第2节 电解质的电离 离子反应 第3课时（教学设计）化学鲁科版2019必修第一册

第二节 电解质的电离 离子反应 第3课时 离子反应的应用 一、知识目标 1.理解离子共存的概念，掌握判断溶液中离子能否大量共存的方法，能准确判断常见离子在不同条件下的共存情况。 2.依据离子反应的特征性质及现象，掌握常见离子（如、、、等）的检验方法，学会设计实验检验物质中特定离子，掌握除杂过程中试剂的选择和添加顺序以及检验杂质离子是否去除干净的方法。 3.熟悉离子推断的四项基本原则（肯定性、互斥性、电中性、进出性），能够根据实验现象对溶液中的离子进行合理推断。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观的实验现象（如生成沉淀、气体、颜色变化等）深入到微观层面，分析离子之间的反应本质，理解离子共存、检验和推断的原理。 2.证据推理与模型认知：通过对离子反应实验现象的分析和推理，建立离子共存、检验和推断的思维模型，运用该模型解决实际问题。 3.科学探究与创新意识：在实验设计和探究过程中，培养创新思维和实践能力，学会运用科学方法解决化学问题，如设计检验离子的实验方案、确定除杂试剂的顺序等。 一、教学重点 1.离子共存的判断、常见离子的检验方法。 2.离子推断的原则和方法。 二、教学难点 1.在复杂条件下判断离子能否大量共存。 2. 设计合理的离子检验和除杂实验方案。 3.综合运用离子推断的原则进行准确推断。 本节教学内容源于鲁科版（2019年版）高中化学必修第一册第二章《元素与物质世界》第二节《电解质的电离 离子反应》的第3课时《离子反应的应用》。离子反应是高中化学的重要内容，它贯穿于整个高中化学的学习过程，在化学学科中具有重要的地位。 本课时内容是在学生学习了离子反应概念和离子方程式书写的基础上，进一步探讨离子反应在实际中的应用，是对离子反应知识的深化和拓展，具有很强的实用性和综合性。 教材围绕离子反应的应用，设置了离子检验与除杂方面的内容。离子检验与除杂则通过具体的实验操作和分析，让学生掌握常见离子的检验方法和除杂原则；教材通过例题、变式训练和活动探究等形式，引导学生逐步掌握离子反应应用的相关知识和技能，体现了理论与实践相结合的教学理念。 教学对象是初高中阶段的学生，在知识基础方面，学生已经学习了电解质、离子反应等基本概念，掌握了离子方程式的书写方法，这为学习离子反应的应用奠定了一定的基础。然而，学生对离子反应的理解可能还停留在表面，对于离子反应在实际问题中的应用还缺乏深入的思考和实践。 在思维能力方面，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们的逻辑推理和综合分析能力有待提高。在解决离子共存、离子检验与除杂、离子推断等问题时，需要学生综合考虑多种因素，运用所学知识进行推理和判断，这对学生来说具有一定的挑战性。 在学习习惯和方法上，部分学生可能还习惯于被动接受知识，缺乏主动探究和思考的能力。在学习过程中，可能会出现对概念理解不深刻、解题方法不灵活等问题。 因此，在教学过程中，教师应注重引导学生自主思考、积极探究，通过实例分析和练习，帮助学生掌握离子反应应用的方法和技巧，提高学生的综合素养和解决实际问题的能力。同时，要关注学生的个体差异，根据学生的实际情况进行有针对性的辅导和教学。 教学环节一 离子共存 活动一：离子共存的概念及判断依据 【引入】在化学的溶液世界里，各种离子就像不同性格的人，有的离子之间能够友好相处，共同存在于溶液中；而有的离子之间则会发生反应，不能在溶液中大量共存。那么，如何判断溶液中的离子能否大量共存呢？这就是我们接下来要探讨的问题。 【提问】什么是离子共存？判断溶液中的离子能否大量共存的依据是什么？ 【学生回答】 1. 离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存，事实上是看离子之间能否发生反应，若能发生反应，则不能大量共存；若不能发生反应，则能大量共存。 2.能发生复分解反应的离子不能大量共存，包括生成难溶物或微溶物、生成气体或挥发性物质、生成难电离的物质（弱酸、弱碱、水）。 【讲解】大家讲的很好。离子共存的概念是判断溶液中离子能否大量存在的基础。我们要明确，离子之间的反应类型主要是复分解反应，当离子之间能发生这些反应时，它们就不能大量共存。 设计意图 通过情景引入，激发学生的学习兴趣，引导学生思考离子共存的问题。让学生阅读教材并思考问题，培养学生的自主学习能力和归纳总结能力。教师的评价和强调，有助于学生加深对离子共存概念和判断依据的理解。 活动二：溶液中离子大量共存的判别方法 【引入】我们已经知道了离子共存的概念和判断依据，那么在实际判断溶液中离子能否大量共存时，有没有一些更具体的方法呢？下面我们就来学习“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题。 【提问】“三看”分别指的是什么，并举例说明。 【学生回答】 1. 一看要求：是“能大量共存”还是“不能大量共存”；是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。 2.二看条件：（1）“无色透明”溶液不存在有色离子，例如：（蓝色）、（棕黄色）、（浅绿色）、（紫红色）；（2）酸性溶液不能大量存在与反应的离子，例如：与、、等；（3）碱性溶液不能大量存在与反应的离子，例如：与、、、、等。 3.三看反应：（1）能否生成难溶物或微溶物，例如：与，与、都不能大量共存；（2）能否生成水，例如：在酸性溶液中不能大量共存，在碱性溶液中不能大量共存；（3）能否生成挥发性物质。 【讲解】同学们回答的非常全面“三看”方法是判断溶液中离子能否大量共存的有效手段。我们在做题时，一定要仔细分析题目所给的要求、条件和离子之间的反应情况，按照“三看”的步骤进行判断。 设计意图 通过引入新的问题，引导学生深入学习溶液中离子大量共存的判断方法。让学生阅读教材并总结“三看”内容，培养学生的自主学习和归纳总结能力。教师的评价和强调，有助于学生掌握判断方法的要点。 活动三：典例精讲 【典例1】判断下列各组离子能否大量共存 ① Ca2+ Na+ CO32- NO3- ②Ca2+ Na+ SO42- NO3- ③H+ K+ Cl- OH- ④ NH4+ K+ OH- SO42- ⑤H+ K+ CH3COO- SO42- ⑥Na+ K+ CO32- OH- 【学生回答】 ①不能，Ca2+与 CO32-会生成难溶物CaCO3 ②不能，Ca2+与SO42-会生成微溶物CaSO4 ③不能，H+ 与OH-会生成水 ④不能，NH4+与OH-会生成气体NH3 ⑤不能，H+与CH3COO-会生成弱酸醋酸 ⑥能大量共存 【典例2】 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在无色溶液中，不能共存的有___________________。 【学生回答】 (1) ④⑤⑥ (2) ③⑥⑧⑨⑩ (3) ⑧⑬ 【典例3】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－ 【学生回答】A 【讲解】B项会生成氢氧化铜沉淀；C项，会生成碳酸钡沉淀；D项，会生成氢氧化镁沉淀。 设计意图 通过例题加深学生对离子共存问题的掌握与理解。 教学环节二 离子检验与除杂 活动一：离子检验的依据和方法 【引入】在化学实验和实际生产中，我们常常需要确定溶液中含有哪些离子，这就涉及到离子检验的问题。那么，离子检验的依据是什么？有哪些常见的离子检验方法呢？ 【提问】思考离子检验的依据是什么？并总结常见离子的检验试剂、操作方法和现象。 【学生回答】 1. 离子检验的依据是离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象，包括生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。 2.常见离子的检验方法如下： 1：酚酞溶液，变红；紫色石蕊溶液，溶液变蓝。 2：含的溶液，稀硝酸，白色沉淀；加稀氨水至过量，先生成白色沉淀，然后沉淀溶解。 3：观察法，蓝色溶液或蓝绿色溶液；溶液，生成蓝色沉淀。 4：溶液和稀，白色沉淀（）。 5：溶液和稀，淡黄色沉淀（）。 6：溶液和稀，黄色沉淀（）。 7：先加足量的稀盐酸，再加溶液，白色沉淀。 8：先加入溶液，再加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，白色沉淀→沉淀溶解，产生无色无味气体→澄清石灰水变浑浊。 【讲解】非常好，离子检验的依据是我们进行离子检验的基础，要记住常见离子的特征反应和现象。在进行离子检验时，要注意排除干扰离子的影响，按照规范的操作方法进行实验。 设计意图 通过情景引入，引导学生关注离子检验的问题。让学生阅读教材并总结离子检验的依据和方法，培养学生的自主学习和归纳总结能力。教师的评价和强调，有助于学生掌握离子检验的要点。 活动二：典例精讲 【典例1】能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是 　　 A．AgNO3 B．H2SO4 C．HCl D．HNO3 【学生回答】B 【讲解】H2SO4与BaCl2生成白色沉淀，与Na2CO3反应生成气体，不与NaCl反应。 【典例2】甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验，测定四份不同澄清溶液的成分，记录结果如下： 甲：K2SO4、BaCl2、NaCl 乙：NaCl、BaOH2、K2CO3 丙：HCl、K2CO3、NaCl 丁：K2SO4、Na2CO3、KCl 其中记录结果合理的是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【学生回答】D 【讲解】甲中会形成BaSO4沉淀而不能共存，A错误；乙中会形成BaCO3沉淀而不能共存，B错误；丙中会产生CO2气体而不能共存，C错误。 【典例3】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：______________________________________________。 【学生回答】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. 【讲解】规范答题: 检验某溶液中是否含有××的操作方法：取待测液少许置于试管中，先加××试剂无明显现象（若有沉淀则静置后取上层清液继续实验，说明：本步骤为排除干扰离子）；再加入××溶液，若产生××则证明溶液里含有××离子，反之则证明溶液里不含××离子。 设计意图 通过例题让学生对离子的检验方法有更好的认知理解。 活动三：离子除杂的方法和实验设计 【引入】在实际生产和实验中，我们不仅要检验溶液中的离子，还常常需要除去溶液中的杂质离子。那么，离子除杂的原则是什么？如何设计离子除杂的实验方案呢？ 【提问】思考离子除杂的原则是什么？并分析粗食盐水除杂的实验方案，总结所用试剂、实验操作、现象和结论。 【学生回答】1. 离子除杂的原则：（1）不能引入新的杂质，如果不得不引入新的杂质，一定要再利用其它试剂把新引入的杂质除去；（2）为了保证除尽杂质，加入的除杂试剂一般过量。 2.粗食盐水除杂的实验方案： 所用试剂及实验操作： 向粗食盐水中滴加过量的溶液。 继续滴加过量的溶液。 继续滴加过量的碳酸钠溶液。 过滤。 向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性。 实验现象： 滴加溶液，产生白色沉淀。 滴加溶液，产生白色沉淀。 滴加碳酸钠溶液，产生白色沉淀。 解释和结论： 滴加溶液，除去。 滴加溶液，除去。 滴加碳酸钠溶液，除去、过量的。 过滤，除去、、沉淀。 滴加稀盐酸，除去过量的、。 【提问】如何确定除去杂质过程中试剂的添加顺序? 【学生回答】 ⑴不能引入新的杂质,如果不得不引入新的杂质,一定要再利用其它试剂把新引入的杂质除去； ⑵为了保证除尽杂质,加入的除杂试剂一般过量。 【提问】如何检验杂质离子是否去除干净？ 【学生回答】向上层清液中继续滴加原先的沉淀剂，如有浑浊出现则未沉淀完全，否则已经沉淀完全。 设计意图 通过引入离子除杂的问题，引导学生思考离子除杂的原则和实验设计方法。让学生阅读教材并分析粗食盐水除杂的实验方案，培养学生的分析和归纳能力。教师的评价和强调，有助于学生掌握离子除杂的要点。 教学环节三 离子推断 活动一：离子检验的依据和方法 【引入】在一些复杂的溶液体系中，我们需要根据实验现象来推断溶液中存在哪些离子。那么，离子推断有哪些基本原则呢？ 【提问】离子推断的四项基本原则是什么？请举例说明。 【学生回答】 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。例如，若加入某试剂产生白色沉淀，则溶液中可能存在与该试剂反应生成沉淀的离子。 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。例如，若溶液中存在，则与反应的、等离子不能大量存在。 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。例如，若溶液中已知存在和，且的物质的量为，的物质的量为，若，则溶液中还可能存在其他阴离子。 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。例如，在检验时，若先加入了溶液，可能会引入，对后续检验产生干扰。 【讲解】同学们回答的很好，在解题时，要综合运用这些原则，根据实验现象逐步分析和推断溶液中离子的存在情况。 设计意图 通过引入离子推断的问题，引导学生关注离子推断的基本原则。让学生阅读教材并总结原则和举例，培养学生的自主学习和归纳总结能力。教师的评价和强调，有助于学生掌握离子推断的要点。 1.C三种可溶性盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量按A、B、C的顺序增大。将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO42−、NO3−、Cl－五种离子，同时生成一种白色沉淀。请回答下列问题： 1经检验，三种盐中还含有下列选项中的一种离子，该离子是________ A．Na＋ B．Mg2＋ C．Cu2＋ D．Ag＋ 2三种的盐的化学式分别是A________，B________，C__________。 3不需要加入任何试剂就能将上述三种盐溶液区分开来，鉴别出来的先后顺序为___________________________________________________填化学式。 4若将A、B、C三种盐按一定比例溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、 SO42−、NO3−、 K＋四种离子且物质的量之比为1∶2∶3∶4，则A、B、C三种盐的物质的量之比为_____________。 （1）B （2）FeCl3、AgNO3、K2SO4 （3）FeCl3、AgNO3、K2SO4或FeCl3、K2SO4、AgNO3 （4）1∶3∶2 5.溶液中含有CO32-、SO42-、SO32-、Cl-、Na+、Ag+中的若干种，为确定该溶液的离子组成，进行如下实验∶ ①取少量该溶液，向其中滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀 ②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解 ③取②中上层清液继续滴加 BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加 AgNO3溶液，产生白色沉淀根据上述实验，以下推测不正确的是（ B） A．一定有CO32- B．一定有SO42- C．不能确定Cl-是否存在 D．不能确定SO42-是否存在 第二节 电解质的电离 离子反应 第3课时 离子反应的应用 一、离子共存 1.概念：溶液中的离子之间不能发生反应 2.不能大量共存的条件 o生成难溶物或微溶物 o生成气体或挥发性物质 o生成难电离的物质（弱酸、弱碱、水） 3.常见限制条件 o无色透明 o酸碱性 2、 离子检验与除杂 1.检验依据：离子反应的特征性质及现象（生成沉淀、气体、显现特殊颜色） 2.常见离子检验方法 oOH⁻：酚酞变红、石蕊变蓝 oAg⁺：含Cl⁻溶液和稀硝酸产生白色沉淀等 oCu²⁺：蓝色溶液、NaOH溶液产生蓝色沉淀 oCl⁻：AgNO₃和稀HNO₃产生白色沉淀 oSO₄²⁻：先加稀盐酸再加BaCl₂产生白色沉淀 oCO₃²⁻：BaCl₂溶液和稀盐酸及澄清石灰水的现象 3.除杂原则与方法 o不引入新杂质 o除杂试剂过量 3、 离子推断 1.肯定性原则 2.互斥性原则 3.电中性原则 4.进出性原则 在本节课的教学中，通过实例分析和实验探究，学生对离子共存、离子检验与除杂以及离子推断有了较为清晰的认识。在离子共存部分，学生能够掌握判断离子能否大量共存的方法，但对于一些隐含条件的分析还不够熟练，需要在后续练习中加强训练。在离子检验与除杂环节，学生对常见离子的检验方法有了一定的理解，但在设计实验方案和排除干扰离子方面还有所欠缺，需要进一步培养学生的实验设计和逻辑思维能力。在离子推断部分，四项基本原则的应用对学生来说有一定难度，需要通过更多的实例让学生加深理解和掌握。在今后的教学中，应加强练习和巩固，注重培养学生的综合应用能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $