测 ]
D
BC
2.下列符合离子方程式Ba2++SO42-==BaSO4↓的化学反应是(均指溶液间)( )
A. H2SO4和Ba(OH)2混合 B.H2SO4与BaCl2混合 C.Ba(OH)2与Na2SO4混合 D.Ba(OH)2与NaHSO4混合
3.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO42-+Ba2+===BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
D
【解析】选项A中铜与稀硫酸不反应;选项B中H+与OH-参加反应生成水;选项C中反应生成的碳酸不稳定,可分解成二氧化碳和水。
THANK YOU
$$