高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第二节 离子反应学案

第一章  第二节 离子反应

第一课时

【学习目标】

1．了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。

2．理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。

3．知道酸碱盐在溶液中能发生电离，并能熟练书写电离方程式。

【目标一】电解质的电离

【实验1-2】探究物质的导电性

结论：                                                                                 

    结合初中做过的物质导电性实验，我们知道盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液等都能导电。不仅如此，如果将NaCl、KNO3、NaOH等固体分别加热至熔化，它们也都能导电。

一. 电解质和非电解质

1．电解质

   ⑴ 概念：                                                                  化合物。

   ⑵ 常见物质类别

【注意事项】

①“化合物”：电解质讨论的对象必须是化合物。

    ② “或”：二者具备其一即可，若两者都具备也行。

③ 纯净的或固态的电解质本身不一定能导电。

如：HCl气体、NaCl固体等。

④ 离子化合物在水溶液或熔融状态下，都能电离。如：NaOH、NaCl、NaNO3等。

而共价化合物只能在水溶液中发生电离，如：HCl、HNO3、H2SO4等。

⑤ 溶于水能导电的化合物，不一定是电解质。如：NH3、SO2、CO2等。

它们的水溶液都能导电，是因为跟水反应生成了电解质，而非本身能电离，故它们本身都不是电解质。

【思考】铝、NaCl溶液、氨水是电解质吗？                                                  

2．电解质导电的原因

⑴ 电解质导电原因：具有能自由移动的、带电荷的粒子。

3．非电解质

⑴ 概念：                                          化合物。

⑵ 常见物质类别

【注意事项】

① “都”的理解；

② “化合物”：非电解质讨论的对象必须是化合物。单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。

【导练1】下列物质：①金属铜；  ②固态NaCl；  ③CO2；   ④H2SO4；   ⑤碳棒；   ⑥酒精；  

                    ⑦KOH晶体；  ⑧熔融状态的KNO3； ⑨葡萄糖；  ⑩氨气。

电解质有：                        ；非电解质有：                      ；

能导电的物质有：                      。

【导练2】下列叙述正确的是（   ）。

A．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质   

B．固体氯化钠不导电，但氯化钠是电解质

    C．三氧化硫溶于水能导电，所以三氧化硫是电解质

    D．BaSO4的水溶液不能导电，所以BaSO4是非电解质

二．强电解质和弱电解质

1．强电解质：在水溶液里                                     的电解质。

包括以下几种：

强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI（六大强酸）；

强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2（四大强碱）；

绝大多数盐：NaCl、Na2CO3、CaCO3、AgCl等；

金属氧化物：Na2O、CaO等。

2．弱电解质：在水溶液里                                       的电解质。

包括以下几种：

弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO、HF、H2SO3等；

弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2等；

少数盐：(CH3COO)2Pb等；以及H2O

【注意】① 划分强、弱电解质的唯一标准是看电解质能否完全电离。

② 强电解质的导电能力不一定强，导电性强弱取决于溶液中自由移动的离子的浓度。

③ 电解质的强弱与溶解性无关，易溶的物质不一定是强电解质，难溶的物质不一定是弱电

解质。如：CH3COOH易溶，但是弱电解质； BaSO4、AgCl 等难溶于水，熔化或溶于水的部

分全部电离，所以它们是强电解质。

三．酸、碱、盐在水溶液中的电离

1．电离：电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程。

2．电离方程式

⑴ 定义：电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。

⑵ 举例

①强电解质电离方程式：  用“===”连接。

HCl === H＋+Cl－         KNO3 === K++NO3－

    H2SO4 ===              NaOH ===         

    ②弱电解质电离方程式：用“”连接。

    CH3COOH CH3COO－+H+        NH3·H2O NH4+ + OH－

多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远大于第二步

H2CO3                    HCO3－                 

多元弱碱一步电离       Cu(OH)2               

③酸式盐的电离方程式

酸式盐均为强电解质，电离用“===”连接。

    a．NaHSO4的电离

NaHSO4 在水溶液能完全电离出H＋和SO2- 4，在熔融状态下只能电离出Na+和 HSO4－。

在水溶液中：NaHSO4 ===                    

在熔融状态下：NaHSO4（熔融）===                       

    b．NaHCO3的电离

NaHCO3在水溶液HCO3－不拆成离子，但HCO3－在水溶液中能继续电离。

在水溶液中：NaHCO3 ===                                 

HCO3－                  

【归纳】认识酸、碱、盐的本质：

电离时生成的阳离子                  的化合物叫做酸，如：                 

电离时生成的阴离子                  的化合物叫做碱，如：                 

电离时能生成               和               的化合物叫做盐，如：                 

【讨论】NaHSO4溶液能电离出H+和Na+，NaHSO4属于酸吗？                 

【导练3】写出下列物质的电离方程式：

Na3PO4                    

HF                        

H2SO3                                                          

Mg(OH)2                   

第二课时

【学习目标】

1．了解离子反应的本质。

2．正确书写离子方程式。

3．初步掌握离子共存的判断方法。

【目标一】离子反应及方程式书写

1．离子反应

定义：　　　              　       　　　            　             　      

  【实验1-3】

2．离子方程式：用                                                式子叫做离子方程式。

3．离子方程式的书写步骤：

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。

4．书写离子方程式的拆分原则

⑴ 能拆写成离子的物质

⑵ 微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式。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“↓”)。

⑶ 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“↑”)。

⑷ 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。

⑸ 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。

【思考与讨论】完成下表中各反应的化学方程式和离子方程式，思考两种方程式在表示某一类反应时，表达的含义有什么不同，并进行讨论。

上面4个反应都是中和反应，虽然4个反应的化学方程式不同，但它们的离子方程式却是相同的。

揭示强酸与强碱发生中和反应的实质是                                                。      

5．离子方程式表示的意义：

①表示某一个具体的化学反应。

AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3     如离子反应可表示为                            。

②表示同一类型的离子反应。如可以表示强酸和可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。

6．离子反应发生的条件：

⑴ 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                                        反应发生的条件即有          或                或               生成，这类反应就能发生。

⑵ 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： Zn+ 2H＋==== Zn2＋+H2↑

【练习】写出下列反应的离子方程式

⑴ 醋酸与氢氧化钠反应：                                                

⑵ 硫酸与氢氧化钡反应：                                                

⑶ 锌粒与稀硫酸反应：                                                  

⑷ 氢氧化铜溶于盐酸：                                                  

⑸ 碳酸氢钠溶液与稀硫酸反应：                                          

⑹ 碳酸钙与稀盐酸反应：                                                

7．判断离子方程式正误，一般从以下几方面考虑：

⑴ 必需依据物质反应的客观事实，如铁与盐酸反应：

2Fe＋6H＋==== 2Fe3＋＋3H2↑（错误），正确的是：                                          

⑵ 必须看表示物质的化学式是否正确，如氢氧化铜和稀硫酸反应

OH-+H＋====  H2O（错误），正确的是：                                                      

⑶ 必须遵守原子守恒和电荷守恒，如铜和硝酸银溶液反应：

Cu +Ag＋==== Cu2＋+Ag（错误），正确的是：                                                 

⑷ 必须检查是否漏掉参加反应的离子，如氢氧化钡和硫酸铜溶液反应

Ba2＋+SO42-==== BaSO4↓（错误），正确的是：                                                 

⑸ 必须遵守反应物或生成物的配比，如氢氧化钡和稀硫酸溶液的反应

Ba2＋+OH-+H＋+SO42-==== BaSO4+H2O（错误），正确的是：                                   

【例1】下列不能发生离子反应的是（   ）。

A．NaCl溶液与AgNO3溶液

B．KNO3溶液与NaOH溶液

C．稀硫酸与BaCl2溶液

D．盐酸与Na2CO3溶液

【例2】下列化学反应的离子方程式错误的是（   ）。

A．BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓

B．NaOH溶液与硝酸的反应：OH－＋H＋===H2O

C．Na2CO3溶液与硫酸的反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

D．碳酸钙与盐酸的反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

【目标二】离子共存问题

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

⑴ 生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存：

①生成难溶性的盐：如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等。

②生成难溶性的碱：如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。

⑵ 生成气体的离子不能大量共存：如H＋与CO、HCO等。

⑶ 生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存：如H＋与OH－、CH3COO－，OH－与NH等。           

2．判断离子能否大量共存的“隐含条件”

⑴ “无色透明”溶液不存在有色离子，如：

⑵ 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。

⑶ 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。

【例3】在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是（   ）。

A．Ba2＋、Na＋、NO、SO      B．Mg2＋、Cl－、Al3＋、SO

C．K＋、Cl－、CO、NO       D．Ca2＋、Na＋、Fe3＋、NO

【例4】某溶液中存在大量的H＋、SO、Cl－，该溶液中还可能大量存在的离子是（   ）。

A．OH－　　　　　　B．NO           C．Ag＋            D．Ba2＋

【例5】

有下列9种离子：Mg2＋、H＋、Na＋、Cl－、OH－、Cu2＋、SO、NO、CO。

⑴ 与H＋不能大量共存的离子有哪些________________________________________。

⑵ 与OH－不能大量共存的离子有哪些_______________________________________。

⑶ 与Ba2＋不能大量共存的离子有哪些_______________________________________。

⑷ 无色溶液中一定不能大量存在的离子有哪些_______________________________。