高三化学教案离子反应教案.docx
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高三化学教案离子反应教案
高三化学教案：
离子反应教案
解读与阐释
考纲要求权威解读
1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念;了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。
2.能正确书写离子方程式，并能进行相关计算。
3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
4.了解常见离子的检验方法。
常见的考查形式：
①强、弱电解质的判断;②离子方程式书写及正误判断;③结合推断题书写离子方程式;④离子共存;⑤离子检验与推断。
梳理与整合
一、有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的概念
导学诱思
有下列物质：
①铝、②硫化氢、③金刚石、④氢氧化铝、⑤干冰、⑥液氯、⑦氯水、⑧氢氧化钠固体、⑨碳酸氢钾溶液、⑩硫酸钡粉末、液氨、氨水、醋酸、乙醇。
其中在常温下能导电的是________;属于非电解质的是______;属于电解质的是__________;属于弱电解质的是________。
教材回归
1.电解质和非电解质
在________或________下能导电的化合物，叫做电解质;在________和________下都不能导电的化合物，叫做非电解质。
2.强电解质和弱电解质
溶于水后____电离的电解质叫做强电解质，如氢氧化钠固体、硫酸钡粉末等;溶于水后____电离的电解质叫做弱电解质，如硫化氢、醋酸、氢氧化铝等。
①判断电解质和非电解质时，要注意电解质和非电解质均是化合物，要特别注意金属单质的干扰。
②判断电解质的强、弱，除了用定义进行判断外，我们常用物质分类的方法进行判断，如酸、碱、盐都是电解质，非金属氧化物及大多数有机物是非电解质，单质既不是电解质也不是非电解质;强酸（如三大强酸H2SO4、HCl、HNO3）、强碱〔如四大强碱NaOH、KOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2〕和大多数盐是强电解质，弱酸（如HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等）、弱碱（如NH3H2O）、两性氢氧化物〔如Al（OH）3〕是弱电解质。
二、电离方程式的书写
导学诱思
写出下列物质溶于水的电离方程式。
（1）HCl：
________________________________________________________________________。
（2）H2S：
________________________________________________________________________。
（3）Ca（OH）2：
________________________________________________________________________。
（4）KClO3：
________________________________________________________________________。
（5）NH4HCO3：
________________________________________________________________________。
（6）NH4HSO4：
________________________________________________________________________。
教材回归
1.电离
电解质在水溶液中或熔融状态下离解成____________的过程。
2.电离方程式的书写
强电解质的电离方程式中用____连接，弱电解质及多元弱酸的酸式根的电离方程式中用____连接。
书写电离方程式时，首先要判断电解质的强弱，然后注意符号===?
?
的应用，多元弱酸的电离要分步写，弱酸酸式盐的电离要分步写，强酸酸式盐的电离写一步即可，弱碱的电离只写一步即可。
三、离子反应
导学诱思
写出下列反应的离子方程式。
（1）Cl2通入水中：
_________________________________________________。
（2）Na投入水中：
__________________________________________________。
（3）FeCl2溶液中通入Cl2：
________________________________________________。
（4）FeCl3溶液中加入铜粉：
________________________________________________。
（5）金属铝溶于NaOH溶液中：
_________________________________________________。
（6）大理石与醋酸反应：
__________________________________________________。
（7）用NaOH溶液吸收少量CO2：
________________________________________________。
（8）用NaOH溶液吸收大量CO2：
________________________________________________。
（9）少量KHSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应：
____________________________________
________________________________________________________________________。
（10）向NaHCO3溶液中加入过量Ba（OH）2溶液：
_____________________________
________________________________________________________________________。
（11）向Ca（HCO3）2溶液中加入少量NaOH溶液：
_________________________________
________________________________________________________________________。
教材回归
1.概念
离子反应通常是指在溶液中有____参加的反应。
2.条件
（1）复分解型
①生成____（如CaCO3、BaSO4等）。
②生成______物质（如H2O、弱酸、弱碱等）。
③生成____（如NH3、H2S、CO2等）。
（2）氧化还原型
由于发生________反应而使反应物的离子浓度减小，这类反应能否发生取决于有关离子的氧化性、还原性强弱。
3.离子方程式的概念
用__________________来表示反应的式子。
4.离子方程式的意义
不仅可以表示一定物质间的某个反应，而且还可以表示____________，并揭示了这类化学反应的本质，如HCl、HNO3、H2SO4分别与NaOH、KOH溶液反应的实质为__________________。
5.书写步骤（以NH4Cl稀溶液与NaOH反应为例）
我们在书写离子方程式时，一般不要用上述步骤书写，而是要抓住离子反应的实质，直接书写出离子反应方程式，如CuSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应的离子方程式书写步骤：
①首先分析溶液中的离子有Cu2+、SO2-4、Ba2+、2OH-;②然后分析哪些离子相互结合，Cu2+与OH-反应生成Cu（OH）2、SO2-4与Ba2+反应生成BaSO4;最后根据离子的个数比配平方程式。
再如Ca（HCO3）2溶液与NaOH反应实质是HCO-3与OH-反应生成更难电离的H2O，同时生成的CO2-3再与Ca2+结合生成难电离的CaCO3沉淀，这样我们就可以根据三种离子的个数比写出与量有关的离子方程式。
理解与深化
一、有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念
1.判断电解质注意点
电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物，二者的主要不同是在溶于水或熔融状态下能否导电。
要注意：
（1）电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等;导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。
（2）非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
（3）电解质必须是化合物本身电离出的离子导电，否则不属于电解质。
如：
CO2、NH3、Cl2等物质的水溶液虽能导电，但它们并不是电解质，因为它们是与水反应后生成了电解质，才使溶液导电的。
2.判断电解质强、弱的注意点
（1）电解质的强弱是由物质内部结构决定的，与任何外界因素无关。
（2）电解质的强弱与其溶解性无关。
某些盐如BaSO4等虽难溶于水，但溶于水的部分却是完全电离的，所以它们是强电解质;相反，能溶于水的未必都是强电解质，如CH3COOH、NH3H2O等虽然能溶于水，但溶解时只有部分电离，故这些是弱电解质。
（3）电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。
电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系，如1molL-1的醋酸溶液的导电能力就大于0.00001molL-1的盐酸，所以说盐酸的导电能力一定大于醋酸是错误的。
【例1】（2019浙江嘉兴一中月考）下列说法正确的是（）。
A.NaCl晶体中含有Na+、Cl-，所以NaCl晶体能导电
B.CO2溶于水能导电，所以CO2是电解质
C.BaSO4难溶于水，故将BaSO4放入水中存在电离平衡
D.Cl2的水溶液能够导电，但Cl2既不是电解质也不是非电解质
二、离子方程式的书写
1.离子方程式的书写关键点
书写离子方程式的关键是依据客观事实，抓住两易、三等、两查。
两易：
即易溶、易电离的物质（可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐）以实际参加反应的离子符号表示，非电解质、弱电解质、难溶物、气体等用化学式表示。
三等：
即三个守恒，
（1）必须遵循质量守恒原理（即反应前后原子种类及个数应相等）;
（2）必须遵循电荷守恒原理（即反应前后阴阳离子所带的电荷总数应相等）;（3）必须遵循电子得失守恒原理（适用于氧化还原反应的离子方程式）。
两查：
检查各项是否都有公约数，写成最简的化学计量数，是否漏写必要的反应条件。
2.书写离子方程式的注意点
（1）对于微溶物的处理有三种情况
①在生成物中有微溶物析出时，微溶物用化学式表示。
如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：
2Ag++SO2-4===Ag2SO4。
②当反应物里有微溶物处于溶液状态（稀溶液），应写成离子的形式。
如CO2气体通入澄清的石灰水中：
CO2+Ca2++2OH-===CaCO3+H2O。
③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液，因为石灰乳中大部分的Ca（OH）2未溶解，以未电离的Ca（OH）2为主，所以应写成化学式：
Ca（OH）2+CO2-3===CaCO3+2OH-。
（2）有NH3参加或生成的反应
氨水作为反应物写成NH3H2O或NH3;作为生成物，若有加热条件或浓度很大时，应写NH3。
（3）固体与固体间的反应不能写离子方程式，如NH4Cl和熟石灰反应制取NH3。
浓硫酸参加反应时不写成离子，如Cu与浓硫酸反应;而浓硝酸、浓盐酸则可写成离子，如Cu与浓硝酸反应，可写成：
Cu+4H++2NO-3===Cu2++2NO2+2H2O。
MnO2与浓盐酸共热可写成：
MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2+2H2O。
即未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式。
（4）多元弱酸的酸式酸根离子，在离子方程式中不能拆开写。
如HCO-3不能拆写成H++CO2-3。
注意HSO-4在溶液中写成离子形式H++SO2-4。
口诀：
弱的不拆开，强的全拆开。
（5）注意与量有关的离子方程式书写技巧
①生成的产物可与过量的物质继续反应的离子反应。
NaOH与AlCl3溶液（足量或不足量），Ba（OH）2溶液通入CO2（少量或过量），有关的离子方程式都有区别。
这类离子反应，只需注意题给的条件，判断产物是否与过量物质继续反应，以便确定产物形式。
②酸式盐与量有关的离子反应。
如向NaHSO4溶液加入过量的Ba（OH）2，因为Ba（OH）2过量，NaHSO4溶液中的H+和SO2-4均参加反应，所以参加反应的H+和SO2-4与原溶液中的H+和SO2-4相等，即在离子反应方程式中H+和SO2-4物质的量之比为1∶1，离子反应方程式如下：
H++SO2-4+OH-+Ba2+===BaSO4+H2O。
向NaHSO4溶液加入少量的Ba（OH）2，应以量少的为主，即Ba2+与OH-物质的量之比为1∶2，离子反应方程式如下：
Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4+2H2O。
这类离子反应，只需注意量不足的物质与参加反应的离子的物质的量之比一定要与它的化学式相符合，过量的物质不需考虑。
③较特殊且与量有关的离子反应，这类离子反应要求量与其他因素应统筹兼顾。
如Mg（HCO3）2溶液与过量NaOH反应，不可忽视Mg（OH）2比MgCO3更难溶、更稳定;明矾与足量Ba（OH）2溶液反应，不可忽视Al（OH）3的两性;NH4HSO4溶液与足量Ba（OH）2溶液反应，不可忽视NH3H2O也是弱电解质;新制氯水与少量FeBr2溶液反应，不可忽视Fe2+、Br-都能被氯气氧化等。
④混合顺序不同，离子反应不同，这类离子反应应注意各物质量的变化。
如：
NaOH溶液与AlCl3溶液、Na2CO3溶液与盐酸、氯水与FeBr2等。
【例2】A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。
下列为相关的实验步骤和现象，看后请完成下列问题。
（1）写出A、B和C的化学式：
A________，B________，C________。
（2）依次写出AD，DE（E中含有某+5价元素的含氧酸根）的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（3）写出将SO2气体通入K的溶液发生反应的离子方程式：
______________________。
（4）写出FK的离子方程式：
________________________________________________。
三、离子方程式正误判断
综观近几年高考试题，离子方程式的正误判断题型的再现率很高，而且这类试题的失分率居高不下。
这类试题的失分率虽很高，但所考查的知识点并不是漫无边际的，做这类试题要从以下10个方面检查：
1.检查反应是否符合客观事实，错写反应产物。
2.检查是否混淆化学式和离子的书写形式。
3.检查是否符合电荷守恒或原子守恒。
4.检查是否符合氧化还原反应中得失电子守恒。
5.检查是否有隐含条件。
6.检查是否漏写部分离子反应。
7.检查是否错写反应物或产物的配比关系。
8.检查===?
?
运用是否得当。
9.检查物质的聚集状态。
10.检查是否忽视了题设条件及要求。
题设中常见条件如过量少量等物质的量适量任意量以及滴加顺序等对反应方程式或产物的影响。
【例3】（改编组合）下列反应的离子方程式正确的是__________。
①（2019北京理综）铁溶于稀硝酸，溶液变黄：
3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O
②（2019浙江理综）氧化铝溶于NaOH溶液：
Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O
③（2019海南高考）醋酸钠水溶液中通入足量CO2：
2CH3COO-+CO2+H2O===2CH3COOH+CO2-3
④铝溶于稀硝酸：
2Al+6H+===2Al3++3H2
⑤过量铁与稀硝酸反应：
3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO+4H2O
⑥铁与稀硫酸反应：
2Fe+6H+===2Fe3++3H2
⑦（2019天津理综）用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：
2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2+8H2O。
⑧（2019海南高考）碳酸锌溶于稀硝酸中：
CO2-3+2H+===H2O+CO2
⑨（2019浙江理综）氯化镁溶液与氨水反应：
Mg2++2OH-===Mg（OH）2
⑩（2019天津理综）将氯气溶于水制备次氯酸：
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
NH3通入醋酸溶液中：
CH3COOH+NH3===CH3COONH4
（2019海南高考）金属铝溶于稀硫酸中：
Al+2H+===Al3++H2
（2019海南高考）少量Cl2通入KI溶液中：
Cl2+2I-===2Cl-+I2
（2019天津理综）用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：
Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
（2019天津理综）Na2O2与H2O反应制备O2：
Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2
NaNO2溶液中加入KMnO4酸性溶液：
2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O
向氯化亚铁溶液中通入过量氯气：
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液：
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
向Na2S2O3溶液中通入足量氯气：
S2O2-3+2Cl2+3H2O===2SO2-3+4Cl-+6H+
（2009江苏化学）在强碱溶液中次氯酸钠与Fe（OH）3反应生成Na2FeO4：
3ClO-+2Fe（OH）3===2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+
○21Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应：
Ba2++SO2-4===BaSO4
○22（2009宁夏、辽宁理综）氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：
Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3+H2O
○23少量Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应：
Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4+H2O
○24Na2S水解：
S2-+2H2O===H2S+2OH-
○25实验室中用NH4Cl与消石灰混合加热制取NH3：
NH+4+OH-=====△NH3+H2O
○26过量的SO2通入NaOH溶液中：
SO2+2OH-===SO2-3+H2O
○27溴化亚铁溶液中通入过量氯气：
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
○28碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：
HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3+H2O
○29碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应：
2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3+2H2O+CO2-3
○30等物质的量的Ba（OH）2与NH4HSO4在稀溶液中反应：
Ba2++2OH-+H++NH+4+SO2-4===BaSO4+NH3H2O+H2O
四、解答离子共存一二三四
1.一色：
即溶液颜色
若限制溶液为无色，则Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4等有色离子均不能存在。
2.二性：
即溶液的酸、碱性
（1）强酸性溶液：
①题干中限制溶液呈酸性的方式有多种，如：
pH=1、pH试纸变红、石蕊试液变红。
②在强酸性溶液中，OH-及弱酸根阴离子（如CO2-3、SO2-3、ClO-、AlO-2、CH3COO-等）均不能大量共存。
（2）强碱性溶液：
①题干中限制溶液呈碱性的方式有多种，如：
pH=14、pH试纸变蓝、紫色石蕊试液变蓝。
②在强碱性溶液中，H+及弱碱阳离子（如NH+4、Fe3+、Al3+等）均不能大量共存。
（3）可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液：
①与Al反应生成H2。
②常温下由水电离出的c（H+）或c（OH-）为10-10molL-1。
3.三特殊：
即三种特别注意的情况
（1）NO-3+H+组合具有强氧化性。
（2）NH+4与CH3COO-、CO2-3、HCO-3等离子均能水解且水解相互促进，但总的水解程度较小，且氨气极易溶于水，它们在溶液中能大量共存。
（3）AlO-2与HCO-3水解均显碱性，但在溶液中也不能大量共存：
AlO-2+HCO-3+H2O===Al（OH）3+CO2-3。
4.四反应：
指离子间通常发生的四种反应类型
（1）复分解反应，如H+与SiO2-3、OH-与Mg2+、H+与CO2-3、OH-与NH+4等。
（2）相互促进的水解反应，如Fe3+、Al3+与CO2-3、HCO-3、AlO-2等。
（3）氧化还原反应，如MnO-4、ClO-、NO-3（H+）与SO2-3、Fe2+、S2-、I-等。
（4）络合反应，如Fe3+与SCN-。
【例4】（改编组合）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是______。
①无色溶液中：
K+、Na+、MnO-4、SO2-4
②（2019上海高考）甲基橙呈黄色的溶液中：
I-、Cl-、NO-3、Na+
③（2019上海高考）石蕊呈蓝色的溶液中：
Na+、AlO-2、NO-3、HCO-3
④（2019江苏化学）pH=1的溶液中：
Fe2+、NO-3、SO2-4、Na+
⑤（2019福建理综）在pH=0的溶液中，Na+、NO-3、SO2-3、K+可以常量共存
⑥（2019福建理综）在pH=12的溶液中，K+、Cl-、HCO-3、Na+可以常量共存
⑦（2019上海高考）含大量OH-的溶液中：
CO2-3、Cl-、F-、K+
⑧（2019江苏化学）c（H+）/c（OH-）=1012的溶液中：
NH+4、Al3+、NO-3、Cl-
⑨加入Al能放出H2的溶液中：
Cl-、HCO-3、SO2-4、NH+4
⑩由水电离出的c（OH-）=10-14molL-1的溶液中：
Ca2+、K+、Cl-、HCO-3
（2019江苏化学）c（Fe3+）=0.1molL-1的溶液中：
K+、ClO-、SO2-4、SCN-
（2019上海高考）含大量Al3+的溶液中：
K+、Na+、NO-3、ClO-
解答离子共存的题目时，首先看题目中的附加条件，解答此类问题的步骤为一看前置条件，二看相互反应。
①如果告知是无色溶液，应在各待选项中排除具有颜色的离子组;②如果无法直接排除，则把限制条件分别添加到各选项中，防止遗漏，如项就变成K+、ClO-、SO2-4、SCN-、Fe3+。
对点训练（2019广东理综）能在溶液中大量共存的一组离子是（）。
A.NH+4、Ag+、PO3-4、Cl-
B.Fe3+、H+、I-、HCO-3
C.K+、Na+、NO-3、MnO-4
D.Al3+、Mg2+、SO2-4、CO2-3
实验与探究
离子反应的应用实验探究
1.离子的推断、鉴别与检验
（1）常见阳离子
①NH+4、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+均可用NaOH溶液检验。
②Ag+用Cl-，Ba2+用SO2-4，并加入稀硝酸检验。
（2）阴离子
①SO2-3、CO2-3用Ba2+、Ca2+和稀盐酸鉴别。
②I-、Br-用氧化还原反应鉴别或用硝酸酸化的AgNO3溶液。
2.物质的分离提纯
利用离子间的相互反应生成沉淀、气体等分离提纯物质。
实验典例
（2019浙江理综）某钠盐溶液中可能含有NO-2、SO2-4、SO2-3、CO2-3、Cl-、I-等阴离子。
某同学取5份此溶液样品，分别进行了如下实验：
①用pH计测得溶液的pH大于7
②加入盐酸，产生有色刺激性气体
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体
④加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的（NH4）2Fe（SO4）2溶液，再滴加KSCN溶液，显红色
该同学最终确定在上述六种离子中仅含NO-2、CO2-3、Cl-三种阴离子。
请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论（）。
A.①②④⑤
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