内容正文:
课时1 电解质的电离
【学习目标】
1、 认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。
2、 能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
【教学过程】
一、导电性 人教版教材P13·实验1-2
【实验目的】探究干燥的NaCl固体、干燥的KNO3固体、蒸馏水、NaCl溶液、KNO3溶液的导电性。
【实验操作】在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图1-2-1所示连接装置,将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象。
取上述烧杯中的Nacl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图1-2-1所示,将石墨电极依次放入NaC1溶液,KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象。
样品
干燥的NaCl固体
干燥的KNO3固体
蒸馏水
NaCl溶液
KNO3溶液
现象
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡亮
灯泡亮
结论
不导电
不导电
不导电
导电
导电
注:严格来说,蒸馏水也能导电,只是导电能力非常弱,看不到灯泡发光。
二、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。
非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物。
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
不同点
在水溶液里或熔融状态下能导电
在水溶液里和熔融状态下都不能导电
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能否发生电离
在水溶液里或熔融状态下的存在形式
离子
分子
所含物质类型
1 酸:H2SO4、HCl、HNO3、H2S 等
②碱:NaOH、Ca(OH)2、NH3﹒H2O等
③盐:NaC1、KNO3、NaHSO4 等
④大部分金属氧化物:Na2O、CaO、MgO 等
⑤少部分有机物:CH3COOH 等
⑥H2O
①大部分非金属氧化物:SO2、SO3、CO2 、NO2
②非酸性气体氢化物:NH3
③大部分有机物:苯、 蔗糖、 酒精、CH4等
【注】
1、电解质和非电解质的研究对象都是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
2、电解质不一定能导电,如NaCl晶体,能导电的也不一定是电解质,如石墨及所有金属、电解质溶液。
3、可以导电的物质包括:金属单质、石墨以及电解质溶液。
4、电解质导电的条件是在水溶液中或熔融状态下,两个条件具备一个就可以。
有些电解质溶于水能导电,熔融状态不能导电,如所有酸;有些电解质只在熔融状态下导电,如CaO 。
5. SO2、SO3、CO2、NH3、NO2 属于化合物,其水溶液也导电,但不是电解质。因为是其水溶液导电,而不是靠自身电离出的离子导电。
三、电离
(1)概念:电解质溶于水或加热熔融时,能够形成自由移动的离子的过程叫做电离。
(2)表示方法:电离方程式电离方程式是表示电解质电离过程的式子。例如:
NaOH=Na+ + OH- KOH=K+ + OH- Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- H2SO4=2H++SO42-
(3)电解质导电原因
(4)从电离的角度重新认识酸、碱、盐的本质:
酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物。
碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物。
盐:电离时能生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
【注】
1. 电离的条件是溶于水或受热熔化,而不是通电。
2. 写电离方程式时,要正确判断阴、阳离子。如Na2CO3电离出的离子是Na+和CO32-,NaHCO3电离出的离子是Na+和HCO3-。
3. 写出的电离方程式必须遵循质量守恒定律和离子电荷守恒。
【拓展】
1、 强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
概念
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
物质类型
(1)强酸:H2SO4、HCl、HNO3等
(2)强碱:NaOH、Ba(OH)2等
(3)大多数盐:NaCl、BaSO4、NaHCO3、KNO3、(NH4)2CO3等
(1)弱酸:H2CO3、CH3COOH、HC1O等;
(2)弱碱:NH3·H2O等;
(3)少数盐:醋酸铅[(CH3COO)2Pb]等;
(4)H2O
电离方程式
用“=”表示
用“ ”表示
相同点
都能电离,都属于电解质,都属于化合物
不同点
电离程度不同,溶质存在形式不同;强电解质溶液中只存在电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子;弱电解质溶液中既存在电离出的阴、阳离子,又存在电解质分子
2、影响电解质溶液导电能力的因素:电解质溶液导电性的强弱只与自身离子的浓度大小及所带电荷的多少有关。
【小试牛刀 】
1、 判断正误
(1) NaCl溶液是电解质( )。
(2)电解质都是化合物,化合物也都是电解质( )。
(3)因为BaSO4不溶于水,所以它不是电解质( )。
(4)在水溶液或者熔融状态下可以导电的物质就是电解质( )。
(5)在水溶液和熔融状态下都能导电的化合物才是电解质( )。
(6)CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质( )。
2、下列物质中,属于电解质的是( )
A.乙醇 B.KNO3晶体 C.铜 D.CO2
3、下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是( )
A.氯化钠固体 B.氯化钠溶液
C.液态氯化氢 D.熔融氢氧化钾
4、下列常见物质中 ①Cu ②NaCl晶体 ③NaHSO4晶体 ④SO3 ⑤H2SO4溶液 ⑥酒精 ⑦NaOH晶体 ⑧石墨 ⑨氨水 ⑩盐酸 属于电解质的是_____________________。(填序号)
5、按要求书写下列电离方程式:
(1)酸的电离
①HI: ;
②CH3COOH: ;
③H2CO3: 。
(2)碱的电离
①Ba(OH)2: ;
②NH3·H2O: ;
③Fe(OH)3: 。
(3)盐的电离
①BaSO4: ;
②NaHSO4溶于水: ;
③NaHSO4熔融: ;
④NaHCO3: ;
⑤KAl(SO4)2: ;
⑥CaCl2O(混盐): 。
(4)熔融金属氧化物的电离
Al2O3熔融: 。
(5)Al(OH)3的电离
①碱式电离: ;
2 酸式电离: 。
答案
1. (1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)× 2.B 3.D 4.②③⑦
5.(1)①HI===H++I-
②CH3COOHCH3COO-+H+
③H2CO3H++HC、HCH++C
(2)①Ba(OH)2===Ba2++2OH-
②NH3·H2ON+OH-
③Fe(OH)3Fe3++3OH-
(3)①BaSO4===Ba2++S
②NaHSO4===Na++H++S
③NaHSO4(熔融)===Na++HS
④NaHCO3===Na++HC、HCH++C
⑤KAl(SO4)2===K++Al3++2S
⑥CaCl2O===Ca2++Cl-+ClO-
(4)Al2O3(熔融)===2Al3++3O2-
(5)①Al(OH)3Al3++3OH- ②Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+
课时2 离子反应
【学习目标】
1、掌握离子反应的概念和实质;2、掌握复分解型离子反应发生的条件;3、初步学会离子方程式的书写。
【学习重点】
1、掌握复分解型离子反应发生的条件;2、初步学会离子方程式的书写。
【学习难点】
1、 理解离子反应的实质;2、学会离子方程式的书写。
一、离子反应
1.(1)人教版教材P16 实验1-3
试剂
2mL稀Na2SO4溶液
2mL稀BaCl2溶液
电离方程式
Na2SO4=2Na++SO42-
BaCl2=Ba2++Cl-
混合前离子种类
Na+ SO42- Ba2+ Cl-
混合后离子种类
Na+ Cl-
反应实质
SO42- +Ba2+ = BaSO4
(2)定义:由于电解质溶于水后发生电离成为离子,所以电解质在溶液中的反应实质上是_____之间的反应,这样的反应称为离子反应。
二、离子方程式
1.概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。
2.离子方程式的书写:①书写离子方程式的“四步曲”
书写步骤
以FeCl3溶液和AgNO3溶液反应为例
一写
写出正确的化学反应方程式
FeCl3+3AgNO3===Fe(NO3)3+3AgCl
二拆
把易溶于水且易电离的物质(如强酸_、强碱_、大部分的可溶性盐_改写成离子形式
Fe3++3Cl-+3Ag++3NO3-===Fe3++3NO3-+3AgCl
三删
把不参加反应的离子从方程式两端删去
删
四查
检查方程式两端各元素的原子个数和电荷总数是否相等
Cl-+Ag+===AgCl
②书写离子方程式的四个原则
a.必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质、离子和离子反应。
b.必须遵循原子(质量)守恒。 c.必须遵循电荷守恒。 d.必须遵循得失电子守恒。
③书写离子方程式时的拆写原则
a.拆成离子的物质:易溶、易电离的物质,如强酸、强碱、绝大部分可溶性盐。
b.书写化学式的物质:难溶的物质、气体、水、非电解质、浓硫酸等。
c.多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。如NaHCO3应写成“Na+ + HCO3-”
d.微溶物[如Ca(OH)2]:作反应物时,澄清溶液中写成离子形式,悬浊液中写成化学式;作生成物时,一般视为沉淀,写成化学式。
e.氨水:作反应物时,写成NH3▪H2O;作生成物时,稀溶液中且非加热条件下写成NH3▪H2O,浓溶液中或加热时写成“NH3↑+H2O"。
3.离子方程式的意义:
化学方程式
离子方程式
HCl + NaOH =
OH-+H+===H2O
HCl + KOH =
OH-+H+===H2O
H2SO4 + NaOH =
OH-+H+===H2O
H2SO4 + KOH =
OH-+H+===H2O
由上表可知,化学方程式只表示某具体的反应,而离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,更能揭示反应的本质。
三、酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上就是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、放出气体或生成水(三者具备其一即可)。
四、离子方程式的正误判断方法
(1)看是否符合客观事实。如Fe跟稀H2SO4反应,写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的。
(2)看化学式拆写是否正确。如NaHCO3与稀HCl反应写成2H++CO===CO2↑+H2O是错误的。
(3)看是否遵循质量守恒和电荷守恒。如Zn+Ag+===Zn2++Ag电荷不守恒。
(4)看是否化为最简。如稀盐酸与Ba(OH)2溶液的反应,写成2H++2OH-===2H2O是错误的。
(5)看是否漏掉部分离子反应。如H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应,写成Ba2++SO===BaSO4↓或H++OH-===H2O都是错误的。
【课堂练习】
判断下列离子方程式是否正确,错误者指明原因,并写出正确的离子方程式。
①铁粉溶于稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
②碳酸钙溶于硝酸溶液:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
③氢氧化铜溶于盐酸:OH-+H+===H2O
④氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合:2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓
⑤铝与氯化铜溶液发生置换反应:Al+Cu2+===Al3++Cu
⑥硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合:H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O
【小试牛刀 】
1.下列物质混合后,不会发生离子反应的是( )
A.NaOH溶液和FeCl3溶液 B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液 D.CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液
2.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Ba(OH)2溶液混合:SO+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
3.下列离子方程式正确的是( )
A.稀盐酸滴在铁片上:Fe+2H+===Fe3++H2↑
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO+Ba2+===BaSO4↓
C.足量盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
D.氢氧化铜与稀硫酸混合:H++OH-===H2O
4.下列四个反应可用H++OH-=H2O这个离子方程式表示的是( )
A.Ba(OH)2溶液与稀硫酸 B. Cu(OH)2与稀硫酸C. NaOH溶液与稀硝酸 D. Mg(OH)2与稀硫酸
5.下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸钙和盐酸反应:CO32-+2H+H2O+CO2↑
B.向氢氧化钡溶液中加硫酸溶液:Ba2++SO42-BaSO4↓
C.向稀盐酸溶液中加铁:3Fe+6H+3Fe3++3H2↑
D.向硝酸银溶液中加盐酸:Ag++C1-AgCl ↓
6.下列各组反应,前后均可用同一离子方程式表示的是( )
A.HCl+Na2CO3,HCl+NaHCO3 B.HCl+Na2CO3,H2SO4+K2CO3
C.H2S+NaOH,H2SO4+KOH D.BaCl2+Na2SO4,BaCO3+H2SO4
7.下列离子方程式中正确的是( )
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH—+H++SO42—BaSO4↓+H2O
B.CH3COOH溶液与NaOH溶液反应:H++OH—H2O
C.铁与稀硫酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑ D.硫酸与Cu(OH)2反应:H++OH—H2O
8.(双选)下列离子方程式改写成化学方程式正确的是( )
A.Cu2+ + 2OH—Cu(OH)2 CuCO3+2NaOH Cu(OH)2 +Na2CO3
B.CO32- + 2H+ CO2 + H2O BaCO3 + 2HCl BaCl2+ CO2 + H2O
C.Ca2+ + CO32— CaCO3 Ca(NO3)2+Na2CO3 CaCO3 +2NaNO3
D.H+ +OH— H2O 2KOH+H2SO4 K2SO4 +2H2O
9.下列离子方程式中只能表示一个化学反应的是( )
①Ag++Cl-===AgCl↓ ②Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
③CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+ ④Fe+Cu2+===Fe2++Cu ⑤Cl2+H2O===H++Cl-+HClO
A.①③ B.⑤ C.②⑤ D.④
答案:1.C 2.D 3.C 4.C 5.D 6.B 7.C 8.C D 9.B
课时3 离子反应的应用
【教学目标】1、离子共存和离子的应用; 2、 利用离子反应进行物质的检验和推测。
【教学重点】 离子共存和离子的应用。
【教学难点】 利用离子反应进行物质的检验和推测。
1、 离子共存
离子共存即离子之间不能发上反应。
1、离子之间因发生复分解反应而不能大量共存的情况及常见实例
情况
实例
生成难溶物
①Ba2+与SO42— CO32— ;Ca2+ Mg2+与 CO32— ; Ag+ 与 Cl --、I- 、S2-、 CO32—
②OH — 与Cu2+、Fe3+、 Zn2+、 Fe2+
生成气体
H+ 与 CO32— HCO3- SO32— HSO3- 等
生成难电离的物质
①H+ 与OH — CH3COO- F- ClO- 等
②OH —与HCO3- HSO3- HS-等
2、溶液无色透明时,不存在有色离子:
中学阶段常见有色离子及颜色:Cu2+:蓝色;Fe3+:棕黄色;Fe2+:浅绿色; MnO4-紫红色;CrO42-:黄色; Cr2O72- :橙色。
3、隐含条件:(1)强酸性溶液或使石蕊试液变红的溶液、或常温下pH<7的溶液,均指酸性溶液,即溶液中肯定不存在与H+反应的离子,如不存在OH-、CO32-、SO32-、S2-、PO43-、CH3COO-、ClO-、HCO3- 、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等。
(2)强碱性溶液或使石蕊试液变蓝的溶液、或使酚酞变红的溶液、或常温下pH>7的溶液,均指碱性溶液,即溶液中肯定不存在与OH- 反应的离子,如不存在H+、NH4+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、HCO3- 、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等。
二、与量有关的离子方程式的书写
1、酸性氧化物(CO2、SO2 )与碱溶液反应
碱过量:CO2通入足量的NaOH溶液,请写出离子方程式:CO2+2OH-===CO32-+H2O
碱不足:CO2通入少量的NaOH溶液,请写出离子方程式:CO2+OH-===HCO
2、酸式盐与碱溶液反应,此类反应“少定多变法”来书写。
向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+ CO32-
向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
3、Ba(OH)2与NaHSO4反应:
恰好完全中和: Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
恰好完全沉淀: Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O 。
三、离子反应的应用
1、离子反应在混合物的分离、物质的提纯、物质组成成分的分析和鉴定、物质的鉴别、治理水中的污染物
离子共存的判断等方面有广泛的应用。
2、 粗盐提纯
通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的用NaOH除MgCl2,用BaCl2除Na2SO4,用Na2CO3除CaCl2和过量的BaCl2,过滤后用盐酸除NaOH、Na2CO3。
3、常见离子的检验
离子
试剂
现象
注意事项
沉淀法
Cl-
AgNO3溶液和稀硝酸
白色沉淀
先用稀硝酸酸化
SO42-
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
气体法
CO32-
稀盐酸和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
HCO3- 、SO32-、HSO3-有干扰
【课堂练习】分别用一种试剂将下列物质中混入的少量杂质除去(括号内为混入的杂质)。
物质
需加入的试剂
有关离子方程式
Cu(Fe)
稀硫酸
Fe+2H+===Fe2++H2↑
ZnSO4 ( CuSO4 )
锌
Cu2++Zn===Zn2++Cu↑
【小试牛刀 】
1.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、Ba2+、Cl、SO42-
B. Ca2+、HCO3、C1、K+
C.Mg2+、Ag+、NO3、Cl
D. H+ 、Cl 、Na+ 、CO32
2.一定能在下列溶液中大量共存的离子组是( )
A.含有大量Al3+的溶液:Na+、NH4+、SO42-、Cl-
B.pH=1的溶液中:Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、OH-
D.能使pH试纸变蓝的溶液中:Na+、K+、SO42-、HCO3-
3.下列各组离子在溶液中可以大量共存的是:( )
A.Ca2+ 、SO42-、Cl- 、CO32- B.Cu2+ 、Cl- 、CO32-、NO3-
C.Mg2+ 、H+ 、SO42- 、Cl- D.Mg2+、OH-、CO32-、Na+
4.滴入氢氧化钠溶液后,溶液中哪种离子数目明显减少( )
A .NO3- B.Mg2+ C. SO42- D.CO32-
5.在强酸或强碱溶液中都能大量共存的是( )
①K+、Cl-、NO3-、S2- ②K+、Fe2+、I-、SO42-
③Na+、SO、Cl-、NO3- ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤K+、Ba2+、NO3-、Cl-
A.①③ B.③⑤ C.③④ D.②⑤
6.下列各组离子在溶液中能大量共存,加入OH-有沉淀生成,加入H+有气体生成的一组离子是( )
A.K+、Mg2+、Cl- 、HCO3- B.K+、Cu2+、SO42-、Na+
C.NH4+、CO32-、NO3-、Na+ D.NH4+、Cl- 、HCO3-、K+
7.在给定的四种溶液中加入以下各种离子,能在原溶液中较大量共存的是( )
A.pH<7的溶液:Cu2+、Na+、Mg2+、NO3-
B.滴加酚酞溶液显红色的溶液:Fe3+、NH4+、Cl-、NO3-
C.所含溶质为NaOH的溶液:K+、SO42- 、NO3-、H+
D.在碱性溶液:K+、HCO3-、Cu2+、Ba2+
8.下列各组溶液中的两个反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.CaCO3和HCl、Na2CO3和HCl B.BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4
C.HNO3 和K2CO3、HCl和NaHCO3 D.KOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3
9.已知:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
且Ca(HCO3)2易溶于水。
试根据如图所示装置回答下列问题:
(1)通入CO2前,灯泡 (填“亮”或“不亮”)。
(2)开始通入CO2时,灯泡的亮度 。
(3)继续通入过量的CO2,灯泡的亮度 。
(4)下列四个图中, (填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)。
10.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B.流程图中的系列操作用到的主要仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗、蒸发皿
C.在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂,试剂②可能是Na2CO3溶液
D.除去Mg2+的主要离子反应为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
答案:1.B 2.A 3.C 4.B 5.B 6.A 7.A 8.D
9. (1) 亮(2) 减弱(3)增强 (4) D 10. C
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