【鼎尖教案】高中化学第二节离子反应的本质(第二课时)

第二课时［引言］上节课我们学习了离子反应的本质和离子反应发生的两个条件，本节课我们来继续学习离子反应发生的条件。

［板书］第二节离子反应的本质（第二课时）二、离子反应发生的条件［师］请大家先做以下练习。

［投影练习］写出下列反应的离子方程式1.实验室制CO2的反应。

2.用Na2SO3和稀硫酸反应制SO2气体。

3.（NH4）2SO4的浓溶液和NaOH的浓溶液混合。

［请一位同学上黑板书写］［学生板书］CaCO3＋2H＋===CO2↑＋H2O＋Ca2＋SO-23＋2H＋===SO2↑＋H2ONH+4＋OH－===NH3↑＋H2O［问］上述离子反应为何能发生?［生］因为生成了易挥发性的物质。

［师］很正确！这也是离子反应发生的又一条件。

［板书］3.生成易挥发性物质［讲解］中学化学中常见的挥发性物质主要有CO2、SO2、NH3、H2S等。

其中，CO2、SO2既是挥发性物质，也是难电离物质（H2CO3、H2SO3）进一步分解而生成的产物。

因此，生成CO2、SO2等挥发性物质的反应，与生成相应的难电离物质的反应在本质上是相同的。

［讨论］实验室制氨气的反应物Ca（OH）2和NH4Cl均为离子化合物？它们之间的反应能否用离子方程式表示？分析它们反应的环境与我们前面所学离子反应的例子有何不同？［学生回答讨论结果］甲：Ca（OH）2和NH4Cl均为离子化合物，它们反应的实质是离子发生了互换，因为有离子参加的反应就是离子反应，故能用离子方程式表示。

乙：不能用离子方程式表示，因为Ca（OH）2和NH4Cl中的离子均处于固态物质中，而我们前面所学离子反应均是在溶液中进行的。

它们所处环境不同，所以不能用同一形式表示。

［师］大家讲得都有道理。

在我们所接触的化学反应中，有些离子化合物在固体状态下也能够发生离子反应，但由于固态物质的离子不能自由移动，所以一般不写离子方程式。

除此之外，固体与浓硫酸之间的反应也不写离子方程式，因浓硫酸中主要是硫酸分子。

我们在中学化学中接触到此类型的反应，主要有以下三个：［板书］Ca(OH)2(s)＋2NH4Cl(s)∆====CaCl2＋2H2O＋2NH3↑Cu＋2H2SO4（浓）===CuSO4＋SO2↑＋2H2O2NaCl（s）＋H2SO4（浓）∆====Na2SO4＋2HCl↑［师］这反映出了普遍之中有特殊的原理。

［板书］特殊{（标于以上三个方程式之前）。

［讲解］注意：浓盐酸、浓硝酸在发生化学反应时可写为离子形式。

［过渡］以上我们学习了离子反应发生最常见的三个条件。

那么，有没有符合离子反应发生的其他条件呢？请大家看下面的实验。

［演示实验1］把铁丝放入CuSO 4溶液中片刻，可看到溶液的蓝色变浅，铁丝上附着一层红色的铜。

［演示实验2］往酸性KMnO 4溶液中，滴加数滴FeSO 4溶液，振荡，又看到紫色褪去。

［设问］实验1中，CuSO 4溶液的颜色变浅，说明什么离子浓度减小了？Cu 2＋发生了什么反应？生成什么？［生］Cu 2＋浓度减小了，Cu 2＋被还原生成Cu 。

［问］实验2说明了什么？请你解释。

［生］说明FeSO 4与酸性KMnO 4发生了化学反应、紫色褪去，说明MnO -4被破坏或MnO -4浓度减小。

［问］上述现象能否说明发生了离子反应？为什么？［生］能，因为反应后有某些离子的浓度减小，符合离子反应的本质。

［师］十分正确！这是离子反应发生的又一个条件。

［板书］4.发生氧化还原反应［师］请大家根据上述反应的现象，推断反应的产物，用离子方程式表示这两个反应，且用单线桥标出电子转移的方向和数目。

提示：MnO -4与Fe2＋相遇，被还原成Mn 2＋。

［学生活动，教师巡视，并请一位同学到黑板上书写］ ［学生板书］［教师讲评］实验1的方程式大家并不陌生，实验2的产物可这样推得：溶液紫色褪去，说明MnO -4被还原了，而FeSO 4中只有Fe 2＋能失电子，故Fe 2＋一定被MnO -4氧化成了Fe3＋，而它自己却被还原成了Mn 2＋，根据氧化还原反应中，得失电子守恒，可对离子方程式进行配平。

［投影练习］写出下列反应的离子反应方程式，用单线桥标出电子转移的方向和数目。

1.MnO 2与浓盐酸共热。

2.Cu 与浓HNO 3反应。

3.Cu 与稀HNO 3反应。

［请一位同学上黑板书写］［教师总结］由以上的分析和练习可知，溶液中物质间的氧化还原反应也可导致溶液中某些离子的浓度减小，故也可发生离子反应。

且氧化还原反应离子方程式的配平与氧化还原反应方程式的配平是一致的，即均遵循得失电子守恒的原则。

［过渡］离子反应发生的条件，除了上面介绍的生成难溶、难电离或挥发性的物质，以及发生氧化还原反应外，还是否有其他一些条件呢？请大家做下面的练习，分析回答。

［投影练习］分析下面的反应中是否有离子浓度的减小，若有，写出离子反应方程式。

1.向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液。

2.把AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合。

［学生练习，教师巡视，并请一位同学把结果板书于黑板］［学生板书］Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3＋6H2O===4Al（OH）3↓Al3＋＋3AlO-2［师］请大家根据以上两个方程式讨论还有什么条件可以使离子反应发生。

［学生讨论后回答］若溶液中的离子能发生络合反应或双水解反应，将会导致溶液中某些离子浓度的减小，离子反应就能发生。

［师］回答得很好！于是，我们得出了另外两个离子反应的条件：［板书］5.发生络合反应6.发生双水解反应［教师总结］知道了离子反应发生的条件，我们就可以正确地写出化学反应的离子方程式或对离子方程式的正误作出判断，同时，还可以解答溶液中的离子共存问题。

［投影练习］1.下列离子方程式中，正确的是A.铁与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑B.氢氧化铝与盐酸反应：Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2OC.铝与氯化铜溶液反应：Al＋Cu2＋===Al3＋＋CuD.乙酸与氢氧化钠反应：H＋＋OH－===H2O2.下列离子方程式中正确的是A.向Mg（HCO3）2溶液中加入足量澄清石灰水：＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2OMg2＋＋2HCO-3B.氯气与水反应：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－C.Na2S水解：S2－＋2H2O===H2S↑＋2OH－D.Na与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑解析：1.A项反应不符合客观事实，正确的写法应为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项符合反应事实和离子方程式的书写规则；C项离子方程式不符合电荷守恒，正确的应写为2Al ＋3Cu2＋===3Cu＋2Al3＋；D项乙酸为难电离物质，写离子方程式时应用分子式表示，正确的写法应为：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O答案：B2.A中Ca（OH）2足量时，会生成溶解度更小的Mg（OH）2，即正确的离子方程式为：Mg2＋＋2HCO-3＋2Ca2＋＋4OH－===Mg（OH）2↓＋2CaCO3↓＋2H2O；B中HClO为弱电解质，在水中存在电离平衡，应写成分子形式，即Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO；C中Na2S 水解时，因水解的第一步和第二步程度不同，故应分步写，且为可逆反应，应写“”，因水解时H2S不可能大量生成，故不应出现“↑”。

正确的写法为：S2－＋H2O HS－＋OH－；D项写法正确。

答案：D［设问过渡］那么，根据离子反应发生的条件，什么样的离子在溶液中能大量共存？什么样的离子在溶液中不能大量共存呢？［生］只要离子间不反应，就可以大量共存；只要离子间能发生反应，就不能大量共存。

［师］很好！下面我们就来学习有关离子共存的问题。

［板书］三、离子共存问题［师］请大家先做下面的练习。

［投影练习］1.下列各组离子在pH=1和pH=13的条件下，都能大量共存的是A.Al3＋、Mg2＋、Cl－、SO-24B.K＋、Na＋、Cl－、HCO-3C.Fe2＋、K＋、NO－3、SO-24D.K＋、Ba2＋、NO-3、Cl－2.某无色溶液中加入铝粉产生氢气，则下列离子组合中，可能大量共存的是A.K＋、NH+4、Cl－、NO-3B.K＋、Na＋、Cl－、HCO-3C.K＋、NH+4、Cl－、SO-24D.K＋、CO-24、Cl－、SO33.下列各溶液中的离子，因氧化还原反应而不能大量共存的是A.Ca2＋、Na＋、K＋、SO-24B.Fe3＋、SCN－、NH+4、Cl－C.Na＋、H＋、SO-24、S2O-23D.AlO-2、OH－、Na＋、NH+4解析：1.题目要求各组离子在pH=1和pH=13的条件下都能共存，即在酸性和碱性条件下都能大量共存。

选项A在碱性条件下因生成Mg（OH）2沉淀而不能共存；选项B中HCO-3与酸、碱均能反应；选项C在酸性条件下Fe2＋、NO-3、H＋因发生氧化还原反应而不共存，且在碱性条件下Fe2＋与OH－因生成Fe（OH）2沉淀而不共存；D项各种离子在酸性、碱性条件下皆能共存，为本题答案。

答案：D2.题目要求溶液中加入铝粉产生氢气，说明此溶液可能为酸性或碱性。

选项A在酸性时因有NO-3而不会产生氢气，选项B中HCO-3在酸性和碱性时都不共存，选项C在酸性时可共存，选项D在碱性时可共存。

答案：CD3.选项A因Ca2＋和SO-24能结合成微溶于水的CaSO4而不能大量共存；选项B因Fe3＋、SCN－发生络合反应而不能共存；选项C因H＋、S2O-23发生氧化还原反应生成S、SO2而不能共存；选项D因AlO-2、NH+4发生双水解反应而不能共存。

答案：C［师］请大家通过以上练习，分组讨论总结出离子之间发生哪些反应时，不可大量共存？［学生讨论、并汇报交流］［投影归纳总结］当离子间有下列反应发生时，不能大量共存：1.能发生复分解反应的离子之间（即生成沉淀、气体、水、弱酸、弱碱等难电离物质）。

2.能生成微溶物的离子之间，如：Ca2＋和SO-24，Ag＋和SO-24。

3.能双水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子。

如Al3＋、Fe3＋与CO-23、HCO-3、AlO-2、ClO－、S2－等。

4.能发生氧化还原反应的离子之间，如：Fe2＋、H＋、NO-3；S2－、ClO－；S2－、Fe3＋等。

5.能发生络合反应的离子之间。

如Fe3＋和SCN－。

［教师讲解］在解决离子共存问题时，除了要注意离子之间的反应外，还应该注意：（1）题目中有没有说明溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H＋或OH－。

（2）题目中有没有说明溶液的颜色，如无色时可排除Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnO-4等有色离子的存在。

［小结］本节课我们更深一步地认识了离子反应发生的条件，并熟悉了氧化还原离子方程式的配平和离子共存等问题。