离子反应——电离方程式的书写 教学设计
教学目标
1. 从微观角度分析反应实质,认识离子反应的本质。 2. 初步学会电离方程式的书写,并能够从电离的角度认识酸、碱、盐。
教学内容
教学重点:电离方程式的书写。
教学难点:电离模型
教学过程
电解质溶液之所以能导电,是因为电解质在溶液中受到水分子的碰撞、拖曳、簇拥,化学键断裂,形成了自由移动的离子。阴、阳离子在外电场作用下定向地向对应的电极移动,并且在电极上放电而实现导电。电解质在水溶液中或熔化状态下离解产生自由移动离子的过程,称之为电离。这一过程可以用化学符号表示,那就是电离方程式。今天,我们就来学习电离方程式的书写。 【引入】 在19世纪中叶,道尔顿和阿伏伽德罗的原子――分子论打开了微观化学之门,使越来越多的化学家渴望探寻化学反应的本质,电离理论也呼之欲出。 在19世纪初期,尼科尔森和卡里斯尔已经成功完成了水的电解实验,法拉第等许多科学家也已经通过实验认识到酸、碱、盐溶液的导电作用。但当时的科学界普遍认为,电解质只有在电流的作用下才能够解离。 正是由于科学家们无法正确区别原子和离子,也不能合理分析溶液导电的原理,使得电离理论在很长一段时间内无法被科学界所接受。 在19世纪后期,瑞典化学家阿伦尼乌斯在前人研究的基础上,通过研究电解质稀溶液的导电性等,提出了电离模型,即电解质溶于水会自动地解离成离子,而不是当时流行的说法——离子是通电后才产生的,并对电解质的电离进行了定量计算,后发展成为近代电离理论。阿伦尼乌斯也因此获得1903年诺贝尔化学奖。 有意思的是,化学专有名词经常会沿用一些最早提出的说法——即使那个说法可能会引起误解(比如有机物)。 【讲解】基于此我们提出了电离的定义:电解质溶于水或受热熔化时,解离出自由移动的离子,这一过程叫做电离。 【注意】电解质电离形成离子的过程不需要借助外加电流 【回顾】从电离的角度认识化合物 电解质:在水溶液里或熔融状态下能电离(导电)的化合物。如:酸、碱、盐 非电解质:在水溶液和熔融态都不能电离(导电)的化合物。如:蔗糖、酒精、CO2等 【提问】如何用化学语言表示化合物电离的过程? 【过渡】 用微观示意图画出氯化钠溶液、熔融氯化钠的存在形式。用化学式和离子符号来表示物质电离的式子叫做电离方程式。NaCl ═ Na++Cl 【演示】硫酸电离方程式的书写过程:H2SO4 === 2H+ + SO4- 【注意】化学式决定阴、阳离子个数,元素或原子团的化合价决定离子所带的电荷数 电离方程式书写原则:①必须遵守质量守恒和电荷守恒;②原子团不能拆开。硝酸根NO3- 、亚硝酸根 NO2-、氢氧根 OH-、氯酸根 ClO-、高氯酸根ClO4- 、高锰酸根 MnO4-、碳酸氢根 HCO3-、碳酸根 CO32- 、磷酸根 PO43-、硫酸根 SO42- 、铵根 NH4- 【讲解】电离方程式的书写步骤: ①写:等号左边写出化学式; ②拆:等号右边把化学式拆成阳、阴离子符号,离子所带电荷与相应元素的化合价相同; ③配:阴、阳离子前面配上系数。阴、阳离子所带电荷总数相等; ④查:“等号”两边是否“守恒”(质量、电荷)。 【练习】请书写下列物质的电离方程式,并试着从电离的角度归纳出酸、碱、盐的本质。 ① H2SO4、HNO3、HCl ② KOH、Ba(OH)2、 NaOH ③ Na2CO3、KClO3、CaCl2 、NH4NO3 【注意】氢原子失去电子后,剩余1个质子构成的核,即氢离子。氢离子是“裸露”的质子,半径很小,易与水分子细合成水合氢离子,通常用H3O+表示。为了简便,也常把H3O+写作H+。】 【酸】①H2SO4 === 2H+ + SO4-,HNO3 === H++NO3- HCl === H+ +Cl- 【讲解】以上三种酸都能电离出氢离子和酸根离子,我们是否能说能电离出氢离子的化合物就是酸?实际上我们对酸真正的定义是:电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物。这是为什么呢? 请看硫酸氢钠的电离方程式:NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42-,硫酸氢钠在定义上属于盐,但依然能在水溶液中能电离出氢离子。所以我们对酸的定义应该缩小至更明确的范围。于是我们说,酸就是电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。 【碱】②KOH === K++OH- ,Ba(OH)2 === Ba++2OH-,NaOH === Na++OH- 碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物 【盐】③Na2CO3 === 2Na+ + CO32-,KClO3 === K+ + ClO3- ,CaCl2 === Ca2+ + 2Cl- ,NH4NO3 === NH4++NO3- 盐:电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物
备注:教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分,如有其它内容,可自行补充增加。