高中人教版 (新课标)第二节 离子反应教学设计

课时2　离子反应及其发生的条件

目标与素养：1.理解离子反应的概念，知道复分解型离子反应发生的条件。(宏观辨识与变化观念)2.知道离子方程式代表的是某一类的反应，能够书写常见的离子方程式。(模型认知)3.能够熟练解决常见的复分解型离子共存问题，判断溶液中离子能否大量共存。(科学探究)

一、离子反应

1．实验探究

2.概念：溶液中离子之间的反应。

3．实质：反应物的某些离子的浓度减小。

二、离子反应表示式——离子方程式

1．书写步骤(以氯化钡与硫酸钠溶液反应为例)

2．概念：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。

3．意义

(1)表示某一个具体的化学反应

如BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl可用离子方程式Ba2＋＋SO===BaSO4↓表示。

(2)表示同一类型的离子反应

如NaOH和HCl、NaOH和HNO3、KOH和H2SO4的反应都可用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示。

三、离子反应发生的条件

1．实验探究

2．复分解型离子反应发生的条件

3．溶液中的置换反应

溶液中金属与酸、盐的置换反应也是离子反应的一种类型：如Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)参加离子反应的物质一定都是电解质。 (　　)

(2)离子反应的实质是离子浓度减小生成沉淀。 (　　)

(3)生成水的离子反应一定为中和反应。 (　　)

(4)Cu投入AgNO3溶液中发生的反应为离子反应。 (　　)

[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√

2．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是(　　)

A．H＋、Ca2＋、Cl－、CO

B．Na＋、Mg2＋、SO、OH－

C．K＋、Na＋、OH－、Cl－

D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SO

[答案]　C

3．写出下列反应的离子方程式。

(1)AgNO3与Na2CO3溶液：                               。

(2)CuSO4与Ba(OH)2溶液：                                                      

                                                     。

[答案]　(1)2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓

(2)Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓　

1.离子方程式书写的核心

2．离子方程式书写的关键

(1)弄清反应原理，如Fe与稀硫酸反应生成Fe2＋。

(2)拆分原则

①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。

②改写微溶物时要看清题目要求：a.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。b.作为生成物，一般写化学式(标↓号)。

③氨水作反应物写成NH3·H2O；作生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标↑号)。

④多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如NaHCO3不能拆写成Na＋、H＋和CO，应拆写成“Na＋＋HCO”。

⑤强酸酸式酸根可拆开写，如HSO可拆写为“H＋＋SO”。

模型认知——“六看”判断离子方程式正误

(1)看是否符合反应事实或原理。

(2)看是否符合拆写原则。

(3)看是否符合两守恒：原子守恒与电荷守恒。

(4)看是否漏掉反应。

(5)看是否符合阴、阳离子的个数配比。

(6)看是否拆分微溶物。如澄清石灰水可拆写为“Ca2＋＋2OH－”。

1．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(　　)

A．氢氧化钡溶液与硫酸的反应：OH－＋H＋===H2O

B．澄清的石灰水与稀盐酸反应：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O

C．铜片插入硝酸银溶液中：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag

D．碳酸钙溶于稀盐酸中：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

D　[A项漏掉离子反应，正确应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；B项Ca(OH)2为澄清溶液时，应拆成离子的形式，正确应为OH－＋H＋===H2O；C项电荷不守恒，正确应为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag；D项正确。]

2．写出下列反应的离子方程式。

(1)CO2通入足量澄清石灰水中：                        。

(2)BaCl2溶液与K2SO4溶液混合：                      。

(3)Cu(OH)2溶于盐酸：                               。

(4)Zn溶于稀硫酸：                              。

[答案]　(1)CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O

(2)Ba2＋＋SO===BaSO4↓

(3)Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

(4)Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋

3．下列化学方程式中，不可以用H＋＋OH－===H2O表示的是(　　)

A．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O

B．Ba(OH)2＋2HCl===BaCl2＋2H2O

C．Cu(OH)2＋2HNO3===Cu(NO3)2＋2H2O

D．KOH＋HCl===KCl＋H2O

C　[H＋＋OH－===H2O代表强酸和可溶性强碱反应生成可溶性盐和水的反应，选项A、B、D符合；而选项C中氢氧化铜为难溶性弱碱，应写成化学式的形式。]

1.离子反应的常见类型

(1)复分解反应生成沉淀或气体或H2O；

(2)碱性氧化物(如CuO)与酸反应；

(3)酸性氧化物(如CO2)与碱反应；

(4)活泼金属(如Zn)与酸反应；

(5)金属(如Zn)与盐(如CuSO4)的反应。

2．离子不能大量共存的两类情况

(1)能发生复分解反应

①生成难溶或微溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、CaSO4、Ag2SO4、BaCO3、MgCO3、Fe(OH)3等。

②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、HClO、H2O、NH3·H2O等。

③生成挥发性物质(气体)。如生成CO2、SO2、H2S等。只要具备上述三个条件中的一个，则离子不能大量共存。

(2)能发生置换反应

金属单质与金属阳离子之间的置换反应，如Fe与CuSO4溶液的反应，实际上是Fe与Cu2＋之间的置换反应。

4．常温下，下列各组离子在指定溶液或水溶液中能大量共存的一组是(　　)

A．0.1 mol·L－1的NaOH溶液：K＋、Na＋、SO、CO

B．K＋、Cu2＋、OH－、NO

C．0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO、Cl－

D．K＋、Mg2＋、SO、OH－

A　[A项，无离子反应；B项，Cu2＋与OH－反应生成沉淀；C项，CO与Ba2＋反应生成沉淀；D项，Mg2＋与OH－反应生成沉淀。]

5．某溶液遇石蕊试液显红色，下列各组离子中能在该溶液中大量共存的是(　　)

A．Na＋、NO、Ca2＋、Cl－

B．K＋、SO、HCO、Na＋

C．Fe3＋、SO、OH－、Ba2＋

D．MnO、SO、NO、CO

A　[能使石蕊试液显红色的溶液是酸性溶液，溶液中存在大量H＋。B项，HCO与H＋不能大量共存；C项，Fe3＋与OH－不能大量共存，H＋与OH－不能大量共存，Ba2＋与SO不能大量共存；D项，CO与H＋不能大量共存。]

离子共存分析时易忽视的隐含条件

(1)隐含条件一：无色透明溶液。

①“无色”是指溶液中不含有带有颜色的离子，如：呈蓝色的Cu2＋、呈浅绿色的Fe2＋、呈棕黄色的Fe3＋、呈紫色的MnO。

②“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液是无色的。

(2)隐含条件二：酸性环境。“强酸性溶液”“使石蕊变红的溶液”“常温下，pH<7的溶液”。

(3)隐含条件三：碱性环境。“强碱性溶液”“使酚酞变红的溶液”“常温下，pH>7的溶液”。

1．下列反应不是离子反应的是(　　)

A．NaOH溶液与CuCl2溶液反应

B．2H2＋O22H2O

C．Na2CO3溶液与稀HCl反应

D．CaCl2溶液与K2CO3溶液反应

B　[H2与O2反应生成H2O的反应不存在离子的参与和生成。]

2．下列各组中的两个反应，可用同一离子方程式表示的是(　　)

A．CaCO3和HCl、K2CO3和HCl

B．BaCl2和H2SO4、Ba(OH)2和H2SO4

C．HCl和Na2CO3、HCl和NaHCO3

D．NaOH和H2SO4、Ba(OH)2和HNO3

D　[A项中离子方程式分别为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑和CO＋2H＋===CO2↑＋H2O；B项中离子方程式分别为Ba2＋＋SO===BaSO4↓和Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；C项中离子方程式分别为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O和HCO＋H＋===CO2↑＋H2O；D项中离子方程式均为H＋＋OH－===H2O。]

3．下列反应的离子方程式中，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

D　[某个离子方程式书写是否正确应遵循客观事实。A项反应不能发生，因为Cu的金属活动性弱，不能置换出氢气；B项忽视了所有阴、阳离子均参加了反应；C项反应生成的H2CO3不稳定，分解成CO2和H2O；D项正确。]

4．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 (　　)

A．在pH＝1的溶液中：NH、K＋、HS－、Cl－

B．有SO存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、I－

C．使酚酞试液变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋

D．无色透明的水溶液中：K＋、Ba2＋、I－、NO

D　[A项，pH＝1的溶液为强酸性溶液，HS－不能大量共存；B项，SO与Ca2＋反应生成CaSO4微溶物，不能大量共存；C项，酚酞试液变红，溶液呈碱性，Fe3＋不能大量共存。]

5．某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂，先制得碳酸钙，最终制得纯净的硝酸钙晶体。

(1)写出制取过程中反应的离子方程式：                                                      

                                                     。

(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)。

①用蒸馏水完全溶解CaCl2后，加入                      ；

②将反应后的混合物过滤，并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl－；

③加入                  ，使沉淀完全溶解；

④                    ，得到纯净的硝酸钙晶体。

[解析]　题目要求最终制得纯净的硝酸钙晶体，从提供的试剂看发生反应的离子方程式应为Ca2＋＋CO===CaCO3↓，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。其实验步骤：加入Na2CO3使CaCl2转化为CaCO3沉淀，过滤洗涤后在沉淀中加HNO3溶解生成Ca(NO3)2，再用蒸发结晶的方法制得纯净的Ca(NO3)2。

[答案]　(1)Ca2＋＋CO===CaCO3↓，

CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O

(2)碳酸钠溶液　稀硝酸　蒸发结晶