内容正文:
第二节 离子反应
第一课时 电解质的电离
【教学目标】
1. 能从宏观和微观的角度理解电解质的概念,了解常见的电解质,会正确判断电解质与非电解质。
2. 知道酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下能发生电离,并会用电离方程式表示。能从电离的角度认识酸、碱、盐的概念及各自的通性。
【新知学习】
一 、电解质
(1) 认识物质的导电性
思考:为什么干燥的 NaCl固体不导电,而溶于水或熔化后能导电?
装置
烧杯中药品
干燥的NaCl固体
干燥的KNO3固体
蒸馏水
NaCl溶液
KNO3溶液
实验现象
结论
1. NaCl固体中虽然有 和 ,但 能自由移动,因而干燥的NaCl固体不导电。
2. 当NaCl固体溶于水后,在水分子作用下,形成 的 和 ,因而NaCl固体溶于水后能导电。
3. 当NaCl固体受热熔化时,离子的运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够 的 和 ,因而 NaCl在熔融状态下也能导电。
(2) 电解质和非电解质
1. 电解质
概念:在 或 下能够导电的 。
所含物质类别:
2. 非电解质
概念:在 和 能导电的 。
所含物质类别:
【注意】
(1)“化合物”:电解质和非电解质讨论的对象必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质本身不一定能导电。
如:HCl气体、NaCl固体等。
(3)电解质导电须有外界条件:水溶液或熔融状态,满足一条即可。HCl、H2SO4等在熔融状态下不导电,但溶于水能导电,所以它们 电解质。CaCO3难溶物在水溶液里不导电,但在熔融状态下导电,所以它 电解质。
(4)电解质因自身发生电离而导电。某些化合物,像CO2、SO2、NH3,它们的水溶液虽能导电(导电的是CO2与H2O反应生成的H2CO3),但它们 电解质。
3. 强电解质
概念:在水溶液里能够 的 。
所含物质类别:
4. 弱电解质
概念:在水溶液里只能 的 。
所含物质类别:
5. 物质的导电性
(1) 常见的导电性物质:
(2)
导电情况
酸
液态(或熔融)时只有分子,没有自由移动的离子, 导电
溶于水时在水分子作用下,电离产生自由移动的离子, 导电
碱和盐
熔融状态产生自由移动的离子, 导电
在水溶液中能电离出自由移动的离子, 导电
活泼金属氧化物
在熔融状态下自身电离出阴阳离子, 导电
在水溶液中能和水生成新的电解质(碱) 导电
(3) 溶液的导电能力与 和 有关,离子浓度越大,所带电荷越多,导电性越强。
练习:下列物质哪些能导电?哪些是电解质?哪些是非电解质?哪些是强电解质?哪些是弱电解质?
(1) 金属铜 (2)碳棒 (3)O2 (4)H2SO4 (5)液态HCl (6)CH3COOH
(7)葡萄糖 (8)固态NaCl (9)CaCO3固体(10)CuSO4·5H2O (11)熔融状态的KNO3 (12)KOH水溶液 (13)酒精水溶液 (14)盐酸 (15)CaO (16) CO2 (17)H2O (18)NH3 (19)氨水
能导电: 电解质:
非电解质: 强电解质:
弱电解质:
二 、电离和电离方程式
(1) 电离的定义
电解质 时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
1. 电离的条件有两个:溶于水或受热熔化。
2. 电解质溶液导电需要在电流的作用下,而电解质的电离不需要电流作用。
(二)电离的表示方法--------电离方程式
1. 定义: 表示电解质电离成自由移动的离子的过程的式子叫电离方程式。
2. 书写要求:
(1)电离方程式左边书写化学式,表示电解质还未电离的状态,右边书写离子符号,表示电解质电离产生的离子。
(2)书写电离方程式时要遵循 (电离方程式两边原子的种类和数目相等)和 (电离方程式右边,阳离子所带的电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数)。
(3)阴阳离子部分拆开写,但原子团不能拆,例如NO3-、SO42-、OH-、NH4+、CO32-等不能拆。
(4)构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为化学计量数。
(三)从电离角度认识酸、碱、盐
1. 强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“ == ”。
(1)酸:电离时生成的阳离子 的化合物。
HCl: H2SO4:
(2)碱:电离时生成的阴离子 的化合物。
NaOH: Ba(OH)2 :
(3)盐:电离时能生成 的化合物。
①正盐Na2CO3: Fe 2(SO4)3 :
NH4Cl:
②弱酸的酸式盐的电离
NaHCO3 :
③强酸的酸式盐的电离
NaHSO4 :
2. 弱电解质.:部分电离,在写电离方程式时,用“ ”。
(1)一元弱酸、弱碱一步电离。
如CH3COOH: ,
NH3·H2O: 。
(2)多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。
如H2CO3: , 。
(3)多元弱碱分步电离 (较复杂),在中学阶段要求一步写出。
如Fe(OH)3: 。
练习:判断下列物质在水溶液中的电离方程式是否正确,不正确的加以改正。
(1) HNO3===H+1+NO
________________________________________________________________________。
(2) Ba(OH)2===Ba2++(OH-)2
________________________________________________________________________。
(3) Na2SO4===Na+SO
________________________________________________________________________。
(4) Al2(SO4)3===Al3++SO
________________________________________________________________________。
第二课时 离子反应
【教学目标】
1.通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识。
2.掌握离子方程式的书写步骤及正误判断,初步掌握离子能否大量共存的判断方法,促进形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
【新知学习】
一 、离子反应
(一)探究离子反应的实质
1. 向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液。
(1)宏观实验现象:
(2)化学方程式:
(3)微观分析:
BaCl2和Na2SO4的电离方程式
混合前两种溶液中的离子
BaCl2溶液:
Na2SO4溶液:
混合后数目减少的离子
混合后数目不变的离子
反应实质
2. 概念:电解质在溶液中的反应实质上是 之间的反应,这样的反应属于离子反应。
【思考与讨论】稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的实质?
(二) 离子方程式
1. 概念:用 来表示反应的式子。
2. 书写步骤:
(1)写:正确书写反应的化学方程式。
(2)拆:把易溶于水且易电离的物质拆写成离子形式,难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示。
(3)删:删去方程式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简。
(4)查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。
3.书写离子方程式的拆分原则
(1)能拆写成离子的物质
(2)微溶物作为反应物,若是澄清溶液写 ,若是悬浊液写 。如石灰水和石灰乳:石灰水写成离子形式,而石灰乳则写化学式;微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”)。
(3)氨水作反应物可写作NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写作NH3(标“↑”)。
(4)固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应;浓硫酸与固体反应不能写离子方程式。
(5)多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
【练习】下列各组溶液混合后是否能发生反应,如果能,写出离子反应方程式
(1)碳酸钠溶液与硫酸溶液:
(2)氯化钾溶液与氢氧化钠溶液:
(3)氢氧化钾溶液与盐酸:
(4)氢氧化钠溶液溶液与硝酸溶液: (5)硫酸与氢氧化钠溶液:
4. 离子反应发生的条件
(1)从微观角度看,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。离子之间的交换反应发生的条件就是 反应发生的条件即生成 、 或 ,这类反应就能发生。
(2)离子反应使溶液中某些离子的浓度 。
5. (1)离子方程式不仅可以表示 ,还可以表示 。
(2)离子反应还有其他类型,如有离子参加的置换反应等。例如,Zn与稀硫酸反应的离子方程式为: 。
6.判断离子方程式正误,一般从以下几方面考虑:
(1)是否符合反应的客观事实
如铁和稀硫酸的反应不能写成2Fe + 6H+=2Fe3+ + 3H2,正确写法
(2)是否符合拆写原则
如碳酸钙与盐酸的反应不能写成CO32- 正确写法为
(3)是否符合质量守恒
如钠与水的反应不能写成Na + H2O = Na+ + OH- + H2,正确写法为
(4)是否符合电荷守恒
如铝和盐酸的反应不能写成Al +2H+ = Al3+ + H2正确写法为
(5)是否漏掉离子反应
如硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液的反应不能写成Ba2+ + SO42- = BaSO4↓,正确写法为
(6)是否符合阴、阳离子配比
如氢氧化钡溶液和稀硫酸的反应不能写成Ba2+ + OH - + H+ + SO42—= BaSO↓ + H2O,
正确写法为
二 、离子反应的应用
(一)离子共存
判断离子能否共存实际上是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存。
1.离子不能大量共存的三种情况
(1)生成难溶于水或微溶于水的物质
如:Ag+能与Cl-反应生成难溶于水的AgCl沉淀,故不能大量共存。Ag+与SO42-生成微溶于水的Ag2SO4也不能大量共存。
(2)生成气体或挥发性物质
如:2H++CO32-= CO2 + H2O , HCO3-+H+= CO2 + H2O , 故CO32-、HCO3- 与H+在水溶液中不能大量存
(3)生成水等其他难电离的物质
如:H++ OH- = H2O,故H+ 与OH- 不能大量共存;CH3COOH是难电离的物质,故CH3COO-与H+也不能大量共存。
2.判断离子能否大量共存的“隐含条件”
(1) “无色透明”溶液不存在有色离子,如:
(2) 酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子。
“酸性”溶液的不同描述:
①酸性溶液。 ②pH<7的溶液。 ③使石蕊溶液变红色的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。
“碱性”溶液的不同描述:
①碱性溶液。 ②pH>7的溶液。 ③使石蕊溶液变蓝的溶液。
练习:有下列9种离子:Mg2+、H+、Na+、Cl-、OH-、Cu2+、SO、NO、CO。
(1)与H+不能大量共存的离子有哪些_______________________________ 。
(2)与OH-不能大量共存的离子有哪些_______________________________ 。
(3)与Ba2+不能大量共存的离子有哪些_______________________________ 。
(4)无色溶液中一定不能大量存在的离子有哪些_______________________ 。
(2) 离子的检验
SO的检验:
(三)粗盐的提纯
除去粗盐中的SO、 Mg2+ 、Ca2+
(四)与量有关的离子方程式的书写
1、 连续型
CO2通入到Ca(OH)2溶液中:
CO2少量:
CO2过量:
2、 配比型:
定少变多法(少量定1法):把少量物质的化学计量数定为“1”,其参加反应的离子个数比与化学式相符,然后再确定过量物质所提供的离子种类与数目。
(1)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应
NaHCO3溶液少量时:
NaHCO3溶液过量时:
(2)向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液
①SO42-完全沉淀:
②至溶液呈中性:
继续滴加Ba(OH)2溶液:
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