1.2离子反应 教学设计 高中化学人教版(2019)必修第一册

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名称 1.2离子反应 教学设计 高中化学人教版(2019)必修第一册
格式 docx
文件大小 364.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-07-16 10:47:59

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文档简介

电解质的电离 离子反应
【教学目标】
宏观辨识与微观探析:
以氯化钠晶体构成为例理解电离的过程。通过稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应实质的探究,使学生理解离子反应和离子方程式的含义。
证据推理与模型认知:
通过氯化钠固体、熔融氯化钠、氯化钠溶液导电性实验探究以及对常见离子反应的探究,让学生进一步体会实验方法在化学研究中的重要作用,使学生学会科学、合理运用观察、比较、实验等方法,提高学生的实验、推理、分析、归纳能力。
科学探究与创新意识:
在自主探究过程中,让学生体验科学实验探究的过程,养成团结合作的品质,形成科学的态度和价值观。通过稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应实质的探究,使学生学会运用以实验为基础的实验探究方法。
科学精神与社会责任:
通过让学生参与概念的建立过程,在探究体验中构建概念,培养学生运用科学的思维方法的能力。了解离子反应在人类的生产、生活中有广泛的应用以及它们与人类的生命活动密切联系。
【教学重难点】
重点:电离、电解质、非电解质等概念的形成和理解。
难点:电离、电解质、非电解质等概念的形成和理解。
【教学过程】
第一课时
[联想质疑]某些药用泡腾片是将药物与碳酸氢钠、固体酸及一些辅料混在一起压制而成的。泡腾片本身干燥,不含水分,一旦放入水中,立刻产生大量二氧化碳气体。在气体的作用下,泡腾片在水中翻腾,加速了药物的分散和溶解。同时,由于二氧化碳气体溶于水中,使药水喝起来像“汽水”,改善了口感。
为什么固体泡腾片本身不产生气体,放入水中就会立刻释放出二氧化碳气体?这其中发生了什么变化?
[问题引入]你知道人体必需的六大营养物质是什么吗?人体在剧烈运动后为何要及时补充水分和盐分?身体有汗的人为何接触使用着的电器更容易发生触电事故?你能解释这些现象吗?
[学生讨论]
[教师小结]人体剧烈运动流汗后,体内的Na+和K+、Cl-伴随水分一起流失很多,出现电解质浓度失衡、紊乱,产生恶心、肌肉痉挛等症状,故需要及时补充电解质和水分。出汗后体表有更多的盐分,这些盐分在汗中起到了导电的作用;
[板书]第2节 电解质的电离
一、电解质的电离
[观察思考]观察固态氯化钠、熔融状态的氯化钠、NaCl溶液的导电性实验,认识氯化钠在什么情况下能够导电。
[解释]氯化钠晶体是由带正电荷的Na+和带负电荷的Cl-,通过静电作用按一定规律紧密排列所形成的,晶体中的离子(Na+和Cl-)不能自由移动,因此氯化钠晶体不导电。受热熔化时,氯化钠晶体中的Na+和Cl-成为能够自由移动的离子;氯化钠晶体溶于水时,在水分子的作用下Na+和Cl-也会逐渐脱离晶体表面而进人溶液,成为能够自由移动的离子。自由固态氯化钠不导电移动的Na+和Cl-在电场的作用下能够定向移动,因此熔融状态的氯化钠和氯化钠的水溶液能够导电。
[板书]1.电解质的电离
(1)定义:电解质在溶解于水或受热熔化时离解出自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。
[学生练习]自主书写电离方程式
1.HCl、HNO3、H2SO4
2.NaOH、KOH、Ba(OH)2
3.Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3
[方法指导]1.电离过程,常见原子团不能拆
2.遵守元素守恒、电荷守恒
[板书]2.电解质和非电解质
[过渡]化学上是根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电分类的
[板书]
电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
[概念辨析]
判断正误,并说明理由 :
1.在水溶液中或熔融状态下能够导电的物质一定是电解质。
2.铁能导电,所以铁是电解质;硫磺不能导电,它是非电解质。
3.氢氧化钠固体不导电,所以它不是电解质。
4.H2SO4的水溶液能导电,但熔融态不导电,它是电解质。
5.碳酸钙、硫酸钡等不溶性盐的水溶液不导电,它们不是电解质。
6.CO2的水溶液能导电,所以它是电解质。
[强化训练]
有下列物质:
1.氢氧化钠固体 2.铜丝 3.硫酸溶液 4.二氧化碳气体 5.蔗糖晶体 6. 熔融氯化钠 7.氯化钠溶液 8.氯化氢气体 9.氯气 10.酒精
请用序号填空:
(1)属于电解质的是________________
(2)属于非电解质的是________________
(3)上述状态下可导电的是________________
(4)属于电解质,但在上述状态下不能导电的是_______
[学生归纳]酸、碱、盐概念
[板书]3.酸、碱、盐概念
酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物
碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
盐:电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物
[概念辨析]
1.已知NaHSO4===Na+ + H+ + SO42-,NaHSO4是酸吗?
2.水溶液显碱性的化合物一定是碱吗?
[温馨提示]一般的盐、强碱水溶液中或熔化状态都电离;酸(包括含氧酸和无氧酸)只在水溶液中电离,熔化状态不电离。
4、强电解质、弱电解质
强电解质 弱电解质
本质 水中完全电离 水中部分电离
区别 无溶质分子 仍有溶质分子
类别 绝大多数盐、强酸、强碱 弱酸、弱碱、水
实例 HCl 、NaOH、NaCl HClO、CH3COOH
电解质的水溶液导电能力的强弱:与单位体积溶液中自由移动的离子的多少有关。
[课堂小结]
第二课时
[观察思考]
你已经知道,硫酸和氢氧化钡都是电解质,那么它们在水溶液中分别能电离出哪些离子?它们之间能发生怎样的反应?
[实验]
利用如图装置进行实验,向0.01mol L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速逐滴加入0.2 mol L-1H2SO4溶液,注意观察溶液中的现象和溶液电导率的变化。
[问题探究]
1.溶液电导率由大到小接近零,再滴加时,又不断增大,说明了什么?
2.溶液颜色为什么会由红色变成无色?
3.白色沉淀的成分是什么?
[学生讨论并归纳](教师引导学生沿着如下路径分析归纳)硫酸与Ba(OH)2分别属于酸、碱类电解质→从电离的角度分析,硫酸与Ba(OH)2溶液中的所含微粒分别是H+、SO42-、Ba2+、OH-溶液电导率变小,溶液导电能力减弱,自由离子浓度减小,离子有消耗,参加了化学反应。溶液由红变无色,即溶液酸性减弱,证明H+和OH-结合生成了水→不难推断。
白色难溶物是Ba2+与SO42-结合生成的BaSO4沉淀。
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的H+、SO42-、Ba2+、OH-相互结合生成了水(难电离物)和BaSO4沉淀(难溶物)→电解质溶液间的反应实质是离子间的反应。
[交流研讨]
请分析下列各组电解质电离所产生的离子,说明混合后化学反应发生的实质,以及反应前后溶液中电解质所产生的离子的种类和数量的变化。
(1)稀硫酸与NaOH溶液
(2)CuSO4溶液与NaOH溶液
(3)Na2CO3溶液与稀盐酸
(4)NaCl溶液与AgNO3溶液
(5)KC1溶液与AgNO3溶液
[师生总结]
二、离子反应
1.离子反应的含义
在溶液中有离子参加的化学反应叫做离子反应。
[思考]你能说出复分解反应中离子反应发生的条件吗?
[学生总结]
a.生成沉淀(生成更难溶的物质);如:Ba2++SO===BaSO4↓
b.离子之间结合成易挥发性物质(气体);如:2H++CO===CO2↑+H2O
c.离子之间结合成难电离的物质(例如生成水);生成挥发性物质
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的 离子的符号表示离子反应的式子
(2)书写方法:
方法一 阅读教材,并总结
离子方程式的书写步骤:
1.明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒数量关系,分别用离子符号或化学式表示
2.确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系
3.写出离子方程式并配平
[交流研讨]
1.书写下列各组物质间发生反应的离子方程式。
(1)NaOH溶液与稀硫酸
(2)KOH溶液与稀盐酸
(3)BaCl2溶液与Na2SO4溶液
(4)Ba(NO3)2溶液与Na2SO4溶液
(5)碳酸钙与稀盐酸
2.观察你写出的离子方程式,回答下列问题。
(1)你认为离子方程式与化学方程式有哪些区别和联系?
(2)对于你写出的每一个离子方程式,你能再补充一个与之对应的化学反应吗?
[小结]离子方程式所表示的不仅仅是一个化学反应,而是一类化学反应,并揭示了这类化学反应的实质。
方法二:阅读教材“资料在线”
书写步骤:①一写②二改③三删④四查
3.离子反应的应用
(1)离子检验
离子 选用试剂 主要实验现象 有关离子方程式
Cl- AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀 Ag+ + Cl- == AgCl↓
SO42- 稀HCl和BaCl2溶液 先加稀HCl,无明显现象 再加BaCl2溶液有白色沉淀 Ba2+ + SO42- ==BaSO4↓
CO32- 稀HCl和澄清石灰水 有能使石灰水变浑浊的无味 气体 CO32- + 2H+ == H2O +CO2↑ CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+H2O
NH4+ NaOH溶液 用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,变蓝 NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
(2)物质的分离与提纯
活动探究
氯碱工业通过电解饱和食盐水制得烧碱、氢气和氯气,并以它们为原料生产一系列化工产品。氯碱工业的主要原料是粗食盐。粗食盐中除了含有难溶性杂质外,还含有钙盐、镁盐等可溶性杂质。在氯碱工业中,这些可溶性杂质不但会增加生产能耗,还会带来安全隐患。因此,氯碱工业的一道重要工序是除去粗食盐水中的杂质。
实验目的
从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO42+。
实验用品
粗食盐水,稀盐酸,稀硫酸,NaOH溶液,Ba(OH)2溶液,Na2CO3溶液,BaCl2溶液;烧杯,漏斗,玻璃棒,表面皿, pH试纸,滤纸,试管,胶头滴管,铁架台(带铁圈)。
确定实验操作流程
分析试剂添加顺序、实验操作步骤.、每步操作后的结果,并用流程图表示
实验方案实施
所用试剂及实验操作 实验现象 解释和结论
1.向粗食盐水中滴加过量的BaCl2溶液。 2.继续滴加过量的NaOH溶液。 3.继续滴加过量的碳酸钠溶液。 4.过滤。 5.向滤液中滴加稀盐酸至溶液呈中性。
思考:
1.如何确定除杂过程中试剂的添加顺序
[小结](1)不能引入新的杂质,如果不得不引入新的杂质,一定要再利用其它试剂把新引入的杂质除去;
(2)为了保证除尽杂质,加入的除杂试剂一般应有所过量,一般在叙述时应该有这样的语言:“加入某物质至不再沉淀”或“加入某物质至不再产生气体为止”,这样的话一般意味着加入的除杂试剂适量或略有过量。
2.如何检验杂质离子是否去除干净?
[小结]向上层清液中继续滴加原先的沉淀剂,如有浑浊出现则未沉淀完全,否则已经沉淀完全。
[课堂小结]
二、离子反应
1.离子反应的含义
在溶液中有离子参加的化学反应叫做离子反应。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子
书写方法:
方法一
①明确反应物在溶液中的主要存在形式及微粒数量关系,分别用离子符号或化学式表示
②确定发生化学反应的微粒、产物及其数量关系
③写出离子方程式并配平
方法二:
书写步骤:①一写②二改③三删④四查
3.离子反应的应用
(1)离子检验
(2)物质的分离与提纯
【课堂训练】
第一课时
1.电解质是( )
A.导电性很强的物质 B.可溶性盐类
C.在溶于水或熔融状态下能导电的化合物 D.在水溶液中能全部电离的化合物
2.下列说法正确的是( )
A.在直流电作用下,氯化钠在水中电离成自由移动的阴阳离子
B.Cl2的水溶液能导电,但是Cl2属于非电解质
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
D.水很难电离,纯水几乎不电离,所以水是非电解质
3.下列物质中,能够导电的电解质是( )
A.铜丝 B.熔融的MgCl2
C.NaCl溶液 D.蔗糖
4.下面叙述中正确的是( )
A.其水溶液能导电的化合物都是电解质 B.固态时不能导电的化合物一定是非电解质
C.能导电的物质不一定是电解质 D.稀硫酸能导电,所以稀硫酸是电解质
5.下列说法正确的是( )
A.AgCl难溶于水,故AgCl不是电解质
B.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
C.金属能导电,所以金属是电解质
D.固态的NaCl不导电,熔融状态的NaCl能导电,故NaCl是电解质
6.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.HClO B.Cl2 C.NaHCO3 D.CO2
7.为了维持人体内电解质的平衡,人在大量出汗后应及时补充( )
A.Mg2+ B.Ca2+ C.Na+ D.Fe3+
8.下列电离方程式中,错误的是( )
A.Al2(SO4)3====2Al3++3SO42- B.FeCl3====Fe3++3Cl-
C.HCl====H++Cl- D.Na2CO3====Na2++CO32-
9.下列说法正确的是( )
A.NaCl、MgCl2在熔融状态时都能导电,因此它们都是电解质
B.HCl、H2SO4液态时都不导电,因此它们都是非电解质
C.易溶于水的化合物都是电解质
D.强电解质水溶液的导电能力一定强于弱电解质水溶液的导电能力
10.下列物质:①NaCl ②稀硫酸 ③酒精 ④Fe ⑤NaOH溶液 ⑥蔗糖溶液 ⑦BaSO4 ⑧醋酸 ⑨Cl2 ⑩CO2
以上物质中是混合物的有 ;(填序号,下同)是电解质但该状态不导电的有 ;
是强电解质的有 ;
是非电解质的有 ;
既不是电解质也不是非电解质,但本身能导电的有 。
参考答案:1-9 C C B C D D C D A
10.② ⑤ ⑥;① ⑦ ⑧;① ⑦;③ ⑩;② ④ ⑤
第二课时
1.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质
②易溶于水的电解质都是强电解质
③熔融状态能导电的纯净物都是电解质
④强酸溶液中的氢离子浓度一定大于弱酸溶液中的氢离子浓度
⑤电解质溶液导电是因为溶液中有自由移动的阴.阳离子
⑥0.5mol·L-1的所有一元酸的氢离子浓度都是0.5mol·L-1
A.①③⑤⑥
B.②③④⑤
C.只有⑤
D.只有③
2.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.实验室用大理石和稀盐酸制取CO2 2H++CO32-====CO2↑+H2O
B.铜片插入硝酸银溶液中 Cu+2Ag+ ====Cu2++2Ag
C.钠放入冷水:Na+H2O====Na++OH-+H2↑
D.NaHCO3溶液与盐酸反应: 2H++CO32-====CO2↑+H2O
3.在某无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、SO4 2-、CO32-、Na+
B.Na+、ClO-、K+、NO3-
C.MnO4-、K+、SO42-、Na+
D.NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
4.下列各组离子反应可以用H+ + OH- ==== H2O表示的有( )
A.Cu(OH)2和HNO3
B.Ba(OH)2与H2SO4
C.CO2和NaOH溶液
D.H2SO4和NaOH
5.下列各组中的反应(反应在溶液中进行),不可用同一离子方程式表示的是( )
A.NaOH+HCl====KOH+H2SO4
B.NaOH+H2SO4====Ba(OH)2+H2SO4
C.BaCl2+H2SO4====Ba(OH)2+Na2SO4
D.NaCl+AgNO3====HCl + AgNO3
6.某酸性溶液中含有Ba2+.Fe3+,则下述离子组中能与上述离子大量共存的是( )
A.CO32-、Cl-
B.NO3-、Cl-
C.NO3-、SO42-
D.OH -、NO3-
7.下列离子方程式正确的是( )
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应 OH+H+ ====H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应 Ca(OH)2 + 2H+ ==== Ca2+ + 2H2O
C.氯气溶于水: Cl2 + H2O ==== H+ + Cl- + HClO
D.鸡蛋壳与食醋发生反应: CaCO3 + 2H+ ==== Ca2+ + H2O + CO2↑
8.写出下列反应的离子方程式。
①铁和硫酸铜溶液
②氢氧化铜和稀硫酸
③钠和冷水
④氧化钠和水
⑤过氧化钠和水
⑥氯气通入NaOH溶液
[参考答案]1-7 D B D D B B C
8.Fe+Cu2+====Fe2++Cu
2H++Cu(OH)2==== Cu2++2H2O
2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑
Na2O+H2O====2Na++2OH-
2Na2O2+2H2O====4Na++4OH-+O2 ↑
Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O
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