化学选修4 化学反应原理第4节 离子反应教学设计

教学建议

一、重难点分析

重点:离子反应发生的条件。

难点:离子反应发生的条件。

二、教学中应注意问题

教师应注意用好“交流·研讨”中的例子,再用学生熟悉的离子反应的例子,组织学生进行讨论。可以首先引导学生归纳出离子反应的共同点,即某种或某些离子浓度的降低;然后对离子反应发生的条件进行分类,即生成沉淀、弱电解质、气体或发生氧化还原反应。对于这种归纳性质的讨论,学生在讨论过程中可能会从不同的角度得出各种各样的结论,教师不要轻易否定,注意倡导结论的合理性而非唯一性。

在分析有关离子反应的问题时,应该特别注意引导学生运用本章前面3节学习形成的分析思路:①溶剂(水)本身存在哪些微粒(分子或离子);②溶质处于溶剂中会生成哪些微粒;③溶质与溶剂是否会发生相互作用,这种作用会生成哪些微粒;④反应物混合后,反应体系内存在哪些微粒;⑤哪些微粒可以发生反应,为什么可以发生反应,产物是什么。

对于“离子反应发生的条件”的教学,重点应该放在前期根据“交流·研讨”展开的讨论上,在充分讨论的基础上教师进行归纳总结;也可以有其他的创新思路,如给定一些离子组,首先由学生预测这些离子是否能够共存,再通过实验进行验证,最后总结出离子反应发生的条件。

这一部分还应该注意的问题是弄清平衡和反应的关系。对于一个可逆反应,平衡和反应并不矛盾,平衡的移动必然表现为反应的发生,反应发生后终将建立平衡。因此,不必过于强调化学方程式中使用可逆符号还是等号更规范。在有意强调反应过程是可逆时,可以使用可逆符号;在注重考虑反应物(始态)与反应产物(终态)这两个状态时,可以使用等号。例如,MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2沉淀的反应,既可以使用可逆符号也可以使用等号。

参考资料

离子反应的理解

在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应,可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。因为电解质在水溶液里发生的反应,其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。

1.离子反应的特点

离子反应的反应速率快,相应离子间的反应不受其他离子的干扰。

2.离子反应的类型

(1)离子互换反应

在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还原反应。

(2)离子互换反应发生的条件

①生成难溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。

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

③生成易挥发性物质。如生成CO2、SO2、H2S等。

只要具备上述三个条件中的一个,离子互换反应即可发生。这是由于溶液中离子间相互作用生成难溶物质、难电离物质、易挥发物质时,都可使溶液中某几种自由移动离子浓度减小的缘故。若不能使某几种自由移动离子浓度减小时,则该离子反应不能发生。如KNO3溶液与NaCl溶液混合后,因无难溶物质、难电离物质、易挥发物质生成,Na+、Cl-、K+、N浓度都不减小,四种离子共存于溶液中,故不能发生离子反应。

(3)有离子参加的氧化还原反应

①置换反应的离子反应

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。非金属单质与非金属阴离子之间的置换反应,如Cl2与NaBr溶液的反应,实际上是Cl2与Br-之间的置换反应。

②其他一些有离子参加的氧化还原反应

如MnO2与浓盐酸反应制取Cl2;Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2、CuCl2;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水等。

这些离子反应发生的条件是:比较强的氧化剂和较强的还原剂反应,生成氧化性较弱的氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握一些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱,是判断这一类离子反应能否发生的重要依据。