第二章 第四节 离子反应和离子方程式（课件）-《无机化学》（化工版第四版）上好课

第四节 离子反应和离子方程式 课程：《无机化学》 主编： 王 宝 仁 出版：化学工业出版社 第二章 碱金属和碱土金属 上好课 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 1 掌握离子反应的本质 掌握离子反应方程式的书写步骤 熟悉离子反应共存的基本条件 掌握其基本的应用与范围 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 2 离子方程式 离子反应 教学重点 教学难点 01 02 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 3 1.什么是碱金属？ 2.什么是碱土金属？ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.问题思考 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 泡沫灭火器的工作原理是什么？ 5 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 2.现象解释 6 3.结论展现 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 泡沫灭火器的核心组件为两个独立容器，分别盛放硫酸铝溶液（Al₂(SO₄)₃） 和碳酸氢钠溶液（NaHCO₃） ，使用时倒置灭火器，两种溶液混合发生剧烈反应，生成大量 CO₂气体和 Al (OH)₃泡沫，覆盖在可燃物表面隔绝氧气，实现灭火。 7 离子反应 01 8 发生条件 溶液中离子浓度降低。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.1复分解反应 发生条件 生成易挥发性物质（气体）。 发生条件 生成难电离的物质（弱电解质）。 1.7.2013 最常见的离子反应类型是复分解反应。它的发生条件是必须生成沉淀、气体或弱电解质，本质都是使溶液中的离子浓度降低。第一种情况是生成沉淀，比如我们前面看到的氯化银和硫酸钡的生成，都是典型的例子。 ‹#› 本质 有电子转移（元素化合价发生升降）。 发生条件 强氧化剂与强还原剂相遇。 示例1：置换反应 Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu 离子: Zn + Cu²+ = Zn²+ + Cu (Zn失e⁻, Cu²+得e⁻) 示例2：实验室制氯气 MnO₂ + 4HCl(浓) = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O 离子: MnO₂ + 4H⁺ + 2Cl⁻ = Mn²+ + Cl₂↑ + 2H₂O 锌片与硫酸铜溶液反应 实验室制取氯气装置 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.2氧化还原反应 1.7.2013 除了复分解反应，还有一类重要的离子反应是氧化还原反应。这类反应的本质是有电子的转移，表现为元素化合价的升降。只要有强氧化剂和强还原剂在一起，就可能发生氧化还原型的离子反应。 ‹#› 本质 形成稳定的络合物。 示例 向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液 现象 溶液立即变为血红色。 离子方程式 Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃ Fe³+与SCN⁻结合形成了血红色的络合物Fe(SCN)₃ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.3络合反应 1.7.2013 最后，我们简单了解一下第三类离子反应——络合反应。它的本质是形成了稳定的络合物。一个非常经典的例子就是，在氯化铁溶液中滴加硫氰化钾，溶液会瞬间变成血红色，这就是因为生成了一种特殊的络合物。 ‹#› 核心原则 离子之间不发生任何反应，则能在同一溶液中共存。 不能共存的情况1：发生复分解反应 生成沉淀 如Ba²+与SO₄²⁻、Ag⁺与Cl⁻、Ca²+与CO₃²⁻。 生成气体 如H⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、NH₄⁺与OH⁻。 生成弱电解质 如H⁺与OH⁻、H⁺与CH₃COO⁻。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.4离子共存判断 1.7.2013 首先来看离子共存问题。判断几种离子能否共存，核心原则就是看它们之间会不会发生反应。如果会发生反应，就不能共存。最常见的不能共存的情况，就是我们前面学过的复分解反应的三种条件：生成沉淀、气体或弱电解质。 ‹#› 不能共存的情况2：发生氧化还原反应 强氧化性离子与强还原性离子因发生电子转移而不能大量共存。 常见强氧化性离子 MnO₄⁻ 紫色 Fe³+ 黄色 ClO⁻ 次氯酸根 常见强还原性离子 Fe²+ 浅绿色 S²⁻ 硫离子 I⁻, SO₃²⁻ 碘离子, 亚硫酸根 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.5离子共存判断 1.7.2013 第二种不能共存的情况是发生氧化还原反应。如果溶液中同时存在强氧化剂和强还原剂，它们就会“打架”，发生电子转移，因此不能共存。我们需要记住一些常见的强氧化性离子和强还原性离子。 ‹#› 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.5离子共存判断 不能共存的情况3：发生络合反应 如 Fe³⁺ 与 SCN⁻ 不能共存，会生成血红色络合物。 附加隐含条件 无色溶液：排除有色离子，如 Fe³+(黄)、Fe²+(浅绿)、Cu²+(蓝)、MnO₄⁻(紫)。 酸性溶液 (pH<7 或 含H⁺)：排除与 H⁺ 反应的离子，如 OH⁻、CO₃²⁻。 碱性溶液 (pH>7 或 含OH⁻)：排除与 OH⁻ 反应的离子，如 H⁺、Fe³+、Cu²+。 1.7.2013 此外，发生络合反应的离子也不能共存，比如铁离子和硫氰根离子。在解决共存问题时，我们还要特别注意题目中给出的附加隐含条件，比如溶液是无色的、酸性的还是碱性的。这些条件往往是解题的关键。 ‹#› 颜色特征 溶液颜色 Fe³+(黄)、Fe²+(浅绿)、Cu²+(蓝)、MnO₄⁻(紫) 沉淀颜色 AgCl、BaSO₄(白)、Cu(OH)₂(蓝)、Fe(OH)₃(红褐) 气体特征 刺激性气味 NH₃、SO₂、Cl₂ 澄清石灰水变浑浊 CO₂ 特殊反应 KSCN溶液变红 → 含Fe³+ NaOH红褐色沉淀 → 含Fe³+ 盐酸白色沉淀不溶 → 含Ag⁺ 解题关键：抓住特征现象，快速锁定目标离子，排除干扰。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.5离子共存判断 1.7.2013 接下来是离子推断题。这类题目通常会给出一些实验现象，让我们推断溶液中可能存在或一定不存在的离子。解题的关键在于抓住“题眼”，也就是那些具有特征性的现象，比如特殊的颜色、特殊的气体、特殊的反应等。 ‹#› 关键：电解质在溶液中能电离出自由移动的离子，这是离子反应发生的前提。 1.6电解质类型 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 电解质 定义 在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。 类型 酸、碱、盐及部分金属氧化物。 实例 HCl, NaOH, NaCl 非电解质 定义 在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。 实例 蔗糖(C₁₂H₂₂O₁₁)、酒精(C₂H₅OH)、CO₂ 1.7.2013 那么，哪些物质的溶液中会有离子呢？这就引出了电解质和非电解质的概念。电解质，就是那些溶于水或熔化后能导电的化合物，比如我们熟悉的酸碱盐。而非电解质则恰恰相反。正是因为电解质能在溶液中电离出自由移动的离子，才为离子反应的发生提供了可能。 ‹#› 强电解质 定义：在水溶液中能完全电离的电解质。 形式：主要以离子形式存在。 实例：强酸、强碱、绝大多数盐。 弱电解质 定义：在水溶液中只能部分电离的电解质。 形式：分子和离子共存。 1.7强弱电解质 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 1.7.2013 电解质还可以分为强电解质和弱电解质。强电解质，顾名思义，非常“强壮”，它们在水中能够完全电离，溶液里几乎全是离子。而弱电解质则比较“害羞”，它们在水中只能部分电离，所以溶液里既有离子，也有未电离的分子。这个区别非常重要，它将直接影响我们后续离子方程式的书写。 ‹#› 1. 离子共存的原则： 离子之间不发生任何反应， 则能在同一溶液中共存。 2. 离子不共存的情况： （1）发生复分解反应性质 （2）发生氧化还原反应 （3）发生络合反应 背诵记忆 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.8背诵记忆 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.8背诵记忆 医疗上常用 “胃舒平”（主要成分为氢氧化铝）治疗胃酸过多（胃酸主要成分为盐酸），而不选用氢氧化钠或氢氧化钙。请从离子反应原理、药品安全性（如腐蚀性、溶解度）等角度分析原因，并写出胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式 1.请判断下列各组溶液中，离子能否大量共存： （1）强酸性溶液中：K⁺、OH⁻、HCO₃⁻、NO₃⁻ （2）强碱性溶液中：NH₄⁺、Cu²⁺、SO₄²⁻、Cl⁻ （3）无色透明溶液中：Fe³⁺、Na⁺、Cl⁻、OH⁻ 2.医疗上常用 “胃舒平”（主要成分为氢氧化铝）治疗胃酸过多（胃酸主要成分为盐酸），而不选用氢氧化钠或氢氧化钙。请写出胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式。 H+ OH- Al (OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O。 离子方程式 02 20 化学方程式 Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl 表示了一个具体的化学反应。 离子方程式 Ba²+ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ 揭示反应本质，即离子间的结合。 代表一类反应，具有广泛通用性。 离子方程式是化学反应本质的精炼表达，超越具体物质，概括一类反应规律。 2.1离子方程式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 1.7.2013 那么，什么是离子方程式呢？我们来看一个例子。硫酸钠和氯化钡反应的化学方程式，它告诉我们这两种特定物质反应生成了硫酸钡沉淀和氯化钠。而它对应的离子方程式，则直接揭示了反应的本质：是钡离子和硫酸根离子在反应。更重要的是，这个离子方程式代表了所有可溶性钡盐和可溶性硫酸盐之间的反应，具有更广泛的通用性。 ‹#› 2.1离子方程式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 写 任务：写出反应的化学方程式。 要求：必须以客观事实为依据，不能凭空臆造。 示例：写出盐酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。 HCl + NaOH = NaCl + H₂O 1.7.2013 书写离子方程式有四个关键步骤，我们称之为“写、拆、删、查”。第一步是“写”，就是写出正确的化学方程式。这是基础，必须保证化学方程式的配平以及反应物和生成物的正确性，不能出错。 ‹#› 2.1离子方程式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 拆 强酸 如 HCl, H₂SO₄, HNO₃ 强碱 如 NaOH, KOH, Ba(OH)₂ 可溶性盐 如 NaCl, K₂SO₄ 沉淀、气体、单质、氧化物 弱电解质 如弱酸、弱碱、水 (H₂O) 示例：将 HCl + NaOH = NaCl + H₂O 拆写 H⁺ + Cl⁻ + Na⁺ + OH⁻ = Na⁺ + Cl⁻ + H₂O 拆的物质 (强电解质) 不拆的物质 1.7.2013 第二步是“拆”，这是最关键的一步。我们需要将那些易溶于水的强电解质拆写成离子形式。记住这个口诀：“强酸强碱可溶性盐拆，沉淀气体单质氧化物和弱电解质不拆”。比如在刚才的中和反应中，盐酸、氢氧化钠和氯化钠都是强电解质，都要拆开，而水是弱电解质，不能拆。 ‹#› 2.1离子方程式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 删 任务 删去方程式两边不参加反应的离子（即“旁观者离子”）。 示例 原始：H⁺ +Cl⁻ + Na⁺+ OH⁻ =Na⁺ + Cl⁻+ H₂O 删除后：H⁺ + OH⁻ = H₂O 说明：Na⁺和Cl⁻在反应前后没有变化，是旁观者离子，应删去。 1.7.2013 第三步是“删”。我们观察拆写后的方程式，把那些在等号两边都出现、没有参与反应的离子删掉，它们就像是反应的“旁观者”。在刚才的例子中，钠离子和氯离子就是旁观者，我们把它们删掉，就得到了更简洁的式子。 ‹#› 2.1离子方程式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 查 任务：检查方程式是否守恒。 检查项目： 质量守恒：方程式两边各元素的原子个数是否相等。 电荷守恒：方程式两边离子所带的总电荷数是否相等。 示例：检查 H⁺ + OH⁻ = H₂O 质量守恒：H、O原子个数均相等。 电荷守恒：左边 (+1) + (-1) = 0，右边 0，守恒。 1.7.2013 最后一步，也是必不可少的一步，是“查”。我们需要检查两个方面：一是质量守恒，也就是反应前后各种原子的数目要相等；二是电荷守恒，也就是反应前后离子所带的总电荷数要相等。只有同时满足这两点，一个离子方程式才是正确的。 ‹#› 1. 书写离子方程式的步骤： （1）写：写出反应的化学方程式。 （2）拆：拆卸可分解的物质。 （3）删：删去方程式两边不参加反应的离子。 （4）查：检查方程式是否守恒。 2. 注意事项： 书写离子方程式的核心是准确反映反应本质，遵循 “写、拆、删、查” 的步骤，按 “书写逻辑 + 细节要求 + 特殊情况” 分类梳理，兼顾规范性与实用性。 背诵记忆 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 2.2背诵记忆 第一关：基础巩固 检验基础知识点的掌握情况。 奖励积分：2分 第二关：能力提升 考察综合应用与分析能力。 奖励积分：3分 第三关：终极挑战 挑战高难度问题，突破自我。 奖励积分：5分 准备好了吗？Let's go! 2.3闯关训练 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 理论和例题的学习就到这里。接下来，让我们进入“闯关训练”环节，检验一下大家的学习成果。这个环节一共有三关，难度会逐渐增加。大家有没有信心挑战一下，看看自己能闯到第几关，获得多少积分呢？让我们开始吧！ ‹#› 1.写出碳酸钙与稀盐酸反应的离子方程式。 写：写出化学方程式：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 拆：拆写易溶电解质：CaCO₃ + 2H⁺ + 2Cl⁻ = Ca²⁺ + 2Cl⁻ + H₂O + CO₂↑ 删：删除两边相同离子：CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑ 查：检查质量与电荷守恒 2.3闯关训练 第一关：基础巩固 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 请看第一关的题目。这是一个非常基础的氧化还原反应判断问题。请大家从四个选项中选出属于氧化还原反应的那一个。给大家10秒钟的时间思考一下。... 时间到，正确答案是C。你选对了吗？ ‹#› 2.写出氢氧化钡与稀硫酸反应的离子方程式。 写：写出化学方程式：Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2H₂O 拆：拆写易溶电解质：Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O 删：反应前后无相同离子，故不删 查：检查原子个数守恒，电荷总数守恒。 2.3闯关训练 第二关：能力提升 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 请看第一关的题目。这是一个非常基础的氧化还原反应判断问题。请大家从四个选项中选出属于氧化还原反应的那一个。给大家10秒钟的时间思考一下。... 时间到，正确答案是C。你选对了吗？ ‹#› 2.3闯关训练 第三关：终极挑战 3.下列反应的离子方程式正确的是（ ） A. 氢氧化镁与稀盐酸反应：Mg (OH)₂ + 2H⁺ = Mg²⁺ + 2H₂O B. 碳酸钠溶液与澄清石灰水反应：Na₂CO₃ + Ca (OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH C. 铁与硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu D. 稀硝酸与铜反应：Cu + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂↑ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 恭喜闯过第一关的同学！我们来看第二关的题目。这是一个关于氧化剂和还原剂判断的问题。在这个反应中，谁是还原剂呢？这道题需要大家分析元素的化合价变化。同样，给大家10秒钟时间。... 正确答案是A，Cu。你做对了吗？ ‹#› 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 师生互动 1.实验室用盐酸与碳酸钙反应制备 CO₂，离子方程式为 CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O。若将盐酸换成等浓度的硫酸，反应初期有气泡产生，但很快反应停止，试分析原因，并写出相关离子方程式。 答：硫酸与碳酸钙反应生成的 CaSO₄是微溶物，覆盖在碳酸钙固体表面，阻止反应继续进行。 离子方程式： CaCO₃ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = CaSO₄↓ + CO₂↑ + H₂O 所有化学反应都能写成离子方程式 离子反应的本质是离子浓度的改变 只有在水溶液中才能发生离子反应 离子反应一定有沉淀、气体或水生成 A B C D 1.下列关于离子反应的说法，正确的是（ ）。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 H⁺、OH⁻、Na⁺、Cl⁻ Ba²⁺、SO₄²⁻、K⁺、NO₃⁻ Na⁺、K⁺、Cl⁻、NO₃⁻ Ca²⁺、CO₃²⁻、Na⁺、OH⁻ A B C D 2.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ ）。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 酸性溶液中：K⁺、OH⁻、SO₄²⁻ 碱性溶液中：Na⁺、H⁺、Cl⁻ 无色溶液中：Cu²⁺、K⁺、NO₃⁻ 氯化钠溶液中：Na⁺、K⁺、NO₃⁻ A B C D 3.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 离子反应的本质是溶液中某些离子的浓度发生了改变。 掌握离子方程式“写、拆、删、查”四步法，并注意常见错误。 理解离子反应的三种主要类型（复分解、氧化还原、络合）及其发生条件。 能够运用所学知识解决离子共存和离子推断等综合问题。 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 简单总结一下今天的课程。我们重点学习了离子反应的本质，掌握了离子方程式书写的四步法，了解了三种主要的反应类型，并练习了离子共存和推断的解题方法。希望大家课后能多加练习，真正掌握这些知识点。 ‹#› 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.某无色透明溶液，可能含有 Na+、K+、NH4+​、Mg2+、Ba2+、Cl−、CO32−​、SO42−​ 中的若干种离子。进行如下实验：① 取少量溶液，加入足量稀盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的无色气体； ② 取实验①后的溶液，滴加 BaCl2​ 溶液，产生白色沉淀； ③ 取少量原溶液，加入浓NaOH 并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； ④ 透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，同时观察到黄色火焰。请回答下列问题：（1）推断原溶液中一定存在、一定不存在的离子，并说明理由。（2）写出实验①、③中发生反应的离子方程式。 感 谢 各 位 聆 听！ 课程：《无机化学》 主编： 王 宝 仁 出版：化学工业出版社 上好课 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 37 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $