第二章化学物质及其变化
教材分析
一、本章内容概述
本章包括物质分类法、胶体、电解质与离子反应、氧化还原反应基础四部分内容。
把物质分类法作为化学知识单独来教,在中学化学教学历史上是首次,体现了新课程的一种精神——学科教学不再单为学科发展服务,更关注学生综合素养的发展和提高。
胶体是从混合物(分散系)的分类切入的。其实大家都清楚,胶体这部分知识相对比较独立,历史上教材编写者曾经分别尝试把它“掺杂”在元素化学(硅、胶体)中、置于高中化学最后(第3册选修中单独成为一个单元)。现在又尝试把它置于高中化学的起始位置,努力实现尽快地与初中化学溶液部分的对接,也不失为一种有益的尝试。
离子反应、氧化还原反应是学习分类法后,从不同的视角对化学反应进行分类的具体应用。
二、本章在中学化学中的地位与作用
本章在学科内容方面是同学们认识化学科学的起始章,具有非常重要的作用;为整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。因此本章在全书中占有特殊的地位,具有重要的功能,是整个高中化学的教学重点之一。
1.与初中的衔接作用
与第1章相比,本章知识的衔接意义更大。本章知识的每一部分,都可以在初中化学中找到它的“根”。如前所述,有的是运用和巩固初中基础知识(元素与物质分类);有的属于对初中知识体系的补充(胶体对分散系概念的补充完善);有的属于初中知识的延伸发展(电解质是在电离概念的基础上提出的);而有的属于对初中基础概念的深入发展、提升、统一。
2.基础性、工具性作用
物质分类法属于进一步学习化学的方法性工具;
氧化还原反应、离子反应属于进一步学习元素化合物知识的学科工具,是学生深入认识化学反应本质的基础性知识。
3.值得注意的问题
学习本章知识时要注意新旧知识的联系于对比,通过分析熟悉的物质,逐渐认识到有限的因素与庞大的物质家族之间的关系;同时应注意知识的迁移与和运用,通过对熟悉的物质及化学反应的分析,学会分析问题解决问题,并归纳总结出新概念的思路和方法。
(1)物质分类法属于方法性工具,就不要把它本身当做死的知识来学习和训练。而要以其为线索,引导学生运用分类法,对所学化学元素、物质、反应等进行多角度的分类,借以巩固学生对化学的认识。
(2)氧化还原和离子反应(电解质)两部分内容,在中学阶段的确是重点知识,但绝不意味着此处的教学要“一步到位”。而这里所说的不要“一步到位”,也不意味着在概念教学方面随意降低要求。氧化、还原、氧化剂、还原剂等基础概念的教学要务求扎实。而这个扎实需要的是学生的主动思考、记忆、联想和教师科学设计和安排的必要训练。
对于示范学校的学生来说,由于其基础较好、思维活跃,可考虑介绍弱电解质的概念及其在水溶液里主要以分子形式存在的事实。一方面有利于学生形成关于电解质的完整概念;另一方面可以为今后教学打下更好的基础。
三、在高考中的地位及常见题型
本章在高考中占有十分重要的地位,特别是离子反应和氧化还原反应的有关知识点是高考中的重点热点,是必考内容之一,需要引起同学们的足够重视。分类是记忆的基础,高考试题往往会综合考查物质的分类;对于胶体知识的考查形式多为选择题,考查内容一般是将胶体知识与科技生活生产相结合的问题;离子反应的考查一般涉及的题型是选择和填空以及有关离子共存的综合判断;离子共存的命题发展趋势是:(1)增加限制条件,如溶液的酸碱性溶液的颜色遇到指示剂发生颜色变化以及 发生氧化还原反应等等;(2)定性中有定量,一般和水的电离溶液的PH 有关。
离子反应方程式的书写从考查上内容及历届的高考试题来看一般有以下几个特点:(1)所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应,而错因大都属于化学式拆分处理不当,电荷未配平,产物不合理或漏掉部分反应等等;(2)所涉及的化学反应类型以复分解反应为主,而溶液中的氧化还原反应约占20%左右;(3)一些重要的离子反应方程式,在历年高考试题中往往多次重复出现,例如碳酸盐与酸的反应,活泼金属与酸的反应等等。
考查离子反应的方程式的书写的主要目的是了解学生使用化学用语的准确掌握程度和熟练程度以及综合运用知识的能力,具有一定的综合性,预计今后的高考试题中还会保留。离子反应的问题除保持传统题型外,关于离子方程式的书写、离子反应的简单计算、析出沉淀物或微溶物的计算也会出现。随着环境污染已成为社会问题,污水中的离子反应担负着变废为宝的重担,必将在综合考试中担任重要角色。
氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一。考点涉及基本概念、配平简单计算以及关系式计算,还有强弱规律的应用。在高考中经常涉及的知识及题型有:(1)从氧化还原反映的角度来分析反应类型;(2)判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移的方向和数目;(3)比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物;(4)配平氧化还原反应方程式;(5)氧化还原反应的有关计算。近几年除注重基本概念的考查外,还出现了将氧化还原方程式的配平与物质的分析推断结合在一起,或已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量(或质量)之比,通过计算后确定氧化产物或还原产物等新题型。
氧化还原反应知识,考查面广,能出较有深度的考题,有较高的区分度。该部分知识的考查一般以选择题和填空题为主。今后的高考命题出继续从上面进行综合考查以为,还可能推出新的题型和新的设问方式,特别是与工农业生产、日常生活科学实验等实际紧密结合。
考纲解读
一、本章的课标要求是:
1.认识比较、分类等方法对化学研究的作用,能根据物质的组成和性质对物质进行分类;
2.知道胶体是一种常见的分散系;
3.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法;
4.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
二、本章的三维目标是:
1.知识与技能
(1)能够根据物质的组成和性质对物质进行分类。
(2)知道胶体是一种常见的分散系,能够根据分散质粒子的大小区分溶液、胶体和浊液,了解丁达尔效应。
(3)了解电解质概念,知道酸、碱、盐在溶液中能够发生电离,能正确书写强酸、强碱和可溶盐的电离方程式。
(4)通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,初步学会书写离子方程式。
(5)了解氧化还原反应的实质是电子的转移,能通过化合价的升降,判断氧化还原反应。
(6)能识别常见的氧化剂和还原剂。
2.过程与方法
(1)通过对化学物质及化学反应分类方法的讨论,认识分类法在化学研究的作用。
(2)通过对丁达尔效应、溶液的导电性、离子反应等实验现象的观察和分析,初步体会从实验现象分析上升到理论知识的理性思维过程。
(3)在与同学讨论分类法的过程中学会对日常生活知识进行提炼、升华,并应用于科学研究或学习过程。
(4)通过运用化学知识解释生产和生活中的实际问题(血液透析、卤水点豆腐等),提高分析问题解决问题的能力。
3.情感态度与价值观
(1)感受分类等科学方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。
(2)能正确认识氧化还原反应的价值。
(3)通过氧化反应和还原反应的相互依存关系,初步树立对立统一的辨证唯物主义观点。
(4)通过课堂讨论活动学习与人合作与交流,共同研究、探讨科学问题。
(5)在运用化学知识解决实际问题的过程中体验科学知识带来的快乐。
重点和难点分析
如本文第二项之分析,本章内容具有与初中化学衔接以及高中后续学习基础工具性的双重作用,对于学生建立学好化学的信心和今后继续深入地学习化学均具有十分重要的意义。必须使学生扎实掌握。
1.教学重点:电解质的概念,离子反应(离子的性质)和氧化还原反应。
2.教学难点:
(1)胶体概念的形成
(2)氧化还原概念的形成
(3)离子反应发生的条件
教法及学习指导建议
1.突出学生在学习中的主体地位
这是现代教学论研究的重要成果。“教”是为“学”服务的,教只是手段,学才是目的。而与传统相比,学本身的目标要求也是发生了变化的。传统教学中,学主要是指学到知识,而现代教学要求学有三个维度的目标。只有通过学生切身的学(阅读、思考、整理教材,调动已有经验,相互交流讨论,进行实验、调查、观察,借助音像资料和网络技术等),才可能达成这三维目标。
同时,考虑到学生已进入高中阶段,其自学能力、思维能力、质疑能力均比初中阶段有了长足的进步,要解决“课时少、内容多”的矛盾,就必须相信学生的自学能力和意识,充分调动其主观能动性。
具体可以使用的方法很多。
如关于胶体的知识及其应用,可以组织学生通过课外的研究性课题学习搜集素材做墙报的形式交流,当然也可以运用课堂时间展示交流(关键是没有课时)。
再如关于离子反应、氧化还原反应的教学,可以编制预习提纲课前发给学生,让其通过预习解决基本概念问题,课堂上则以知识应用形式的巩固性练习为主。
还可已通过“大单元四环节”教学形式,通过“自学自研-问难讨论-精讲点拨-应用评价”,加强教学的整体性。
2.加强与实际生活的联系
如胶体知识的教学,有一个解决学生“前认知”的问题。必须联系实验和学生生活实际,使其对胶体与“胶状物”、胶体与溶液的关系辨析清楚。
3.加强训练
氧化还原反应的概念是抽象概念,对于学生来说,基本没有什么理解可言,只有记住。但记住要有记住的办法。这就是多加练习。教师要舍得利用课堂时间组织学生做典型练习,一定要在课内解决这个问题,以免留下后患。
常见离子的性质,也要引导学生从多个不同的角度加以认识。
4.对学生的学习指导方面
首先要使学生通过加强化学与生活的联系,体验化学带给他的快乐。但同时要引导学生认识到,与数学、物理相比,化学毕竟是年轻的科学,尤其对于他们来说,化学还处于启蒙教育阶段,很多感性的东西是需要记忆的,让学生明白“没有记忆就没有理解,也就没有思考”的道理,不要排斥基础知识的记忆。
其次,要让学生意识到,高中阶段的学习,不再仅仅是凭兴趣就可以解决问题的。要学好一门学科,必须付出应有的努力。尤其是对于氧化还原反应这样的抽象概念、离子反应这样微观层次的内容。
课时安排
内容 课时
第一节 物质的分类 2
第二节 离子反应 2
第三节 氧化还原反应 2
单元复习 2
单元测验 2
第一节 物质的分类(第一课时)
三维目标
(一)知识与技能:
1、了解分类的方法:交叉分类法和树状分类法;
2、实验能力的培养:培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断能力。
(二)过程与方法:
1、引导学生自主学习,引导学生对具体的化学物质和化学反应从不同角度进行分类;
2、教师指导下完成科学探究实验,并能总结实验结果。
3.情感、态度和价值观:
1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感;
2、培养学生严谨求实,勇于探索的科学态度;
3、对知识进行分类的方法是简单易行的科学方法。
教学重点: 分类法的意义及常见化学物质及其变化的分类方法
教学难点: 学生实验能力、思维能力、自学能力的培养。
预习探究(学生用)
1.在初中化学中,我们曾经将元素分为金属元素和非金属元素;把化学反应分为四种基本反应类型,即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
2.把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类,是人们最熟悉也是最方便的一种工作方法。这种方法在社会生活、经营管理和科学技术中得到了广泛的应用。
3.交叉分类法:由于一种分类方法所依据的标准有一定局限,所能提供的信息较少,人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法,来弥补单一分类法的不足。例如,对于碳酸钠,从其组成的阳离子来看,属于钠盐;而从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐。
4.树状分类法:对同类事物进行再分类。例如把化合物分为酸、碱、盐和氧化物。
互动课堂
(一)情景激思(教师用)
【导语】图书馆里有许许多多的书籍,为什么你能够很快就找到你所需要的书?图书馆工作人员在将许多书放上书架之前可能做了哪些工作?大超市里有成千上万种商品,为什么人们能迅速挑出自己所需要的商品?所有这些问题都牵扯到一个物质的分类问题。
【教师强调】本节的课标是:能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
【板书】第一节 物质的分类
(二)合作探究(师生共用)
【教师活动】将全班同学按照10人一组分成若干个小组,每组选一个小组长,在每个实验小组的桌子上摆上一堆无序的摆放化学药品。
【问题】在同学们的实验桌上很多种化学实验室的常用药品,请每个小组在2分钟内将它们分成组,我要提问每一个小组分组的依据是什么?
【学 生活动】学生分组开始。
【教师活动】教师巡视,及时答疑。
【教师提问】
【教师总结】要点:(1)表扬分得好的组;(2)针对不同组分得的组数不同和依据不同选择典型情况分析;(3)所给药品的一些其它的学生没有想到的分类方法;(4)指出分类的重要意义。
【教师强调】为了研究化学的方便,我们要对化学世界中的物质、现象、变化、概念等等进行分类,掌握分类方法首先应该明确分类的标准是什么?分类标准不同,被分类的对象将有不同存在关系。在每一个分类标准中,被分类的对象都有且只有一种存在形式。
【过渡】其实分类方法不但在生活和工作中经常碰到,在化学学习过程中也普遍存在。
【板书】一、简单分类法及其应用
【思考回顾】初中对元素及物质的分类,交流回答。
【教师提问】1、元素分类: 2、化合物分类: 3、化学反应分类:
【学生回答】
【教师点评】元素分为金属元素和非金属元素;化合物分为酸、碱、盐和氧化物;把化学反应分为四种基本反应类型,即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
【思考与交流】1.请尝试对你所学过的化学物质和化学反应进行分类,并与同学交流。
2.请从其他方面收集一些应用分类方法的例子,讨论对它们进行分类的目的和意义。
【学生活动】分组讨论交流。
【教师总结】1.提示:
2.提示:如图书馆中的图书分类收藏,大型商场中的物品分类,网络中的信息分类,化学中分散系的分类,生物中对各个物种的分类,等等。
【点评并板书】1.分类法的意义:能够提高人们工作、学习的效率,使人们更快、更便捷地达到目的等。
【归纳与整理】在分类的标准确定之后,同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三;对于不同事物的了解使我们有可能做到由此及彼。所以,分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,发现物质及其变化的规律。所以分类法的应用也是非常普遍的。
【过渡】对于纯净物Na2CO3,从其组成的阳离子来看,它属于什么盐?从阴离子来看,又属于什么盐?
【学生思考回答】
【师生交流】通过这个活动,可以看出对于Na2CO3如果从阳离子来看,可以与Na2SO4一起分为硫酸盐。若从阴离子的角度来看可以与K2CO3一起分为碳酸盐。因此可以说,一种分类方法所依据的标准有一定局限,所能提供的信息少,人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法来弥补单一分类方法的不足。
例如:
Na2CO3 钠盐
Na2SO4 钾盐
K2SO4 硫酸盐
K2CO3 碳酸盐
【板书】2.化学物质的分类:(1)交叉分类法
【课堂练习】 常温常压下以下物质:①水②硫酸③氧化铜④空气⑤碳酸钙⑥水银⑦二氧化硫⑧石灰水⑨氢氧化钠⑩氨气。
(1) 属于混合物的是④⑧;
(2) 属于化合物的是①②③⑤⑦⑨⑩;
(3) 属于是氧化物的①③⑦;
(4) 属于气体的是④⑦⑩;
(5) 属于碱的是⑨;
【教师总结】
【过渡】那么对于对同类事物如何再进行分类呢?
【思考与交流】1.对于化学物质,如果按照所含物质种类的多少,可以怎样分类?
2.对于化合物我们按照不同的分类标准进行分类可以产生哪些分类结果?
【学生分组讨论】
【教师总结】树状分类法可以让我们把同类事物进行再分。例如:
【板书】(2)树状分类法
【过渡】在初中我们学习过四种基本化学反应类型,它们是按照什么标准进行分类的?将化学反应又可以按照哪些不同的标准进行分类呢?
【学生活动】讨论回答
【教师归纳并板书】3.化学反应的分类:
【课堂练习】对下列化学反应进行分类:
(1)硫在氧气里燃烧
(2)红磷在氧气里燃烧
(3)铁丝在氧气里燃烧
(4)铝箔在氧气里燃烧
(5)蜡烛在氧气里燃烧
【学生活动】思考回答
【教师点评】对上述5个化学反应可以从不同的角度进行分类:
【分类标准1】是不是化合反应:化学反应⑴、⑵、⑶、⑷为一类,都是化合反应;
【分类标准2】反应物的特点:化学反应⑴、⑵为一类,都是非金属与氧气反应,化学反应⑶、⑷为另一类,都是金属与氧气反应;
学完本章全部内容后,还可以对上述反应继续进行分类。
【分类标准3】是不是氧化还原反应:化学反应⑴、⑵、⑶、⑷、⑸为一类,都是氧化还原反应。
在思考与交流过程中,要使学生感悟到进行分类的目的和意义。同时了解到对于化学物质及其变化,依据不同的标准,可以有不同的分类。
【实践活动】教材P25
1、查阅资料并与同学合作,为石油加工后的产品或用途制作一张树状分类图。
2、选择熟悉的物质,制作一张交叉分类图。
提示:氧化物、酸、碱、盐等还可以按照不同的标准进一步进行分类,化合物也可以分为无机化合物和有机化合物等。
3、以钙和碳为例,用化学方程式表示转化关系,思考归类并图示单质、酸、碱、盐及氧化物之间的转化关系。
4、通过实践活动3深刻体验归类法在化学学习中的重要运用,比较不同的学习方法的学习效果。
【小结】在学习了分类的方法以后,大家就要学会对以前和将要学的化学知识进行及时的归纳和整理,学会对物质及其变化进行分类,并通过对各类物质的代表物质的研究来了解这类物质的性质,从而提高我们化学学习的效率。
板书设计
一、简单分类法及其应用
1.分类法的意义:
2.化学物质的分类:
(1)交叉分类法:
(2)树状分类法:
3.化学反应的分类:
(三)迁移应用
题型一 化学物质的分类
【题例1】将Ⅰ中物质与Ⅱ中物质的类别用短线连起来。
Ⅰ Ⅱ
Na2SO4 含氧酸盐
KHSO4 无氧酸盐
NaCl 钠盐
BaSO4 硫酸盐
NaHCO3 酸式盐
方法指引:对于交叉分类法连线题,要左右看清。如将Na2SO4与右边五个选项逐一检查,防止出现遗漏。
解析:分类连线时,一定要明确分类的标准。对同一物质来说,分类的标准不同,则会有不同的归类。
【变式训练】下列物质的分类正确的是( )
碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A Na2CO3 H2SO4 NaOH SO2 CO2
B NaOH HCl NaCl Na2O CO
C NaOH CH3COOH CaF2 CO SO2
D KOH HNO3 CaCO3 CaO SO2
解析:A中的Na2CO3不是碱,NaOH不是盐,SO2不是酸性氧化物;B中CO不是酸性氧化物;C中CO不是碱性氧化物;D组分类正确。
答案:D。
题型二 化学反应的分类
【例题2】下列反应进行分类时(按初中的方法),既属于氧化反应又属于化合反应的是( )
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B.2KClO32KCl+3O2↑
C.S+O2SO2 D.H2+Cl22HCl
解析:根据初中化学中对化学反应的分类方法,物质得到氧的反应称为氧化反应;由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫化合反应。在题目所给出的四个反应中,既属于化合反应又属于氧化反应的应当是C。答案:C。
【变式训练】下列化学方程式中有一个与其它三个在分类上不同,这个反应是( )
A.3Fe+2O2Fe3O4 ;B.CO2+C2CO; C.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑; D.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
解析:A、B、D都属于化合反应,只有选项C属于分解反应。答案:C。
(四)反思感悟
___________________________________________________________________________________________.
(五)备选例题
【例题1】有些食品的包装袋中有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
⑴生石灰属于哪种类别的物质?
⑵生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示) 。
⑶生石灰还可以与哪些类别的物质发生化学反应?列举三例,并写出化学方程式。
⑷小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂?为什么?
⑸在你所认识的化学物质中还有哪些物质可以用作干燥剂?举例说明。
解析:本题是生活常识与物质的分类知识相联系的综合题目。具体考查了CaO的物质类别、碱性氧化物的性质、以及干燥剂的应用等知识。解题的关键是掌握好初三所学的碱性氧化物的概念和性质。
答案:⑴生石灰属于碱性氧化物(或金属氧化物)
⑵CaO+H2O=Ca(OH)2
⑶生石灰还可与酸、酸性氧化物、盐等类物质反应。如:CaO+2HCl=CaCl2+H2O;CaO+CO2=CaCO3(或CaO+SiO2=CaSiO3);CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
⑷不能长期持续地作干燥剂,原因是:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2虽也有吸水性,但Ca(OH)2再吸水表面形成粘稠状时,即失去吸水干燥物质的能力。Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,碳酸钙无吸水性,不能作干燥剂。
⑸NaOH、Ca(OH)2、CaCl2、碱石灰、P2O5、浓硫酸等。
【例题2】用化学方程式表示下列反应,并注明反应属于四种基本反应类型中的哪一种。
(1)氢气再氧气中燃烧 (2)加热高锰酸钾制氧气
(3)氧化铁跟盐酸反应 (4)氢气还原氧化铜
解析:本题主要时考查学生对化学反应四种基本反应类型的涵义的理解与应用能力,并能熟练地书写常见物质发生化学反应的化学方程式。解题时要正确地写出有关化学方程式,将之与四种基本化学反应类型的定义相联系,确定各化学反应所属的反应类型。
答案:(1)2H2+O2=2H2O(化合反应); (2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O; (4)H2+CuOCu+H2O
达标体验
1.根据某种共性,可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是( )
A.CaCO3 B.P2O5 C.CuO D.KMnO4
2.下列物质在我们的生活中常见,其中属于氧化物的是( )
A.水 B.食盐 C.食醋 D.酒
3.下列物质属于酸的是( )
A.NH4Cl B.NaHCO3 C.NaHSO4 D.HNO3
4.下列物质中属于纯净物、化合物、无机化合物、盐、碳酸盐的是( )
A.石灰石 B.Ca(OH)2 C.CaCO3 D.CH4
5.对下列物质进行分类:HNO3、O2、CO2、CaO、NaOH、Na2SO4、H2SO4、Ca(OH)2。
课时作业
1.Na2CO3俗名纯碱,下面是对纯碱采用不同分类法的分类,不正确的是 ( )
A.Na2CO3是碱 B.Na2CO3是盐 C.Na2CO3是钠盐 D.Na2CO3是碳酸盐
2.下列物质中既属于无机物,又属于碱的是( )
A.Na2CO3 B.CH3OH C.CH3CH2OH D.Cu(OH)2
3.下列物质中,是纯净物的是( )
A.冰水混合物 B.用排空气法收集的二氧化碳
C.天然气 D.纯净的没有污染的空气
4.某物质经分析,只含一种元素,则此物质( 0
A.一定是纯净物 B.一定是一种单质
C.一定是混合物 D.可以是纯净物也可能是混合物
5.对于反应A+B===C+D来说,下列说法错误的是( )
A.若生成物C、D分别为氯化钙和水,该反应一定是中和反应
B.若A、C为单质,B、D为化合物,该反应一定是置换反应
C.若A 为可溶性碱,B为可溶性盐,则该反应可能是复分解反应
D.参加反应的A、B的质量之和一定等于生成的C、D的质量之和
6.农药波尔多液不能用铁或铝的容器贮存,是因为铁或铝能跟该农药中的硫酸铜发生化学反应,该反应属无机物反应基本类型中的 ()
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
7.只由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氢元素,这类化合物称为氢化物。下列物质不属于氢化物的是( )
A.H2O B.NH3 C.NaH D.H2SO4
8.按单质、氧化物、酸、碱、盐分类,下列各组中,两种物质的类别相同的是( )
A.氧气、氧化镁 B.硫酸铜、氯化钠 C.硫酸、硫酸钠 D.硝酸银、氢氧化钠
9.每组中都有一种物质与其他几种物质在分类上不同,试分析每组物质组成上的规律,将这种不同于其它物质的物质找出来。
⑴NaCl、KCl、NaClO3、BaCl2 ⑵HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3
⑶H3PO4、HNO3、HCl、H2SO4 ⑷空气、N2、HCl气体、CuSO4·5H2O
10.现有铁、稀硫酸、碳、碳酸钠、氧气、氢氧化钠6种物质。
⑴以这6种物质作反应物,写出它们相互反应的化学方程式:
。
⑵将这六种物质和⑴中发生的化学反应后所得生成物,按不同分类方法进行分类。
参考答案 达标体验:
1.解析:CaCO3和KMnO4属于盐类;CuO属于金属氧化物;而CO2、SO2属于非金属氧化物,故P2O5属于同类。答案:B
2.解析:水的成分为H2O;食盐的成分是NaCl;食醋是CH3COOH的水溶液;而酒是的C2H5OH水溶液。答案:A
3.解析:酸是指电离时生成的阳离子全部是H+的化合物,只有D符合;而A、B、C都属于盐类物质。答案:D
4.解析:石灰石是混合物,它的主要成分是CaCO3。Ca(OH)2是碱,CH4是有机物,故正确选项应为C。答案:C
5.解析:根据不同标准,可以对物质进行不同的分类。方法(1)根据化学物质的属类:
单质:O2 酸:HNO3、H2SO4 碱 :NaOH 、Ca(OH)2 盐:Na2SO4 氧化物:CO2、CaO
方法(2)根据物质的状态:气体:O2 、CO2 液体:HNO3、H2SO4 固体:CaO、NaOH、Na2SO4、Ca(OH)2。
课时作业
1.解析:所谓碱是指电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱;而盐是指电离时生成金属离子和酸根离子的化合物叫做盐。由Na2CO3的电离方程式Na2CO3=2Na++CO32-知Na2CO3应该属于盐,而不属于碱。答案:A
2.解析:Na2CO3是无机物,但属于盐;CH3OH和CH3CH2OH为有机物;Cu(OH)2为碱且为无机物,故答案应选D。答案:D。
3。解析:不论是冰还是水都是由H2O组成的,因此冰水混合物仍然是纯净物;用排空气法收集的二氧化碳气体一定会混有空气,因此是混合物;天然气的主要成分是甲烷,因此是混合物;空气不论是否被污染都属于混合物。答案:A
4.解析:既然该物质只含有一种元素,说明这种物质一定不是化合物;由于一种元素可以形成多种单质,例如金刚石和石墨都是由碳元素构成的,单二者混合在一起确是混合物。答案:D
5.解析:做这类试题一般采用举例排除法。例如CaO+2HCl===CaCl2+H2O不属于中和反应。因此A不正确。答案:A
6.解析:由于铁或铝的活泼性比铜要强,因此它们可以把铜从其溶液中置换出来,反应的方程式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4.。答案:A
7.解析:由题意知氢化物必须是由两种元素组成的,而硫酸是由三种元素组成的构成的二元酸。答案:D
8.解析:考查有关概念的理解。硫酸铜、氯化钠都属于盐类,因此符合题意。答案:B
9.解析:先仔细分析每组中各物质在元素组成、化合价上的特点,找出其相似性,即可找出那一种不同的物质。
⑴只有NaClO3不是氯化物,它是钠盐,其中的氯元素的化合价也不同于其它物质。
⑵只有Cl2中的氯的化合价为0价,其它物质中的均为+5价。
⑶只有盐酸为无氧酸。
⑷只有空气为混合物,其它物质均为纯净物。
10.答案:⑴3Fe+2O2Fe3O4 C+O22CO C+O2CO2
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O
⑵树状分类法分类:纯净物可分为单质、化合物。
单质可分为:金属(Fe );非金属(C、O2)
化合物可分为:氧化物(CO2 、CO、 H2O、Fe3O4);酸(H2SO4);碱(NaOH);盐(FeSO4 、 Na2CO3 、 Na2SO4)
交叉分类法分类:盐可以分为:硫酸盐、碳酸盐、亚铁盐、钠盐。
第一节物质的分类(第二课时)
三维目标
(一)知识与技]:
1、了解分散系的含义和分类;
2、知道胶体是一种分散系,了解胶体的有关性质;
3、能区分溶液、胶体、浊液,知道其本质区别;
4、通过对胶体的本质特征和性质的探究,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。初步理解科学探究的意义,逐步提高科学探究的意识与能力。
(二)过程与方法: 在胶体的学习中,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工;
(三)情感、态度与价值观:
1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感;
2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
教学重点:胶体的性质及应用、分散系的本质区别;学生实验能力、思维能力、自学能力的培养。
教学难点:胶体的性质及应用、分散系的本质区别。
预习探究(学生用)
1.把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得的体系,叫做分散系。前者属于被分散的物质,称作分散质;后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。按照分散质或分散剂所处的状态(气态、液态、固态),它们之间可以有九种组合方式。
2.当分散剂是水或其它液体时,按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。其中分散质粒子小于1nm的称作溶液;大于1nm的称作浊液;分散质粒子大小介于1nm~10nm之间的称作胶体。
3.当光束通过胶体时,可以看到一条“光亮”的通路,这种现象叫做丁达尔效应。这是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来的方向而分散传播)形成的。丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法,但不是唯一的方法。
互动课堂
(一)情景激思(教师用)
【导入】上节课中我们运用分类法对化学物质进行了分类,其中主要研究了纯净物的分类。那么对于混合物可不可以分类呢?如果能分类,应如何分类,分类标准是什么?
【教师强调】本节的课标是:知道胶体是一种常见的分散系;知道丁达尔效应是溶液、胶体、悬浊液三种分散系中的胶体所特有的性质;大致了解胶体具有介稳性的原因。
【板书】二、分散系及其分类
(二)合作探究(师生共用)
【思考与交流】1.将少量NaCl溶于水得到的体系是纯净物还是混合物?将泥沙溶于水得到的体系呢?将它们静置一段时间后,有什么区别?
2.我们日常生活中所见的烟、雾、云属于纯净物吗?如果不是,是什么物质分散到什么物质里的?
【学生活动】阅读教材P25~26并思考.
【教师总结并板书】
【板书】1.分散系及其分类
⑴分散系:一种(或多种物质)分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。被分散的物质称作分散质,容纳分散质的物质称作分散剂。
【问题】按照分散剂和分散质所处的状态(气态、液态、固态),他们之间可以有几种组合方式?并举例。
【师生共同归纳整理】分散系按照分散质或分散剂聚集状态不同分类,有9种类型。对比如下:
分 散 质 分 散 剂 实 例
气 气 空气
液 气 云、雾
固 气 烟灰尘
气 液 泡沫
液 液 牛奶、酒精的水溶液
固 液 糖水、油漆
气 固 泡沫塑料
液 固 珍珠(包藏着水的碳酸钙)
固 固 有色玻璃、合金
【思考与交流】 按照分散质粒子的大小,能对分散系进行分类吗?
【学生总结】
【板书】(2).分散系分类:
分散系 粒子大小
溶液 <1 nm
胶体 <100nm
浊液 >100nm
【问题】溶液、胶体、浊液各自的稳定性如何?
【学生回答】
【教师点评】溶液最稳定,浊液很不稳定,而胶体责介于二者之间。
【过渡】如何区分溶液和胶体?
【学生活动】教材P26《科学探究》。学生分组实验。
【教师活动】巡视并答疑。
【教师总结】(1)实验所用的FeCl3溶液要饱和但不能浑浊。烧杯里蒸馏水煮沸后,滴加FeCl3溶液要不断振荡,但不宜用玻璃棒搅拌,也不宜使液体沸腾时间过长,以免生成沉淀。(2)丁达尔效应并非是胶体的特有性质,一些浊液也有这个性质,但溶液没有,因此可以区分溶液和胶体;丁达尔效应在日常生活中也经常可见到。
【板书】2.胶体的性质
3.三种分散系的区别:
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散质粒子 分子或离子 许多分子的集合体或单个高分子 巨大数目分子的集合体
性质 外观 均一,透明 均一,透明 不均一,不透明
稳定性 稳定 介稳性 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能
是否有丁达尔效应 无 有 无
实例 饱和NaCl溶液、澄清的石灰水 豆浆、牛奶 泥浆水、Ca(OH)2的悬浊液
【思考与交流】随着科技水平的不断发展,我们经常在媒体上听到一些有关纳米材料,你知道有哪些呢?
【强调】纳米粒子的尺寸与胶体粒子大致相当。原有的胶体化学原理和方法不仅有助于纳米技术的发展,胶体化学也从中获得了新的研究方向和动力。
【指导阅读】:阅读课本P28~29 科学视野
板书
二、分散系及其分类
1.分散系及其分类: 2.胶体的性质: 3.三种分散系的区别:
(三)迁移应用
题型一、分散系的分类
【例题1】用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1~100nm)的超细粉末粒子,然后得到纳米材料。下列分散系中的分散质微粒直径
和这种粒子具有相同数量级的是( )。
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
解析:胶体与溶液、浊液本质的区别在于分散质微粒大小不同,溶液中的溶质粒子通常小于1nm,浊液中的粒子通常大于100nm,而胶体粒子大小介于1nm~100nm之间。选项C正确。答案:C。
【变式训练】根据中央电视台报道,近年来,我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞,雾属于下列分散系中的( )
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.胶体
解析:雾、云、烟都是分散剂为气体的胶体,即气溶胶。故应选择答案D。答案:D。
题型二、胶体
【例题2】FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是( )
A.都能透过滤纸 B.都呈红褐色 C.具有相同的颗粒直径 D.都比浊液稳定
解析:溶液和胶体粒子都能透过滤纸。FeCl3溶液呈棕黄色,Fe(OH)3胶体呈红褐色。FeCl3溶液中,Fe3+和C1-直径都小于1nm,而Fe(OH)3胶粒是由许多分子组成的,直径在1nm~100nm之间。答案:A D。
【体验4】区别溶液和胶体的最简单的方法是( )
A.观察外观 B.丁达尔效应 C.看能否透过滤纸 D.加热
解析:利用丁达尔效应鉴别胶体和溶液是最简单易行的方法,故本题答案应选B。答案:B。
(四)反思感悟
________________________________________________________________________________________________。
(五)备选例题
【例题】胶体区别于其他分散系的本质特征是( )。
A、比较稳定 B、产生丁达尔现象 C、胶体微粒不能穿透半透膜 D、分散质直径在10-7~10-9m之间
解析:胶体的本质特征是胶体颗粒的大小,其他的性质都是由此而决定的,因此本题答案应选D。答案:D。
达标体验
1.下列分散系最稳定的是( )
A、悬浊液 B、乳浊液 C、胶体 D、溶液
2.下列分散系属于溶液的是( )
A、牛奶 B、豆浆 C、白糖水 D、肉汤
3.下列分散系能产生丁达尔效应的是( )
A.食盐水 B.酒精溶液 C.淀粉溶液 D.Fe(OH)3溶胶
4.下列关于胶体的说法正确的是( )
A.胶体外观不均匀 B.胶粒不能透过滤纸 C.胶体一定是混合物 D.胶体一定是液体。
5.NaCl溶于水形成溶液,如果NaCl分散在汽油中,形成的分散系是( )
A.溶液 B.胶体 C.悬浊液 D.乳浊液
课时作业
1.用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是( )
A.FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可
B.将FeCl3溶液滴入热水中,生成棕黄色液体即可
C.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可。
2.关于胶体的叙述,不正确的是( )
A.有色玻璃是固溶胶
B.雾、云、烟都是气溶胶
C.用滤纸能把胶体中的分散质与分散剂分离
D.胶粒大小在1~100nm之间。
3.关于胶体和溶液的区别,下列叙述中正确的是( )
A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
B.溶液中溶质粒子能通过滤纸,胶体中分散质粒子不能通过滤纸
C.溶液中通过一束光线没有特殊现象,胶体中通过一束光线出现明显光带
D.溶液稳定,放置后不会生成沉淀;胶体不稳定,放置会生成沉淀
4..下列实验可以制备胶体的是( )
A.把1gKCl加入到10g沸腾的水中,充分振荡
B.把0.1g植物油加入到10g水中,充分振荡
C.把1mL饱和FeCl3 溶液逐滴加入20 mL沸水中,充分振荡
D.把1g CaCO3粉末加入到100g水,充分振荡
5.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.①③④⑥
6.向胶体中加入电解质(溶于水或受热熔化时能电离的化合物),能使胶体聚沉。使一定量的胶体在规定的时间内开始凝聚所需的电解质的浓度(m mol·L-1)称作“聚沉值”。电解质的聚沉值越小,则表示其凝聚能力越大,实验证明,凝聚主要取决于与胶体粒子带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚能力越大,则向Fe(OH)3胶体中加入下列物质时,其“聚沉值”最小的为( )
A.NaOH B.AgNO3 C.BaCl2 D.Na3PO4
7.半透膜与滤纸一样有许多小孔,但孔径比滤纸小,只能通过较小的离子和分子,胶体分散质不能通过半透膜。现把10mL淀粉胶体和5mLKCl溶液的混合液体加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中。2min后,用两支试管各取5mL烧杯中的液体,并做如下实验。(1)向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,其现象是 。
(2)向另一支试管里滴加少量碘水,其现象是 。
(3)由上述实验得出的结论是 。
8.在制取Fe(OH)3胶体的实验中,为何不能搅拌或长时间加热?
9.如何鉴别溶液、胶体和浊液等分散系?
10.教材中在介绍胶体的应用时,有“用明矾净水”的说法。如何证明明矾溶于水时生成了胶体?
参考答案 达标体验
1.解析:考查三种分散系的稳定性。答案:D
2.解析:牛奶和豆浆属于胶体;肉汤属于浊液。答案:C
3.解析:胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能。A、B属于溶液,C、D属于胶体。答案:C、D。
4.解析:胶体是均一的,故A不对;胶粒能够透过滤纸,故B不对;胶体是分散系的一种,而分散系都是混合物,故C正确;胶体可以是液溶胶,也可以是气溶胶、固溶胶,故D不对。答案:C 。
5.解析:NaCl溶于水,但不溶于汽油,所以NaCl分散到汽油中形成的分散系为悬浊液。答案:C。
课时作业
1.解析:Fe(OH)3胶体制备的要点是“向沸水中滴入饱和氯化铁溶液,并继续煮沸至溶液呈红褐色。答案:C。
2.解析:胶体中的分散质和分散剂都能通过滤纸。答案:C。
3.解析:分散系都是电中性的;胶体与溶液都可以透过滤纸;胶体比较稳定。答案:C。
4.解析:A形成的是溶液;B形成的是乳浊液;D形成的是悬浊液。答案:C 。
5.解析:由于纳米碳的粒子直径为1~100nm,因此属于胶体,应该具备胶体的性质。答案:B
6.解析:本题中的关键信息是“电解质的聚沉值越小,则表示其凝聚能力越大,实验证明,凝聚主要取决于与胶体粒子带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚能力越大”,又知,Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,起聚沉作用的是选项中的阴离子,所带电荷最大的是PO43-,带三个负电荷。答案:D。
点评:信息题的解题关键是把握好题给的信息,从中提取出有用的信息加以利用。
7.解析:半透膜有非常细小的孔,只允许较小的离子、分子透过,胶体分散质的粒不能透过半透膜,故在烧杯中的液体中有k+、Cl-,不存在淀粉胶体。答案:(1)出现白色沉淀;(2)无明显变化;(3)Cl-能透过半透膜,淀粉胶体粒子不能透过半透膜。
8.解析:胶体聚沉的方法通常有三种:加热、搅拌、中和胶体粒子所带的电荷。
答案:长时间加热和搅拌都会使胶体发生聚沉。
9.解析:溶液、胶体和浊液都是一种(或多种)物质(分散质)分散在另一种(或多种)物质(分散剂)中所得到的体系,即分散系。但它们也有许多不同之处。从稳定性来看,溶液很稳定,浊液最不稳定,胶体则介于二者之间。另外,只有胶体会出现“丁达尔效应”。
答案:静置,分散质和分散剂很快分离的是浊液;用一束光照射另两种分散系,出现一条明亮“光路”的为胶体,另一种为溶液。
10.解析:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的通路,而光束通过其它分散系时,则看不到此现象,这是胶体区别于其它分散系的特征性质,可以用聚光束仪做丁达尔效应实验,如有丁达尔效应发生,就证明明矾溶于水时生成了胶体。
答案:用聚光束仪做丁达尔效应实验,如有丁达尔效应发生,就证明明矾溶于水时生成了胶体。
第二节离子反应(第一课时)
三维目标
(一)知识与技能
1、理解电解质的概念;
2、理解电离的概念,会书写电离方程式。了解电解质在溶液里发生反应的本质。
3、理解离子反应和离子方程式的概念。
(二)过程与方法
1、运用案例分析法,理解电解质概念
2、运用对比、归纳的方法探究碱和盐的定义。
(三)情感、态度与价值观:发展学习化学的兴趣和乐于探究的精神,树立透过现象看本质的辨证唯物观。
教学重点:电解质的概念
教学难点:电解质的判断及电离方程式的写法。
预习探究(学生用)
1、在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。
2、电解质在水溶液里或熔融状态下产生自由移动的离子的过程叫做电离。
3、电解质溶液导电的原因是溶液中存在能够自由移动的阴阳离子,但整个溶液不显(填“显或”不显“)电性,这是因为电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷一定等于所有阴离子所带的负电荷。
4、表示电解质电离的方程式叫做电离方程式。例如KCl=K++Cl- K2SO4=2K++SO42- NaOH=Na++OH-
互动课堂
(一)情景激思(教师用)
【导入新课】在初中化学中,我们已经做过溶液的导电性实验,同学们思考过为什么氯化钠溶液能导电吗?我们也学习过盐酸和氢氧化钡反应、硫酸与氢氧化钠反应都是酸碱中和反应,那么这些反应有什么共同点呢?这节课我们对此作进一步探讨。
【教师强调】本节的课标是:知道酸碱盐在溶液中能发生电离。了解电解质的概念。
【板书】第二节离子反应
(二)合作探究(师生共用)
【提问】据初中所学判断,下列物质中能导电吗?为什么?请大家思考。
盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、K2SO4溶液、酒精溶液、Cu,NaCl溶液。
【学生活动】讨论回答
【教师小结】石墨、铜能导电。盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液和NaCl溶液能导电。
因为其中有自由移动的电子存在。
【反问】这些自由的离子是如何产生的呢?为什么氯化钠固体不导电,而氯化钠溶液可以?让我们一起进入微观世界,了解氯化钠溶解的过程发生了什么变化。
【教师活动】Flash演示:NaCl 的溶解和电离——要求学生仔细观看
【强调】当氯化钠固体还没有进入水溶液的时候,水分子在不停的做无规则的运动。加入氯化钠固体之后,水分子包围固体溶质并分布在固体表面。水分子的作用减弱了氯化钠晶体中钠离子和氯离子的静电作用力,使氯化钠电离出钠离子和氯离子,这个时候吸收了一定的热量,请大家注意温度计温度的变化,钠离子和氯离子继而在水分子的作用下发生水合,生成了能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子。我们把这种产生自由移动离子的过程称为电离。
【板书】一、酸碱盐在水溶液中的电离
【强调】把氯化钠投入水中,我们观察到的是氯化钠溶解的现象,这个现象本质上是氯化钠在水分子的作用下电离出了钠离子和氯离子并结合生成水合离子。这些自由移动的离子在电场的作用下定向移动,就是他们能够导电的本质原因。
【过渡】现在我们不仅知道溶液里面自由移动的离子是怎么产生的,也知道了溶液导电的原因。一个问题的解决是另一个问题的产生。
【追问】那么大家知道什么样的物质在什么条件下可以电离产生自由移动的离子?也就是说那些物质在什么样的情况下可以导电呢?
【学生活动】探究回答
【讲解】很好,酸、碱、盐的水溶液可以导电,说明他们可以电离出自由移动的离子。不仅如此,酸、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电,于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质。
【板书】1.电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
2.非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物。
【强调】要注意定义里面的“或”字还有“化合物”!是电解质要能够导电,什么情况下呢?水溶液状态或者熔融状态。而且一定要是化合物。
【学生练习】下列哪些物质是电解质,哪些是非电解质?
①金属铜 ②固态NaCl ③O2 ④H2SO4⑤盐酸 ⑥酒精水溶液 ⑦HCl ⑧熔融状态的KNO3 ⑨葡萄糖 ⑩SO2
【师生共同分析】其中,固态NaCl,H2SO4,熔融状态的KNO3都是电解质,而葡萄糖和二氧化硫是非电解质。金属铜不是也能导电吗?但是他是单质,所以不是电解质。盐酸能不能导电?可以,那是不是电解质?盐酸是混合物,即不属于电解质也不属于非电解质,对于电解质和非电解质,我们再看一下概念。注意一下几点:
(1)电解质、非电解质都应是化合物。混合物就不属于这两者的范畴。比如盐酸,他能导电,但是它是氯化氢气体的水溶液,是混合物,所以不属于电解质。氯化氢是电解质。
(2)电解质导电须有外界条件:水溶液或熔融状态。只要满足在其中一种情况下能够导电的化合物他就是电解质。
另外(3)电解质还应是在一定条件下本身电离而导电的化合物。怎么理解这个本身电离?某些化合物,像SO2、CO2、NH3,它们的水溶液虽能导电,但他们不是电解质。如二氧化碳溶于水生成炭酸,碳酸发生电离导电,并非二氧化碳本身电离导电。
(4)某些难溶于水的化合物。如BaSO4、AgCl等,由于它们溶解度太小,难测其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,另外,这些难溶于水的化合物和金属的氧化物,他们在熔融状态都是能够导电的,所以是电解质。
【过渡】既然电解质可以电离,那么如何表示呢?
【板书】3。电离方程式
【设问】从电离的角度如何定义酸、碱、盐?
【学生回答】
【教师总结】电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。
电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。
电离时生成的金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
【学生练习】写出下列物质的电离方程式:(1)KNO3 (2)Na2CO3 (3)NaHCO3 (4)NaOH (5)NaHSO4 (6) CuSO4(7)NH4Cl
【学生活动】板演
【点拨】碳酸是一种弱酸,弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子,而硫酸是强酸,其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子,氢离子还有硫酸根离子。
【过渡】 因电解质溶于水后可电离出自由移动的离子,所以电解质在溶液里所起的反应势必有离子的参加,有离子参加的反应我们称为离子反应。
【板书】二、离子反应及其发生的条件
【师生共同探究】P31实验2-1
【教师总结】实际上,硫酸铜溶液和氯化钠溶液并没有发生化学反应,只是硫酸铜电离出来的铜离子和硫酸根离子与氯化钠电离出来的钠离子和氯离子混合。氯化钡同样在溶液中发生了电离。当硫酸铜和氯化钡混合时,铜离子和氯离子没有发生化学反应。而硫酸根离子和钡离子则相结合,生成难溶的硫酸钡沉淀。
【投影】
编号 Ⅰ Ⅱ
操作步骤
现象 没有明显变化,溶液仍为蓝色 有白色沉淀生成,滤液为蓝色
结论与解释 没有发生反应溶液中是Cu2+、SO、Na+、Cl-等的混合 Ba2++SO====BaSO4↓,Cu2+和Cl-没有参加反应
【引导】由以上实验可知,电解质在溶液里的反应实质是离子反应。
【板书】1.离子反应:电解质在溶液里所起的反应实质是离子反应。
2.离子方程式:用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫离子方程式。
【结语】离子方程式如何书写呢?书写时应注意些什么问题?这将在我们下节课中详细的跟大家介绍。
板书
第二节离子反应
一、酸碱盐在水溶液中的电离
1.电解质:
2.非电解质:
3.电离方程式:
二、离子反应及其发生的条件
1.离子反应:
2.离子方程式:
(三)迁移应用
题型一、电解质和非电解质
【题例1】下列说法正确的是( )
A.凡是能导电的物质都是电解质
B.电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子
C.盐酸能导电的原因是在电流作用下电离产生了自由移动的离子的缘故
D.凡是能电离的物质一定能导电
解析:本题包含的知识是电解质和非电解质两概念,以及溶液的导电性。解题时要抓住概念中的“或”、“和”、“化合物”等关键词以及电解质电离的条件。对答案A可以用熟知的金属单质和石墨等能导电的单质来判断;C和D需抓住电解质电离的条件:溶于水或熔融状态时发生电离,与通电与否无关。答案:选B。
点评:本题关键是对电离、电解质和非电解质等几个基本概念的考查,要求同学们要从细微处把握概念的内涵和外延。
【变式训练】下列化合物中,只有在溶液中才能导电的电解质是( )
A.NaCl B.C2H5OH C.H2SO4 D.NH4HCO3
解析:注意两个限定条件:(1)是电解质;(2)只有在溶液中;B是非电解质,而D在溶液中能导电但受热时会分解,即在熔融状态下不能实现导电,本题选C、D。答案:CD。
题型二、电离和电离方程式
【例题2】下列物质中,导电性能最差的是( )
A.熔融的氢氧化钠 B.石墨棒 C.盐酸溶液 D.固态氯化钾
解析:固态氯化钾不导电,因为无自由移动的离子。答案:D
【变式训练】把0.05molNaOH晶体分别加入到下列100mL液体中,溶液导电性变化较大的是( )
A.自来水 B.0.5mol·L-1盐酸 C.0.5mol·L-1H2SO4 D.0.5mol·L-1NaNO3
解析:电解质溶液的导电能力取决于溶液中的离子浓度。离子浓度大则导电能力强。题中B、C反应后离子浓度变化不大,所以导电性变化不大,A、D中加入NaOH没有化学反应发生,但离子浓度变化较大。答案:AD
(四)反思感悟
________________________________________________________________________________________________。
(五)备选例题
【例题】下列可用来区分离子化合物和共价化合物的是( )
A.化合物在水中的溶解性 B.水溶液的导电性 C.熔融状态时的导电性 D.常温时的状态
解析:选项A、B、C是两类化合物都可能具有的性质,只有C是离子化合物独有,而大多数共价化合物不具有的性质。答案:C。
达标体验
1.下列物质属于电解质的是( )
A.氨 B.氯化氢 C.硫酸钡 D.铜
2.下列物质中,不能电离出酸根离子的是 ( )
A.Na2S B.Ba(OH)2 C.KMnO4 D.KCl
3.关于酸、碱、盐的下列各种说法中,正确的是 ( )
A.化合物电离时,生成的阳离子是氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子是氢氧根离子的是碱
C.化合物电离时,生成金属阳离子和酸根离子的是盐
D.NH4Cl电离的电离方程式是:NH4Cl=NH4++Cl ,所以NH4Cl是盐
4.下列电离方程式不正确的是
A. H2SO4=2H++SO42- B. NH4NO3 =NH4++NO3- C. Na2CO3 =Na2+ +CO32- D. Ba(OH)2=Ba2++2OH-
5.下列物质哪些是电解质?哪些是非电解质?哪些能导电?
①金属铜 ②固态NaCl ③O2 ④H2SO4 ⑤碳棒 ⑥酒精水溶液 ⑦KOH水溶液 ⑧熔融状态的KNO3 ⑨葡萄糖
课时作业
1.对电解质的叙述正确的是( )
A.溶于水后得到的溶液能导电的物质 B.熔融态能导电的物质
C.不是电解质就是非电解质 D.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
2.下列物质既能导电又是强电解质的是()
A.氯化钠溶液 B.氢氧化钠晶体 C.熔融的硝酸钾 D.液态氯化氢
3.下面的说法正确的是( )
A.硫酸钡不溶于水,所以硫酸钡是非电解质
B.二氧化碳溶于水可以导电,所以,二氧化碳是电解质
C.硫酸是电解质,所以硫酸在熔化时或溶于水时都能导电
D.液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
4.下列电离方程式错误的是( )
A NaHCO3 ====Na+ +H+ +CO32― B NaHSO4 ====Na+ +H+ +SO42―
C MgCl2 ====Mg2+ +2Cl― D Ba(OH)2 =====Ba2+ +2OH―
5.NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+、和SO42- 。对于NaHSO4的分类不正确的是( )
A.NaHSO4是盐 B.NaHSO4是酸式盐 C.NaHSO4是钠盐 D.NaHSO4是酸
6.今有一种固体化合物X,X本身不导电,但熔化状态或溶于水中能够电离,下列关于该化合物X的说法中正确的是( )
A.X是一定为电解质 B.X可能为非电解质 C.X只能是盐 D.X可以是任何化合物
7.下面关于电解质的叙述中错误的是 ( )
A.在水溶液中或熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质
B.电解质、非电解质都指化合物而言,单质不属于此范畴
C.电解质在水中一定能导电,在水中导电的化合物一定是电解质
D.纯水的导电性很差,所以水不是电解质
8. 在电解质溶液中,下列叙述正确的是( )
A.阳离子和阴离子数目一定相等
B.阳离子带的正电荷总数一定和阴离子带的负电荷总数相等
C.除阴、阳离子外,溶液中不会再有其它粒子
D.电解质溶液的导电性一定很强
9.下列物质容易导电的是( )
A、熔融的氯化钠 B、硝酸钾溶液 C、硫酸铜晶体 D、无水乙醇
10. (选做) 实验表明,氯化氢在水中完全电离,醋酸在水中部分电离。相同体积的的0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液所含有的H+多少不同。因此当这两种酸分别与金属镁反应时产生氢气的速率不同,两种溶液的导电能力也不一样。人们把在水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质,如强酸(H2SO4、HNO3、HCl)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2]、盐(NaCl、KNO3、CuSO4)等。在水溶液中只部分电离的电解质称为弱电解质,如弱酸(H2CO3、CH3COOH)、弱碱(NH3H2O)等。水是一种极弱的电解质。
读后有思:下列物质中:①NaCl溶液 ②氢氧化钠 ③二氧化碳 ④氯化氢 ⑤水 ⑥酒精 ⑦CaCO3,属于电解质的是______________;非电解质是_____ ________;强电解质是__________________;弱电解质是__________________。
参考答案 达标体验
1.解析:此题考查电解质的概念。因发生化学反应生成物导电的是非电解质,因此A中NH3不符合题意,即要求电解质须本身电离;单质既不是电解质也不是非电解质。因此D中铜不符合题意。答案:BC。
2.解析:Ba(OH)2属于碱,电离出的阴离子是氢氧根离子,而不是酸根离子。答案:B
3.解析:A说法不符合酸的概念,生成的阳离子不一定全部是H+,如NaHSO4电离出的阳离子中有H+,还有Na+,其不是酸,而是一种盐——酸式盐;B的说法与A一致,可从碱式盐,如Cu2(OH)2CO3;对于D要注意NH4+的性质与金属离子相似,所以含NH4+的物质也属于盐。答案:CD
4.解析:考查电离方程式的书写。答案:C 点评:书写电离方程式的注意要点1、质量与电荷必须要守恒2、原子团不能拆开写3、构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为系数。
5.解析:考查电解质的概念及物质导电的实质。答案:电解质:②④⑧ ;非电解质:⑨; 能导电:①⑤⑦⑧
点评:能够导电的物质不一定是电解质,电解质本身不一定能导电。导电仅是有自由移动离子的外在表现。
课时作业
1.解析:A不正确,如CO2通入水中溶液能导电,但电解质是H2CO3。B不正确。如HCl是电解质,但液态HCl不导电,因为HCl在熔融状态下不能生成可以自由移动的离子。C错误,因为电解质和非电解质必须都是化合物。D是电解质的定义,正确。答案:D
2.解析:氯化钠、氢氧化钠、硝酸钾都是由离子键形成的离子化合物。氯化氢是强极性价键形成的共价化合物,它们都是强电解质,但只有在水溶液或熔融状态下才有自由移动的离子而导电。氯化钠溶液是混合物,不属于电解质范围。答案:C。
3.解析:选项不正确。对于化合物是否是电解质要从电解质的定义、物质的结构和所属类别几个方面综合考虑。硫酸钡属于盐类是离子化合物,虽然它难溶于水但所溶部分几乎完全电离,所以它不仅是电解质而且属于强电解质。选项B也是错的。电解质溶于水(或熔融)时能导电,必须是自身能电离出自由移动的离子。而CO2溶于水能够导电,是因为CO2溶于水生成了H2CO3,H2CO3电离出自由移动的离子的缘故。CO2本身不能电离,所以CO2不是电解质。选项C不正确。硫酸属酸类,是电解质。它溶于水时,能破坏化学键,形成自由移动的离子,所以硫酸溶液能够导电。而硫酸晶体受热熔化时本身没有电离。所以液态硫酸并不导电。选项D是正确的。液态氯化氢不能导电,是因为液态时的氯化氢没有电离,不存在自由移动的离子。当氯化氢溶于水时得到盐酸,氯化氢本身能电离出自由移动的离子,所以氯化氢是电解质。答案:D。
4.解析:碳酸是一种弱酸,弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子,因此A错误。答案:A
5.解析:只有电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物才称为酸。而NaHSO4电离出的阳离子除了H+还有Na+。答案:D
6.解析:既然熔化时该化合物可以导电,说明一定是电解质,而且一定是离子化合物。答案:A.
7.解析:本题可以利用排除法。例如CO2的水溶液能导电,但CO2本身不会电离产生自由移动的离子,而是由碳酸电离出的,所以CO2是非电解质。需要注意的是水是电解质。 答案:CD
8.解析:电解质溶液是电中性的,阴、阳离子所带电荷总数一定相等,但它们个数不一定相等。除阴、阳离子外,溶液中还有H2O分子或其它弱电解质分子。溶液的导电性是由离子浓度决定的,若电解质溶液的浓度很小,溶液的导电性也可能很弱。答案:B。
9.解析:A、B选项中都有自由移动的阴阳离子可以导电;硫酸铜晶体虽然是电解质但没有电离,因此不导电;无水乙醇是非电解质不导电。答案:A、B。
10.解析:要指出上述物质的归类,则必须要辨析清楚有关的概念。区分电解质和非电解质的依据是该化合物在水溶液里或熔化状态下是否能够导电。根据定义知道,氢氧化钠、氯化氢、水是电解质;NaCl溶液尽管它能导电,但它是混合物,因此NaCl溶液既不是电解质,也不是非电解质;酒精虽然能溶于水,但不能电离出阴、阳离子,故酒精是非电解质。要注意有时电解质本身不能导电,能导电的不一定是电解质。如二氧化碳气体溶于水后它能导电,但这是由于CO2与水反应生成碳酸,碳酸发生电离产生阴、阳离子致使溶液导电,并不是CO2本身发生电离而导电,因此碳酸是电解质,二氧化碳是非电解质。区分强弱电解质的根本依据是在溶液中的电离程度而不是导电能力。氢氧化钠、氯化氢、CaCO3溶于水后能全部电离成阴阳离子,故它们是强电解质;CaCO3虽然难溶但其溶于水的部分能完全电离,故它也是强电质;水只能部分电离,所以是弱电解质。
答案:属于电解质的是②④⑤⑦,非电解质是③⑥;强电解质是②④⑦,弱电解质是⑤。
点悟:本题考查了电解质与非电解质、强电解质与非电解质两组重要概念,要正确解决这个题目,只要紧紧抓住两组概念的根本区别即可正确解出。
第二节离子反应(第二课时)
三维目标
(一)知识与技能
1、通过实验事实认识离子反应的及其发生的条件。
2、通过实例和练习学会离子反应方程式的书写。
(二)过程与方法 通过组织学生实验探究的方法,掌握复分解型离子反应发生的条件,并在此基础上掌握溶液中离子的共存问题。
(三)情感态度与价值观
1、通过学生自主探究获得知识,让学生体验科学知识获得和形成的过程与方法,体会成功的获得知识的乐趣。
2、通过实验激发学生学习化学的兴趣,对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义教育。
教学重点:离子反应及其发生的条件
教学难点:离子反应方程式的书写
预习探究(学生用)
1、溶液中有离子参加的反应称为离子反应。
2、用实际参加反应的离子符合来表示的式子叫做离子方程式。
3、离子方程式的书写步骤:(1)写 正确书写反应的化学方程式;(2)改 把易溶于水、易电离的物质写成离子的形式,把难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示;(3)删 删去方程式两边不参加反应的离子;(4)查 检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。
4、离子方程式表示的意义:不仅表示某一个具体的化学反应,而且表示同一类型的离子反应。
5、复分解反应发生的条件:生成沉淀、放出气体或生成水。只要具备上述条件之一,反应就能发生。
互动课堂
(一)情景激思(教师用)
【引入】电解质在水溶液中发生了电离,产生了能自由移动的离子,所以电解质在水溶液中发生的反应就必然有离子参加。
【强调】本节的课标是:通过实验事实认识离子反应及其发生的条件 。
(二)合作探究(师生共用 )
【过渡】既然电解质在溶液中的反应实质上是离子间的反应,那么如何书写离子方程式呢?
【学生活动】阅读教材P32离子方程式的书写步骤。
【教师总结】《投影》 下面以CuCl2溶液与AgNO3溶液反应的实际为例说明。离子方程式的书写步骤
(1)写出正确的化学方程式:CuCl2+2AgNO3====2AgCl↓+Cu(NO3)2
(2)把易溶且易电离的物质改写成离子形式,难溶、难电离、气体、单质、氧化物等仍写成化学式。
Cu2++2Cl-+2Ag++2NO3-====2AgCl↓+Cu2++2NO3-
(3)删去方程式两边不参加反应的离子,将系数化成最简整数比:Ag++Cl-====AgCl↓
(4)检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷数是否相等。若均相等,离子方程式书写正确。
【板书】3、书写步骤:“写、改、删、查”四个步骤
【学生练习】全班分为四组,分别写出离子反应的方程式。
【投影】一组:硝酸银溶液分别跟盐酸、氯化钠的反应。
二组:盐酸分别跟Na2CO3溶液、CaCO3的反应。 三组:硝酸分别跟Na2CO3、CaCO3的反应。
四组:氯化钡溶液分别跟H2SO4溶液,Na2SO4溶液的反应。
【教师总结】一组:离子方程式为: Ag+ + Cl- ====AgCl↓
二组:离子方程式为:CO32-+2H+====CO2↑+H2O,CaCO3+2H+====Ca2++H2O+CO2↑。
三组:离子方程式为:CO32-+2H+====CO2↑+H2O,CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O
四组:离子方程式为:Ba2++SO42-====BaSO4↓
【反问】通过以上练习,你认为在离子方程式的书写四步中,哪一步最困难,需多加留意?
【教师分析】四步中,“写”是基础,“改”是关键,“删”是途径,“查”是保证。既然“改”是关键,改时应注意作出准确判断:易溶且易电离物改写成离子形式,难溶、难电离、气体、单质、氧化物仍写成化学式。哪些是易溶、易电离物呢?需要同学们加强记忆。
【小结】1.易溶、易电离的物质:
强酸:HCl、HNO3、H2SO4等。强碱:NaOH、Ca(OH)2、KOH、Ba(OH)2等。
可溶性盐:如大部分K+、Na+、NH4+的盐等,还有其它(课后复习溶解性表)
2.难溶、难电离物:
难溶性物质:如BaSO4、AgCl、CaCO3、Cu(OH)2、Fe(OH)3等,以后不断再积累(课后复习溶解性表)。
难电离物:弱酸:CH3COOH、H2CO3、H3PO4等等;弱碱:氨水,难溶性碱;少数盐;水。
【过渡】通过完成第一组AgNO3分别跟盐酸、NaCl溶液的反应的离子方程式,第四组BaCl2分别跟硫酸溶液,Na2SO4溶液反应的离子方程式,你们发现了什么?
【学生思考】
【教师点评】反应物虽不同,却都可用同一离子方程式表示。可见离子方程式的意义与化学方程式的不同。
【板书】4、意义 (1)揭示反应的实质;(2)不仅表示一定物质间的某一个反应,而且表示所有同一类型的反应。
【教师活动】进一步举例说明
【过渡】复习复分解反应的概念
【学生活动】分组实验P33实验2~3。
【教师活动】巡视并及时答疑。
【师生共同分析】
现象及离子方程式
1、向盛有2 mL Na2SO4 溶液的试管里加入2 mL BaCl2 溶液 有白色沉淀SO42― + Ba2+ ==BaSO4 ↓
2、向盛有2 mL NaOH 稀溶液的试管里滴入几滴酚酞溶液,再用滴管向试管里慢慢滴入稀盐酸,至溶液恰好变色为止 溶液变红,又逐渐褪去H+ + OH― ==H2O
3、向盛有2 mL Na2CO3 溶液的试管里加入2 mL 盐酸 有气泡产生CO32―+2H+ ==H2O +CO2
【强调并板书】5、复分解反应
(1)实质:两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。
(2)发生条件:有难溶物、难电离物或挥发性物质生成。
【思考与交流】1.上述离子反应发生后,溶液中各离子的数目有何变化 2. 哪些因素可以使离子数目明显减少
【学生讨论】
【教师小结】1.离子反应的实质就是通过反应使某些离子的数目明显减少的过程,即向着离子浓度减小的方向进行。
2. 复分解型离子反应发生的条件: (1)生成难溶物质,如Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等。CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2
(2)生成气态物质,如:CO2、SO2等。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2↑
(3)生成难电离物质,如CH3COOH、NH3·H2O、水等。NaOH+HCl=NaCl+H2O
【学生活动】教材P33《思考与交流 》
【教师点评】 例如:(1)利用离子反应鉴定明矾溶液中的K+、Al3+和SO42-;(2)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-等。
板书
3、书写步骤:
4、意义 :
5、复分解反应
(1)实质:
(2)发生条件:
(三)迁移应用
题型一、离子方程式的书写
【题例1】(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出发生反应的离子方程式。
解析:第(1)问,关键抓住溶液呈中性这一关键点,确定NaHSO4电离的和Ba(OH)2提供的必须相等,则NaHSO4和Ba(OH)2的计量数知比为2:1,从而写出化学方程式:2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,然后按离子方程式的书写步骤写出正确的离子方程式。第(2)问则应抓住(1)所得溶液为Na2SO4溶液,继续滴加Ba(OH)2溶液时发生:Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH。然后,按改删查的步骤写出正确的离子方程式。
答案:(1)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O; (2)SO42-+Ba2+=BaSO4↓。
点悟:与通常离子方程式书写考查相比,本题注重了“量”方面的要求; 酸式盐和碱的反应,情况比较复杂。因为由于加入碱的量不同,其产物有所不同,所以建议对此类问题先写成化学方程式再改写成离子方程式。
【变式训练】将下列离子方程式还原成化学方程式。
(1)H++OH-=H2O; (2)Ag++Cl-=AgCl↓; (3)CO32-+2H+=H2O+CO2↑
解析:这类试题答案往往不唯一,做完后一定要注意重新改写成离子方程式,看是否与题意还吻合。
答案:(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O; (2)AgNO3+NaCl= AgCl↓+NaNO3; (3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑
题型二、离子方程式正误判断
【例题2】请判断下列离子方程式的正误,指出错误原因,并加以纠正。
(1)铁和稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
(2)盐酸和氢氧化钡溶液反应:2H++2OH-=2H2O
(3)铜加入到稀硫酸中:Cu+2H+=Cu2++H2↑
(4)氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
解析:(1)错误。违背了实验事实,铁与非氧化性酸,如:盐酸、稀硫酸等反应时只能生成+2价铁离子。(2)错误。计量数之比未约成最简比。(3)错误。在金属的活动性顺序表中,铜排在氢的后面,不能置换出酸中的氢。(4)错误。表面上看该方程式好像既遵循质量守恒又不违背电荷守恒,但按照离子方程式的书写步骤写出的式子应为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,所以,此题错在将不该约简的计量数进行了约简,从而体现出较强的隐蔽性。
答案:(1)错误。违背了客观事实,铁与盐酸反应时只能生成+2价铁离子。Fe+2H+=Fe2++H2↑(2)错误。计量数之比未约成最简比。H++OH-=H2O(3)错误。在金属的活动性顺序表中,铜排在氢的后面,不能置换出酸中的氢。(4)错误。正确答案:
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,所以,此题错在将不该约简的计量数进行了约简。
点评:在判断一离子方程式是否有误时,可主要从以下几个方面去考虑:
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
如:Fe跟CuSO4溶液反应,写成2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu是错误的。
(2)看物质是否可拆,各物质的化学式是否正确。
如CaCO3跟稀HCl反应,写成CO32-+2H+=H2O+CO2↑是错误的;HCO3-不能写成CO32-+H+等。
(3)看是否守恒(原子个数守恒、电荷守恒等)。
如:Cu+Ag+=Cu2++Ag;Na+H2O=Na++OH-+H2↑都是错误的。
(4)看是否符合阴、阳离子的配比关系。
如:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的混合,Ba2++OH-+SO42-+H+=BaSO4↓+H2O是错误的。
⑸看是否漏掉离子。如:CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液的反应,写成Ba2++SO42-=BaSO4↓是错误的。
(6)看是否符合题设条件及要求。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的影响。
【变式训练】下列离子方程式正确的是( )
A.铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+=Cu2++Ag
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:SO42- +Ba2+====BaSO4↓
C.醋酸与盐酸的反应:H++OH-=H2O
D.碳酸镁与稀硫酸:MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑
解析:A电荷不守恒;B同时有Cu(OH)2生成;C中醋酸是弱酸,不能改写成离子形式。答案:D。
题型三、离子共存
【题例3】某无色溶液中,可大量共存的离子组是( )
A.Na+、HCO3 、SO42 、Br- B.Cu2+、NO3 、Cl 、SO42
C.H+、Cl 、Na+ 、CO32 D.K+、Mg2+、SO42 、OH
解析:本题各离子间均不存在氧化还原反应,可仅从离子互换反应角度去分析。本题还设置了另一个限制性条件—溶液无色,这将能够淘汰虽无离子互换反应但某些水合离子有颜色的选项。A、B实际都是盐的混合溶液,根据它们的溶解性可认定均能在溶液中大量共存,阴、阳离子间不会发生结合,但Cu2+在水溶液中有颜色,因此,A符合题意,B应淘汰。C、D中因H+与CO32 或者Mg2+与OH-可结合生成H2O、CO2或者Mg(OH)2沉淀,均不能大量共存。C、D均不符题意。答案:A
点评:离子能否在同一溶液中大量共存,是一类十分常见的问题,它可以考查离子反应知识的理解程度与应用于实际情况的能力。显然,如果给定的离子间能在溶液中发生离子互换反应,则它们均不能在同一溶液中大量共存。
误区警示:本题易错点为答案B中的Cu2+的颜色被忽略,多选B。
离子共存中的常见隐含条件:
(1)溶液无色透明时不能存在有色离子。常见有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)。
(2)强酸性溶液中,不存在与.H+反应的离子,如CO32 、HCO3-等。
(3)强碱性溶液中,不存在与OH 反应的离子,如HCO3 、Cu2+等。
【变式训练】(1)加入适量的H2SO4溶液,可使溶液中下列离子显著减小的是()
A.Cl B.Na+ C.CO32 D.Ba2+
(2)加入适量的NaOH溶液,不能使溶液中下列离子显著减少的是()
A. NH4+ B.Ba2+ C.HCO3 D.Fe3+
解析:当溶液中某种自由移动离子与加入物质中的离子发生离子互换反应时,不论生成沉淀、气体或难电解物质(如H2O),均会使该种离子数量显著减少。据此,可认定(1)中的CO32 和Ba2+均会因加入H2SO4而减少,其原因是: CO32 +2H+=H2O+CO2 ,SO42 +Ba2+=BaSO4 ;可认定(2)中的NH4+、HCO3 和Fe3+均会因加入NaOH溶液而减少,其原因是:
NH4++OH =NH3·H2O,HCO3 +OH =CO32 +H2O,Fe3++3OH =Fe(OH)3↓。答案:(1)C、D(2)B
(四)反思感悟
________________________________________________________________________________________________。
(五)备选例题
【例题】某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、C1、OH 、NO3 六种离子。
甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子 、 、 。 乙厂的废水中含有另外三种离子。
对于该两厂的废水,可采取下列两种方法来处理。
(1)如果在废水中加一定量 选填:活性炭或铁粉),可以发生 反应,离子方程式是 ,并且能够回收其中的金属 (填写金属元素符号)。
(2)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀,写出两个离子方程式:
; 。
经过滤后的废水主要含 ,可用来浇灌农田。
解析:这实际上是溶液中的离子能否大量共存,在OH存在下,Ag+、Fe3+不能大量共存;故甲厂废水中所含的三种离子是“OH、C1、K+”。乙厂废水中含有Ag+、Fe3+、NO3,显然,铁粉,置换反应,可使Ag析出,即回收其中的“Ag或银”。若把两厂废水混合,可使废水中的Ag+、K+、Fe3+、C1、OH转化为AgCl和FeOH3沉淀;而溶液中主要含KNO3。
答案:(1)OH、C1、K+;铁粉、Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+;Ag或银;(2)Ag++C1=AgC1↓ 、Fe3++3OH=Fe(OH)3↓; KNO3
达标体验
1.下列各组离子反应可用H++OH-H2O表示的是( )
A.氢氧化钡和硫酸 B.氢氧化铁和盐酸 C.硝酸和氢氧化钠 D.硫酸氢钠和氢氧化钠
2.在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是( )
A.K+、Na+、NO、MnO4- B.Mg2+、Na+、Cl-、SO42 C.K+、Na十、Br-、Cu2+ D.Na十、Ba2+、OH-、SO42
3.已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A.Al3+、CH3COO-、Cl- B.Mg2+、Ba2+、Cl- C.Na+、OH-、CO32- D.Na+、K+、Cl-
4.下列各组不能发生离子反应的是( )
A.硫酸与CuCl2溶液 B.氢氧化钠溶液与氯化亚铁溶液 C.碳酸钠溶液与稀硝酸 D.澄清石灰水与稀盐酸
5.写出下列反应的离子方程式:
(1)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)
(2)碳酸钠溶液与盐酸混合
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合
(4)向足量澄清石灰水中通入二氧化碳
课时作业
1.下列离子方程式改写成化学方程式正确的是( )
A.Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
CuCO3+2NaOHCu(OH)2↓+Na2CO3
B.CO十2H+CO2↑十H2O
BaCO3+2HClBaCl2+C02↑十H20
C.Ca2++COCaCO3↓
Ca(NO3)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaNO3
D.H++OH-H20
2KOH+H2SO4=K2SO4十2H20
2.下列反应的离子方程式中,错误的是( )
A.铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
B.碳酸氢钙溶液跟盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+Ca2++2H2O+2CO2↑
C.盐酸跟氢氧化钾溶液反应:H++OH-H2O
D.碳酸镁跟硫酸反应:MgCO3+2H+Mg2++H2O+CO2↑
3.下列各组离子中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、C1-、OH- B.H+、Ca2+、CO、NO C.CU2+、K+、SO、NO D.Na+、HCO、OH-、Ca2+
4.下列各组中两个溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是( )
A.CH3COOH+Na2CO3 ;CH3COOH+NaHCO3
B.AgNO3+HCl;AgNO3+BaCl2
C.BaCl2和Na2SO4;Ba(OH)2+(NH4)2SO4
D.KOH+CH3COONH4;Ba(OH)2+NH4Cl
5.下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是( )
A.Ba2+、Cl-、NO3-、Ca2+ B.H+、SO42-、K+、Al3+ C.NH4+、HCO3-、Na+、OH- D.Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-
6.下列离子方程式书写错误的是(B)
A.铁片溶于硫酸铜溶液中:Fe+Cu2+====Cu+Fe2+
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4 +H2O
C.石灰乳与稀醋酸:
D.向硫酸铜溶液中加入Na2S溶液:Cu2++S2-=CuS ↓
7.在无色透明的酸性溶液中,不能大量共存的离子组是( )
A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl- B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl- C.Na+、K+、CO32-、Cl- D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
8.写出与下列每一离子方程式对应的2个化学反应方程式
(1)HCO3-+H+=CO2↑+H2O
(2)H++OH-=H2O
(3)Mg+2H+=Mg2++H2↑
(4)BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
9.某KCl样品中含有K2SO4杂质,为了除去其中的K2SO4,供选用的实验操作包括:
①过滤,将白色沉淀滤出
②向滤液中滴加稀盐酸,边滴加边振荡,至不再产生气体为止
③将滤液蒸干,得到晶体
④将KCl样品溶于适量蒸馏水,配成溶液
⑤向溶液中滴入碳酸钾溶液至适当过量
⑥向溶液中滴入氯化钡溶液至适当过量。
正确的实验操作顺序是 。
10.某学校化学课外活动小组的同学,将一些可溶性化合物溶于水制成甲、乙两种溶液,两种溶液共含有H+、Ag+、K+、Ba2+
、OH-、Cl-、NO3-、CO32-8种离子,两种溶液里所含离子各不相同;已知向甲溶液滴入石蕊试液,石蕊试液变成蓝色,则乙溶液里含有的四种离子应该是(填离子符号)______________________________________。
参考答案 达标体验
1.解析:各选项所对应的离子方程式为:A.Ba2++2OH-+2H++SO42 BaSO4↓+2H2O B.Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O C、D:H++OH-H2O 答案:CD
点评:多元弱酸的酸式盐根离子在离子方程式中不能拆开写,单强酸的酸式盐根离子在离子方程式中要拆开。
2. 解析: A中的MnO在水溶液中显紫色;C中的Cu2+在水溶液中显蓝色;D中要发生离子反应Ba2+’+SO42 BaSO4↓,故答案应选B,只有B符合要求。答案:B
3.解析:A项CH3COO-与H+生成弱电解质CH3COOH而不能大量共存;B项SO42-与Ba2+不能大量共存;C项OH-、CO32-与H+不能共存。故选D。答案:D。
4.解析:离子反应发生条件:①有难溶物质产生 ②有挥发性物质(气体)产生 ③有难电离的物质产生 ④发生氧化还原反应。B选项生成Fe(OH)2沉淀,C选项生成CO2气体,D选项生成H2O,而A不满足上述四个条件,不发生反应。答案:A。
5.解析:本题主要考查离子反应方程式的书写,要特别注意哪些物质是可以拆开的,哪些是不能的。
答案:(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O (2)CO+2H+H2O十CO2↑
(3)Cu2++SO+Ba2++2OH-BaSO4↓+Cu(OH)2↓ (4)Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O
点评:对于微溶物的处理有三种情况:在生成物中有微溶物析出时,微溶物用化学式表示;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;当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写成化学式。
课时作业
1、解析:A、B不正确,因为CuCO3、BaCO3不能拆写成离子形式。C、D正确。答案:CD
2、解析:解本题时应采用正向思维,对每一个离子方程式进行分析。因为每一个离子方程式都应与其化学方程式及实际情况相吻合,不能随意臆造。浓硫酸与铁作用生成三价铁,而稀硫酸与铁作用则生成二价铁,故A选项不正确;Ca(HCO3)2是可溶于水的盐,应写成离子,反应前后Ca2+的数目并没有变,因此离子方程式中不应出现Ca2+,故B选项也不正确;C正确;MgCO3难溶于水,不能写成离子,D正确。答案:AB
3、解析:溶液中大量共存的离子必须相互不起反应。A中Mg2+和OH-能起反应生成Mg(OH)2沉淀;B中H+和CO、Ca2+和CO都能起反应;C中可以;D中HCO和OH-、Ca2+和OH-都能起反应。答案:C
4.解析:A中的离子方程式为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑ ; CH3COOH+HCO3-=CH3COO-+H2O+CO2↑;C中的为:Ba2+和SO42-=BaSO4↓;Ba2++2OH-+2NH4++SO42- =BaSO4↓+2H2O+2NH3↑。答案:BD。
5.解析:C中OH-和NH4+、HCO3-不能共存。答案:C。
6.解析:B项的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4 +2H2O 答案:B。
7.解析:此题隐含条件是酸性的,即有大量H+存在,无色透明溶液。A选项,因Ag++Cl-=AgCl (不溶于水及稀酸),Ag+和Cl-不能共存,B选项能共存,C组因CO32-+2H+=H2O+CO2↑,故S2-不能在酸性溶液中大量存在,D能共存。答案:A、C。
8.解析:本题重在考查对离子方程式所代表一类反应共同本质的把握情况,以及实现一类反应的具体方法的实践能力。关键是正确掌握与概括离子方程式的本质,能用准确的语言表述反应实质。在此基础上,找出符合其实质的具体物质,以实现有关的变化。例如,(1)是可溶性酸式碳酸盐与强酸作用,生成难电离的H2O和CO2气体的反应。常见典型酸式碳酸盐为NaHCO3或KHCO3等,常用强酸为HCl、HNO3、H2SO4等,相互组合的反应均为与(1)式对应的化学反应;又如,(4)是BaCO3与强酸作用,生成可溶性盐、H2O和CO2的反应。强酸中的H2SO4因对应的BaSO4为难溶性盐,不符题意。因此,可用BaCO3分别与HCl、HNO3,以及HBr、HI等强酸反应,以实现(4)的变化。 答案:
(1)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
KHCO3+HNO3=KNO3+H2O+CO2↑
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O
2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(3)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4(稀)=MgSO4+H2↑
(4)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
9.解析:本题考查利用离子反应解决实验(去杂质)实际问题的能力。实际操作一般应注意以下几点:(1)加入的试剂只与一种物质(通常为杂质)反应,并且产物从溶液中析出。加入的试剂常稍过量,以保证反应完全,使杂质除尽;(2)提纯过程中力争不引入新的杂质,以免问题复杂化;(3)由于加入过量试剂而带入的多余成分,应通过另外的反应最终除尽;(4)配合有关的化学反应安排必要的物理分离方法,及时把应去掉的物质从溶液中分离出去。如果起始物质为固体,应先配成溶液,最终蒸发溶液以得到纯净的固体物质。本题应依次加入三种试剂:加过量BaCl2溶液,使SO42-与Ba2+结合成BaSO4沉淀;再加过量K2CO3溶液,使CO32-与Ba2+结合成BaCO3沉淀;过滤后的滤液中再加入稀盐酸至不产生气体(二者适量),使CO32-与H+结合并生成H2O和CO2气体。
答案:④、⑥、⑤、①、②、③
10.解析:题中直接利用的信息主要有:两种溶液里所含两种类各不相同,甲溶液滴入石蕊试液后呈蓝色,说明甲溶液必有OH-;乙溶液含有四种离子,则甲溶液也应含有四种离子。
可能利用的隐含信息有:离子共存问题,即不能共存的离子不会出现在同一溶液中;溶液中阴阳离子必须至少各含有一种(电荷守恒)。
思维分析过程如下:①甲溶液中含有OH-,则在H+乙溶液中。②H+与CO32-不能共存,则CO32-在甲溶液中;OH-与Ag+不能共存,验证了Ag+在