高中化學(xué)魯科版選擇性必修1課件第3章第4節(jié)第1課時離子反應(yīng)發(fā)生的條件

第1課時離子反應(yīng)發(fā)生的條件第3章2021內(nèi)容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標(biāo)1.知道離子反應(yīng)的實質(zhì)和離子反應(yīng)發(fā)生的條件,會判斷離子反應(yīng)能否發(fā)生,培養(yǎng)變化觀念與平衡思想。2.會書寫離子方程式,熟知離子反應(yīng)的應(yīng)用,建立離子檢驗與推斷的思維模型,形成證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探必備知識一、離子反應(yīng)1.定義:溶液中離子之間以及離子與原子或分子之間發(fā)生的反應(yīng)。2.實質(zhì):溶液中某種或某些離子濃度降低。3.表示方法:常用離子方程式來表示。二、離子反應(yīng)及其發(fā)生條件1.生成沉淀(1)可溶性電解質(zhì)反應(yīng)生成沉淀:如Ba(OH)2溶液與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:(2)沉淀的轉(zhuǎn)化:如MgCO3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為

2.生成弱電解質(zhì)(1)生成弱電解質(zhì):弱電解質(zhì)包括弱酸、弱堿、水及極少部分鹽。①生成水:如KOH溶液與H2SO4溶液反應(yīng)的離子方程式為OH-+H+==H2O。②強酸制弱酸:CH3COONa溶液與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為CH3COO-+H+==CH3COOH。③強堿制弱堿:常溫下,向NH4Cl稀溶液中加稀NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為④水解反應(yīng):如NH4Cl水解方程式為

(2)弱電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為更弱的電解質(zhì):碳酸鈣上滴加稀醋酸的離子方程式為CaCO3+2CH3COOH==Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,此反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行是因為H2CO3比CH3COOH的酸性弱。3.生成氣體(或揮發(fā)性物質(zhì))Na2CO3溶液與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式為濃NH4Cl溶液與濃NaOH溶液共熱時的離子方程式為

4.發(fā)生氧化還原反應(yīng)(1)非原電池、電解池的反應(yīng)。向CuSO4溶液中加入鋅片的離子方程式為Cu2++Zn==Zn2++Cu;FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式為2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+。(2)原電池反應(yīng)。如Zn、Cu、CuSO4溶液構(gòu)成的原電池:負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-==Zn2+,正極反應(yīng)為Cu2++2e-==Cu,電池反應(yīng)為Zn+Cu2+==Cu+Zn2+。(3)電解池反應(yīng)。如氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的反應(yīng)為:陽極反應(yīng)為2Cl--2e-==Cl2↑,陰極反應(yīng)為2H++2e-==H2↑,電解反應(yīng)為2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑。正誤判斷判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)根據(jù)“強酸制弱酸”的反應(yīng)原理,H2S通入CuSO4溶液不會發(fā)生反應(yīng)Cu2++H2S==CuS↓+2H+。(

)(2)強酸與強堿中和反應(yīng)的離子方程式都可表示為H++OH-==H2O。(

)(3)NaHCO3和NaHSO4兩種溶液混合后,實際參加反應(yīng)的離子是H+和C。(

)(4)NH3遇氯化氫氣體生成白煙(NH4Cl小顆粒),因為生成了離子化合物,所以是離子反應(yīng)。(

)(5)某溶液中有Ca2+、N、Mg2+、Fe2+和Al3+五種陽離子,若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液微熱并攪拌,再加入過量鹽酸,溶液中的陽離子基本不減少的是Mg2+、Al3+、Ca2+。(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√課堂篇素養(yǎng)提升探究一離子方程式的書寫與正誤判斷問題探究Na2CO3溶液與HCl溶液互滴:1.開始滴加時甲、乙兩支試管中反應(yīng)的現(xiàn)象相同嗎?提示不相同。甲試管中開始幾乎沒有氣泡產(chǎn)生,乙試管中開始立即產(chǎn)生氣泡。2.寫出開始滴加時甲、乙兩支試管內(nèi)反應(yīng)的離子方程式。

深化拓展1.書寫離子方程式的要點:抓住一易、兩等、三查。一易:易溶的強電解質(zhì)(強酸、強堿和大多數(shù)可溶性鹽)以實際參加反應(yīng)的離子符號表示;其他物質(zhì)(非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶物、氣體、單質(zhì)、氧化物等)用化學(xué)式表示。兩等:離子方程式兩邊的原子個數(shù)、電荷總數(shù)均應(yīng)相等。三查:檢查各項是否都有公約數(shù),是否漏寫必要的反應(yīng)條件。是否漏寫離子反應(yīng)。2.書寫離子方程式時應(yīng)注意的問題:(1)未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式,如銅與濃硫酸、NaCl固體與濃硫酸、NH4Cl固體與Ca(OH)2固體的反應(yīng)等。(2)有離子生成的反應(yīng)可以寫離子方程式,如鈉和水、SO2通入溴水中、CaCO3固體溶于乙酸溶液、氯氣與水的反應(yīng)等。(4)氨水作為反應(yīng)物寫NH3·H2O;作為生成物,若加熱或濃度很大時,可寫NH3并標(biāo)“↑”。若無加熱條件且濃度很小時,寫NH3·H2O的形式。3.離子方程式的正誤判斷(1)看離子反應(yīng)是否符合客觀事實。如鐵與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+而不生成Fe3+。(2)看“==”“”“↓”“↑”及必要的條件是否正確、齊全。(3)看表示各物質(zhì)的化學(xué)式是否正確。如HC不能寫成H++C?？丛撚秒x子表示的是否拆成了離子,該用化學(xué)式表示的是否寫成了化學(xué)式。(4)看原子個數(shù)是否守恒、電荷是否守恒。如FeCl2溶液與Cl2反應(yīng),不能寫成Fe2++Cl2==Fe3++2Cl-,而應(yīng)寫成2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-。(7)看是否符合題設(shè)條件的要求。如過量、少量、等物質(zhì)的量、適量、任意量以及滴加順序?qū)Ψ磻?yīng)產(chǎn)物的影響。素能應(yīng)用D.向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體:Fe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+答案C規(guī)律方法

(1)多元弱酸酸式鹽與量有關(guān)的離子反應(yīng),書寫離子方程式時可用“少定多變法”來書寫。所謂“少定”就是量少的反應(yīng)物,其離子的計量數(shù)按化學(xué)式確定,所謂“多變”就是過量的反應(yīng)物,其計量數(shù)根據(jù)反應(yīng)的需要來確定,不受化學(xué)式中的比例制約,是可變的。如將少量的NaOH溶液加入到Ca(HCO3)2溶液中,反應(yīng)的離子方程式為(2)反應(yīng)物相對量不同,離子方程式不同,如CO2與Ca(OH)2、SO2與NaOH、AlCl3與NaOH、Na[Al(OH)4]與鹽酸的反應(yīng)等。(3)反應(yīng)物中有兩種或兩種以上的離子被一種物質(zhì)氧化或還原的反應(yīng),按不同比值混合時,離子方程式不同,如FeBr2與Cl2、FeI2與Cl2的反應(yīng)等。變式訓(xùn)練1-1下列指定反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(

)C.少量CO2通入CaCl2溶液中:Ca2++CO2+H2O==CaCO3↓+2H+D.向次氯酸鈣溶液中通入SO2:Ca2++ClO-+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO答案B解析草酸難電離,應(yīng)該用化學(xué)式表示,A錯誤;B項中離子方程式符合反應(yīng)事實,遵循電荷守恒、原子守恒,正確;酸性HCl>H2CO3,CO2和CaCl2溶液不能反應(yīng),C錯誤;向次氯酸鈣溶液中通入SO2,會發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為Ca2++ClO-+SO2+H2O==CaSO4↓+2H++Cl-,D錯誤。變式訓(xùn)練1-2下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是(

)2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2:MnO2+4HCl(濃)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2OB.明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體:Al3++3H2O==Al(OH)3↓+3H+2O2溶于水產(chǎn)生O2:Na2O2+H2O==2Na++2OH-+O2↑D.Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng):HC+Ca2++OH-==CaCO3↓+H2O答案D解析鹽酸是強酸,HCl應(yīng)拆寫為Cl-和H+形式,A不正確;常溫下,Al3+水解不能進(jìn)行徹底,因此不能生成Al(OH)3沉淀,正確的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,B不正確;C項中原子不守恒,正確的離子方程式為2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2↑;由于NaOH溶液不足,先寫出一個OH-,過量的Ca(HCO3)2溶液則要滿足OH-的需要,HC系數(shù)為1,生成一個C可結(jié)合一個Ca2+,所以該反應(yīng)的離子方程式為HC+Ca2++OH-==CaCO3↓+H2O。探究二限定條件下水溶液中離子能否大量共存的判斷問題探究1.某無色溶液中可能含有大量的Fe3+、Na+、Cl-、OH-嗎?提示不可能。無色溶液中不含F(xiàn)e3+,且Fe3+與OH-因生成沉淀而不能大量共存。2.某溶液中加入紫色石蕊溶液顯紅色,則該溶液中可能含有大量的K+、C嗎?提示可能有K+,不能有大量的C。加入紫色石蕊溶液顯紅色說明溶液顯酸性,C不能大量共存。深化拓展

(2)強堿性溶液:①題干中限制溶液呈堿性的方式有多種,如:pH=14的溶液、能使pH試紙變藍(lán)、遇紫色石蕊溶液變藍(lán);②在強堿性溶液中,H+及弱堿陽(3)可能是強酸性溶液也可能是強堿性溶液:①與Al反應(yīng)生成H2的溶液;②常溫下由水電離出的c水(H+)或c水(OH-)為10-10mol·L-1的溶液。3.三特殊:即三種特別注意的情況

4.四反應(yīng):指離子間通常發(fā)生的四種反應(yīng)類型

(4)絡(luò)合反應(yīng),如Fe3+與SCN-不能大量共存。

素能應(yīng)用典例2室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

)答案A易錯警示

(1)要注意題干要求,審清關(guān)鍵詞,如“能不能”“一定”“可能”“一定不能”“因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能”等;其次注意對“無色透明”的理解,“無色”對應(yīng)“有色”,應(yīng)掌握常見有色離子,“透明”對應(yīng)“渾濁”,應(yīng)掌握常見的沉淀反應(yīng),另外還需特別關(guān)注一些限定或隱含條件,特別是一些酸、堿性的變相說法等。變式訓(xùn)練2(2020浙江溫州十五校聯(lián)合體高二期中聯(lián)考)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(

)答案C解析酸性條件下,Fe2+能被N氧化為Fe3+,所以

mol·L-1的KNO3溶液中H+、Fe2+不可能大量共存,故不選A;H+與[Al(OH)4]-反應(yīng)生成Al3+,H+與[Al(OH)4]-不能大量共存,故不選B;pH=12的溶液顯堿性,K+、Na+、CH3COO-、Br-不反應(yīng),一定能大量共存,故選C;與鋁反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣的溶液可能顯酸性或堿性,堿性條件下N不能大量存在,故不選D。素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.下列離子方程式中,正確的是(

)C.鋅和稀硫酸反應(yīng):Zn+2H+==Zn2++H2↑D.氧化銅和鹽酸反應(yīng):O2-+2H+==H2O答案C2.(2020山東濟寧高一上學(xué)期期末)下列有關(guān)反應(yīng)的離子方程式不正確的是(

)A.氯氣與冷的石灰乳:Cl2+Ca(OH)2==Ca2++H2O+Cl-+ClO-3溶液中加入Cu片:2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+C.氯氣溶于水:Cl2+H2O==H++HClO+Cl-D.過氧化鈉投入水中:2Na2O2+2H2O==O2↑+2Na++2OH-答案D解析氯氣與冷的石灰乳反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水,其離子方程式為Cl2+Ca(OH)2==Ca2++H2O+Cl-+ClO-,A正確;FeCl3與Cu反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2,其離子方程式為2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+,B正確;氯氣與水反應(yīng)生成氯化氫、次氯酸,其離子方程式為Cl2+H2O==H++HClO+Cl-,C正確;過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉、氧氣,其離子方程式為2Na2O2+2H2O==O2↑+4Na++4OH-,D不正確。C.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液:2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑D.用FeCl3溶液腐蝕銅電路板:Fe3++Cu==Fe2++Cu2+答案C解析氫氧化鎂難溶于水,主要以固體形式存在,不能寫成離子形式,A錯誤;碳酸氫鈣和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀和H2O,B錯誤;C正確;D項中電子不守恒,電荷不守恒,錯誤。答案C5.某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。有人設(shè)計了下圖中的工藝流程,利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑,從廢水中回收金,并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空