文档内容
第一章《物质及其变化》教学设计
第二节 离子反应
专题:离子反应的应用
课题: 1.2.3 离子反应的应用 课时 1 授课年级 高一
课标 应用离子反应发生的条件,正确判断常见离子在溶液中能否大量共存;利用离子的特征反
要求 应,了解常见离子检验的方法;能利用典型代表物的性质和反应,设计常见离子的检验方案。
本节内容属于人教版(2019版)必修第一册第一章第二节内容。离子反应是重要的化学用
语,在中学阶段的基本概念基础理论知识中,占有极其重要的地位,是中学化学教学的重点和
难点之一,并贯穿于中学化学教材的始终。中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知
识,都可能涉及离子反应及其方程式的书写。学生要能通过实验认识离子反应及其离子反应发
生的条件,了解常见离子的检验方法,能初步认识到离子共存问题,为将来的离子平衡问题打
下伏笔。学好这一节内容,能很好揭示溶液中化学反应的本质,为今后元素化合物知识、电解
质溶液以及电离平衡的学习奠定一定的化学基础,并且正确而又熟练地书写离子方程式,是高
中学生必须掌握的基础知识,也是历年高考的必考内容。本节教学分三个课时,第一课时学习
电解质的电离,第二课时学习离子反应,第三课时学习“离子反应的应用”。
本课时第三课时“离子反应的应用”是在学习了电解质和非电解质概念、电解质的电离及
离子方程式等基本知识的基础上的进一步拓展和提升,本课时的主要内容是让学生理解强弱电
解质的概念,能正确判断复分解反应的离子共存问题,掌握常见几种离子的检验方法及原理。
也可为必修课程后续章节以及选修中有关“溶液中的离子平衡”的学习打好根基。
本节内容的第一课时学习了电解质和非电解质的概念,知道强酸、强碱和弱酸、弱碱的电
离方程式书写时,前者用等号,后者用可逆符号,第二课时学习离子反应方程式的书写时,知
教材
道有些物质要拆写成离子,而有些物质不能拆,但究其原因,学生并不知情,这样容易给学生
分析 造成学习障碍。为了使学生能够较全面、深入理解离子反应相关知识,解决有关离子反应的实
际问题,故安排本课时补充学习强弱电解质的概念。同时,在高考中强、弱电解质的区别与对
弱电解质电离平衡知识的理解(后续学习)、离子共存等都是主要考查点。
溶液中的离子共存问题和离子检验、离子推断是高考的热点问题,也是高中化学教学的
重、难点内容。该内容涉及面较广,有定性分析,也有定量分析(本课时主要学习定性分
析),题设中常有附加隐含条件(如颜色、酸碱性等)以增加试题的难度,考查题型通常是一
类综合考查学生对离子反应规律全面理解和掌握的好题型。
本课时知识是元素及其化合物与化学实验基础知识的有机融合,物质检验主要分为两种考
查方法,一是根据实验过程中的现象推断物质的组成成分,另一种则是将两种或两种以上的物
质区分开来。教学时要引导学生抓住“取试样―→加试剂―→操作―→观察现象―→下结论”
的主线。将常见的离子检验方法与操作细化,如常见离子(Cl-、SO、CO、SO、Fe3+、Cu2+、
NH、Ba2+、Ag+等)的检验。限于学生的知识和能力水平,不能拓展太多。学生能从物质的类
别判断强弱电解质,根据电离程度区分强弱电解质即可。离子共存也只要求根据复分解反应的
条件判断离子能否大量共存,不要随意拓展到氧化还原反应及水解反应等情况。离子检验也只
是学习与复分解反应有关的几种常见离的检验方法等。
1.通过微观动画演示,联系强酸、强碱和盐与弱酸、弱碱溶液电离方程式的不同书写,
认识不同电解质在溶液中的电离程度不同,从而将电解质分为强电解质和弱电解质,理解强弱
电解质与物质类别的关系,能识别强弱电解质及应用。
教学
2.通过回顾电解质在溶液中发生复分解反应的条件,小组讨论交流,了解离子共存的本
目标
质及条件,掌握复分解型离子共存与不共存的判断方法。
3.♦通过问题探究、归纳总结、教师引导,能利用离子的特征反应和共存规律(或典型
代表物的性质和反应),初步学会鉴别和推断一些常见离子的基本方法。
教学 重点:强弱电解质及离子共存的判断重、 难点:常见离子检验与推断方案的设计及分析
难点
宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角理解强弱电解质的概念、离子共存问题和
常见离子的检验方法,并能运用离子反应解决一些实际问题。
证据推理与模型认知:建立判断溶液中离子能否共存、常见离子检验的基本模型,通过分析、
推理等方法认识强弱电解质的本质区别、离子能否大量共存的本质原因;能运用正确的模型理
核心
解离子的检验与推断的规律。
素养
科学探究与创新意识:通过实验探究、总结归纳、分析推理等一系列科学研究过程,了解科学
研究的基本方法,体会在判断离子共存、常见离子的检验的研究中的科学方法。
科学态度与社会责任:具有理论联系实际的观念,有将化学成果应用于生产、生活的意识,能
依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。
学生在第一课时的学习中,已经了解了电解质的基本概念、复分解反应发生的条件,第二
课时又重点学习了复分解反应的离子反应及离子反应方程式。能够正确书写强酸、强碱和可溶
学情 盐的电离方程式,明确了不同电解质在溶液中可以以离子或离子和分子状态存在等。在深入分
析、解释相关知识的不同原因的基础上引出强弱电解质的概念,学生较容易接受和理解,结合
分析 电解质在溶液中发生复分解反应的条件,能很自然地过渡到离子共存和离子的检验的学习,再
通过实例分析,归纳总结判断离子能否大量共存及常见几种离子的检验方法,符合由宏观到微
观,由共性到一般的思维特点。
教学过程
教学 设计意
教学活动
环节 图
【回顾1】复分解反应的离子反应发生的条件是:生成沉淀、放出气体或生成难电离
物质(具备上述条件之一即可);因此离子反应发生后导致溶液中某些离子浓度明显减
建立新
小 。
旧知识
【回顾2】向Ba(OH) 溶液中加入过量NaHSO 溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH- 之间的
2 4
联系,
+2H++SO===BaSO 4 ↓+2H 2 O;向NH 4 HCO 3 溶液中加入过量NaOH溶液反应的离子 为新知
方程式为NH+HCO+2OH-===CO+NH ·H O+HO。 学习作
3 2 2
铺垫。
【预习1】所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间_不发生任何反
环
应_;若离子之间能_发生反应_,则不能大量共存。同一溶液中若离子间符合生成难
节
溶物或微溶物、生成气体或挥发性物质、生成难电离物质中任意一个条件,就是发生
一 创设工
了离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存。
、 业问题
问 【预习2】H+不能与CO2-(HCO -)、CHCOO-大量共存的原因是生成弱电解质或弱 情境,
情 题 3 3 3 激发探
景 情 离子;与SiO 3 2-不能大量共存是因为生成H 2 SiO 3 沉淀;OH-与NH 4 +不能大量共存是 究欲
导 境 望。培
因为反应生成NH ·H O,与Fe3+、Cu2+、Mg2+、Al3+不能大量共存,是因为反应生
入 3 2 养环保
成沉淀,与HCO -、HSO -不能大量共存是因为分别生成_CO2-、SO 2-和HO。 意识。
3 3 3 3 2
【导入】近期,环境保护组织对某市相邻甲、乙两企业排出的废水进行了检测,发现
甲企业的废水中含有下列几种离子:K+、SO 2-、CO2-、Cl-。乙企业的废水中含有
4 3
大量Ba2+、NO -,若将这两种废水混合,废水的污染性明显降低,这是什么原因
3
呢?通过本节课的学习,我们就可以回答这一问题。(碱PPT图片)
【教师】氢同学们观察NaCl固体、CHCOOH在水中溶解的微观过程,结合所学知
3
识回答下面问题。
【问题1】强酸、强碱与弱酸、弱碱在电离方程式、离子方程式书写上有何不同,其
本质原因是什么? 回顾旧
环 知,引
【学生1】①书写电离方程式时,强酸、强碱、大部分盐用等号,弱酸、弱碱、少部
节 发思
二 分盐用可逆符号。如H 2 SO 4 = 2H+ + SO 4 2-,NaOH = Na+ + OH-,NaCl == Na+ + Cl—。 考,建、 【学生2】多元弱酸分步写,多元弱碱一步写。如HPO H++HPO、HPO H+ 立新旧
3 4 2 2
知识的
离 +HPO、HPO H++PO及Cu(OH) Cu2++2OH-等。
2 本质联
子
【学生3】②书写离子方程式时,强酸、强碱及可溶性盐要拆,而弱酸弱碱及难溶性 系。
共
存
盐均不能拆。如CaCO 与盐酸反应的离子方程式为 CaCO + 2H+ = Ca2+ + H O +
3 3 2
CO↑,NaHCO 与盐酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO ↑+HO。
2 3 2 2
【学生4】③强酸、强碱与弱酸、弱碱在电离方程式、离子方程式书写上不同的本质
原因是电离程度不同。强酸、强碱及大部分盐溶于水时能完全电离,而弱酸、弱碱及
少部分盐溶于水时仅部分电离。
【问题2】根据电解质溶于水的电离程度不同,可将电解质分为强电解质和弱电解
质,结合下表内容,回答有关问题。 通过对
比分析
【教师】投影表格:
的方
强电解质 弱电解质 法,抓
住概念
在水溶液里全部电离为 在水溶液里只有一部分分子电离出 的本质
定义
离子的电解质 离子的电解质 核内
涵。
都是电解质,在水溶液里都能电离,都能导电,与溶解度无
相同点
关
活
动 离子化合物、部分共价
化合物种类 部分共价化合物
一 化合物
、
认 不 电离条件 溶于水或熔融 溶于水
识 同
强 点 电离程度 完全电离 部分电离
弱
电 水溶液中粒子 只有电离出的阴阳离 既有电离出的阴阳离子,又有电解 深化对
解 的存在形式 子,不存在电解质分子 质分子 电解质
概念的
质
氯化钠、硫酸钡、硫 认识,
实例 酸、硝酸、氢氧化钠、 碳酸、醋酸、水 培养高
氧化钙等 阶思
维。
【强调1】①电解质的强弱由物质的内部结构决定,与其溶解性无关。某些难溶于水
利用分
的化合物,如BaSO 、AgCl,虽然它们的溶解度很小,但溶解的部分是完全电离
4
类思
的,所以是强电解质。
想,揭
【强调2】②电解质的强弱与溶液的导电性无直接联系。溶液导电能力强的,溶质不 示相似
一定是强电解质,导电能力差的,溶质未必是弱电解质,溶液的导电能力与溶液中离 概念的
子浓度及离子所带电荷数有关。 区别与
联系,
【问题3】思考交流你是如何理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质与物质类
掌握辨
别的关系的? 识相似
概念的
【学生1】①电解质和非电解质一定都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是
基本方
非电解质。 法。
【学生2】②酸(不论强弱)、碱(不论强弱)、盐(不论难溶、易溶)都是电解质。
【学生3】③电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导
电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质,如CO、NH 、SO 等
2 3 3
非电解质,它们与水反应生成的产物HCO、NH ·H O、HSO 自身能电离,是电解
2 3 3 2 2 4 分析学质。 情,及
时评
【学生4】④电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等;能导电的物质不一
价,调
定是电解质,如铁、铝等金属单质。 控课
堂,巩
【学生5】⑤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
固所
硫等一些非金属单质。 学。
【学生6】⑥溶液导电性的强弱只与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关,与电解
质的强弱无直接关系。
【对应训练1】关于强、弱电解质叙述正确的是( )
A.强电解质都是离子形成的化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的水溶液导电能力强,弱电解质的水溶液导电能力弱
【答案】C
【解析】A项,部分共价化合物是强电解质;B项强电解质有些是难溶性的,如
BaSO ;C项,强电解质在水中完全电离无溶质分子,弱电解质在水中部分电离,有
4
溶质分子。D项,水溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度大小,与电解质的强弱无
关。
【对应训练2】下列物质中的分类组合正确的是( )
A B C D
强电解质 HCl CuSO HSO BaSO
4 2 4 4
弱电解质 HF CHCOOH CaCO NH ·H O
3 3 3 2
非电解质 SO Cu HO CHCHOH
2 2 3 2
【答案】AD
【解析】CaCO 应为强电解质,Cu既不是电解质,也不是非电解质,HO是极弱的
3 2
电解质。
【过渡】通过前面的学习,我们知道电解质在溶液中会电离出自由移动的离子而导
电,同时,某些离子在溶液中可能会因生成沉淀、气体或难电离的物质等而发生离子
反应。那么离子之间的反应与离子共存又有什么关系呢?
【问题1】结合离子反应发生的条件,想一想离子共存的本质是什么?
【学生】几种离子在同一溶液中能大量共存的本质,就是指离子之间不发生任何反
回顾旧
应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
知,引
【教师】不能大量共存的离子,是可以少量共存的。 出新
知,建
【问题2】在复分解反应的离子反应中,有哪些情况说明离子不能大量共存?
立新旧
【学生1】①离子间反应生成沉淀,凡是能在水溶液中相互结合生成难溶物或微溶物 知识的
活
内在联
动 的离子不能大量共存,如Ca2+与CO,Ba2+与SO、Ag+与Cl-、Mg2+与OH-等之间
系。
二
能发生反应生成沉淀而不能大量共存。
、
探 【学生2】②离子间反应生成气体。凡是能在水溶液中相互作用生成气体的离子之间究 也不能大量共存。如H+与CO、H+与HCO等之间能发生反应生成气体而不能大量共
离
存。
子
的 【学生3】③离子间反应有难电离的物质生成。若水溶液中的离子之间能发生反应生
通过发
共
成难电离的物质,则不能大量共存。如 HCO与OH-、NH与OH-、CHCOO-与H+ 散思
存 3
维,拓
等之间都不能大量共存。
宽知识
【问题3】拓展探究:在判断离子是否大量共存时,还可能有哪些条件需要考虑? 视野,
形成系
【学生1】①无色透明的溶液中,不存在有色离子。如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、
统、完
Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)等。 善的知
识体
【教师】“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物,但并不意味着溶液无色。 系。
【学生2】②(强)酸性溶液(pH=1、pH<7、紫色石蕊试液变红等)中,不能存在与
H+起反应的离子。如OH-、CO2-、S2-、SO 2-、CHCOO-、HCO -、HS-、HSO
3 3 3 3 3 理论联
-、HPO -等。 系实
2 4
际,强
【学生3】③(强)碱性溶液(pH=13、pH>7、紫色石蕊试液变蓝、酚酞变红)中, 化理论
对实践
不能存在与OH-起反应的离子。如H+、NH +、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、HCO -、HS
4 3 的指导
-、HSO -、HPO 2-等。 作用。
3 4
【教师】弱酸的酸式酸根离子在较强的酸性与碱性环境中都不能大量共存。如 HCO
+H+===H O+CO↑,HCO+OH-===H O+CO。
2 2 2
【问题4】应用探究:甲(含K+、SO 2-、CO2-、Cl-等离子)、乙(含Ba2+、NO -等
4 3 3 分析学
离子)两企业排出的废水混合,废水的污染性明显降低了吗? 情,及
时评
【学生1】将甲、乙两企业的废水混合时,SO
4
2-、Ba2+两种离子不能共存,会生成
价,调
控课
BaSO 白色沉淀,可有效降低重金属Ba2+的浓度:Ba2++SO2-==BaSO ↓;
4 4 4
堂,巩
【学生2】CO2-与H+不能共存,反应生成了CO 气体:CO2-+2H+==CO ↑+H2O, 固所
3 2 3 2
学。
可有效降低H+的浓度(酸污染)。因此,甲、乙两企业排出的废水混合,可以降低
或消除环境污染。
【对应练习1】下列各组离子在溶液中可大量共存的是( )
A.Ba2+、NO、H+、SO B.K+、Cl-、CO、Na+
C.H+、NO、Na+、CO D.NH、SO、K+、OH-
【答案】B
【解析】选项A中的Ba2+与SO反应生成硫酸钡沉淀,二者不能大量共存;选项C
中的H+与CO反应生成二氧化碳气体和水,二者不能大量共存;选项 D中的NH与
OH-反应生成难电离的弱碱一水合氨,二者不能大量共存。
【对应练习2】常温下,下列各组离子能在指定条件下大量共存的是( )
A.透明的溶液中:K+、SO 2-、Mg2+、OH-
4
B.滴加石蕊试液变红的溶液中:H+、Na+、Cl-、CO2-
3
C.无色溶液中:NH +、MnO -、K+、Cl-
4 4
D.使酚酞变红的溶液中:Ba2+、Na+、OH-、Cl-【答案】D
【解析】A.Mg2+和OH-会产生沉淀,故A不符合题意;B.H+和CO2-会产生气体,
3
故B不符合题意;C.MnO -是紫色,故C不符合题意;D.使酚酞变红的溶液中:
4
Ba2+、Na+、OH-、Cl-都共存,故D符合题意。综上所述,答案为D。
【过渡】电解质在溶液中发生复分解反应本质是某些离子之间的反应,说明不同离子
具有不同的特殊性质,利用离子的特殊性质,我们就可以实现对离子的检验。
【问题1】联系复分解反应的离子反应的条件,讨论交流离子检验有哪些基本的方
法,应遵循什么原则?
【学生1】①根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的
利用已
方法归纳为生成沉淀(如检验SO
4
2-)、生成气体(如检验SO
3
2-)、显现特殊颜色
有知
(如检验有色离子或生成特殊颜色物质)等三种类型。 识,初
步认识
【学生2】(教师引导)♦②做某溶液的焰色反应实验,火焰呈黄色,溶液中一定存
检验离
在Na+,也可能存在K+,因为钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃才能观察到(后续
子的基
学习)。
本方
【教师】③离子的检验通常要应遵循四个原则,你知道是哪些吗? 法,了
解设计
【学生1】一是肯定性原则:根据题干或实验现象确定物质;
离子检
【学生2】二是否定性原则:根据已确定的物质结合反应排除不存在的物质; 验方案
的基本
【学生3】三是引入性原则:注意实验过程中物质的引入对推断物质的干扰;
原则及
注意事
【学生4】四是电中性原则:在溶液中一定为电中性,阴、阳离子带的电荷总数相
项。
等。
【问题2】♦(重点关注试剂选择和离子反应。在教师的引导下,师生共同完成)根
据离子的检验方法,联系你知道的物质的性质,讨论交流如何检验Cl-、SO 2-、CO2
4 3 初步了
活 -、SO 2-、NH +、Cu2+、Fe3+等离子?填写下表内容。
3 4 解某些
动
常见离
【教师】投影表格:
一
子的检
、
验方
探 试剂 现象(证据)及离子方程式
法,进
离子
究
一步认
离
识、巩
AgNO 溶液和稀
子 3
Cl- 产生白色沉淀:Ag++Cl-==AgCl↓(白色) 固离子
的 HNO 3 反应的
检
有关知
验
稀盐酸和BaCl 加盐酸无明显现象,加BaCl 溶液产生白色沉淀:Ba2+ 识。
方 SO 2- 2 2
4
法 溶液 +SO 2-==BaSO ↓(白色)
4 4
环 加CaCl 溶液产生白色沉淀,再加盐酸沉淀溶解,产生
2
节 CaCl 溶液和稀
2
三 CO 3 2- 无色无色无味的气体:Ca2++CO 3 2-==CaCO 3 ↓(白色)、
盐酸 理论联
、
CaCO +2H+==Ca2++CO ↑+H O
3 2 2 系实
离 际,培
子 稀HSO 和品红 加硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液 养利用
的 SO 2- 2 4 所学知
3
检 溶液 褪色:SO 3 2-+2H+==SO 2 ↑+H 2 O 识解决
验 实际问
与 NaOH溶液、加 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH ++OH- 题的能
推 NH + 4 力。
4
断 热 NH ↑+H O
3 2Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀:Cu2++2OH-==Cu(OH) ↓(蓝色)
2
①NaOH溶液; ①产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-==Fe(OH) ↓(红褐色)
3
Fe3+
★②KSCN溶液 ②溶液呈色:Fe3++3SCN-==Fe(SCN) (红色)
3
分析学
【问题3】应用探究:如何除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO 2-?写出实验步骤所加试剂
4 情,及
及离子方程式。 时评
价,调
交流1】①加NaOH溶液过滤:Mg2++2OH-===Mg(OH) ↓ ;
2
控课
【交流2】②加BaCl 溶液过滤:SO+Ba2+===BaSO↓; 堂,巩
2 4
固所
【交流3】③加NaCO 溶液过滤:CO2-+Ba2+===BaCO↓,CO2-+Ba2+===BaCO↓;
2 3 3 3 3 3 学。
【交流4】④加盐酸:CO2-+2H+===CO↑+H O、H++OH- === HO。
3 2 2 2
【教师】① 除杂试剂应过量;②过量试剂要在后续步骤中除去,不能引入新杂质;
③BaCl2溶液应加在Na2CO3溶液之前,盐酸最后加。
【对应练习1】下列对离子检验的实验过程的评价正确的是( )
A.向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,生成白色沉淀,则该溶液中一定含有SO
2
B.向溶液中先滴加BaCl 溶液,再滴加盐酸,生成白色沉淀,则该溶液中一定含有
2
SO
C.向溶液中滴加稀硫酸,产生气泡,则该溶液中一定含有CO
D.向溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO 溶液,生成白色沉淀,则该溶液中一定
3
含有Cl-
【答案】D
【解析】A.向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,无法排除Ag+的干扰,A错误;
2
B.向溶液中先滴加BaCl 溶液,再加盐酸,无法排除Ag+的干扰,B错误;C.向溶
2
液中滴加稀硫酸,产生气泡,则该溶液也可能含有HCO ,C错误;D.向溶液中先
滴加硝酸酸化,再滴加 AgNO 溶液,生成白色沉淀,则该溶液中一定含有 Cl-,D
3
正确;答案选D。
【对应练习2】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确
的是( )
操作 现象 结论
A 滴加BaCl 溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO
2
滴加氯水和CCl ,振荡、静 下层溶液显紫
4
B 原溶液中有I-
置 色
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰
C 火焰呈黄色 原溶液中有Na+,无K+
色反应
滴加稀NaOH溶液,将湿润
D 试纸不变蓝 原溶液中无NH
红色石蕊试纸置于试管口
【答案】B
【解析】本题主要考查常见离子的鉴别,意在考查学生的实验能力。A项,加入
BaCl 溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有SO或SO或Ag+;B项,溶于CCl 呈紫
2 4
色的为I ,即原溶液中含有I-;C项,观察K+的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,排除
2Na+的干扰;D项,检验NH应加入浓NaOH溶液,且需要加热。
【过渡】利用离子反应进行离子(或物质)的推断是推断题中的一种重要题型,这类
试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。其实解答此类试
题的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分
析,从而得出正确的结果。
【问题1】假设我们要确定溶液中是否存在某种离子,你认为在设计方案时应注意哪
利用发
些问题(原则)?
散思
【学生1】①肯定原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记 维,体
验知识
住几种常见的有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO、CrO、Cr
2
O)。
的形成
过程,
【学生2】②互斥原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些
探究获
离子的存在(注意题目中的隐含条件,如酸性、碱性、指示剂的颜色变化等)。 取知识
的方
【学生3】③电中性原则:溶液呈电中性,溶液中有阳离子,必有阴离子,且溶液中
法。
阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些
隐含的离子)。
形成知
【学生4】④进出原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离 识系
统,构
子或引入的离子对后续实验的干扰。
建知识
【问题2】结合离子检验的方法,归纳总结推断离子的依据、步骤及基本思路是什 网络,
培养
么?
“证据
【学生1】①离子推断的一般依据:任何离子形成物质时具有明显的实验现象差异的 推理与
物理性质、化学性质等。 模型认
知”的
【教师】在物质鉴定过程中还可根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无
学科核
沉淀、有无吸热或放热等现象来判断;也可以根据能不能产生某个现象或产生某个现
心素
象的快慢来判断。
养。
【学生2】②离子推断的一般步骤。
【教师】投影:观察物理性质→取少量样品→加入某种试剂→加热、振荡等→观察现
象→得出结论。
活
动
【学生3】③离子推断常见解题思路。
二
【教师】投影:根据实验操作和现象,判断一定含有的离子→根据离子共存,判断一
、
定不含的离子→根据电荷守恒,判断还含有的离子或可能含有的离子。
探 分析学
究 【对应练习1】除去粗盐中的杂质MgCl 2 、CaCl 2 和Na 2 SO 4 ,过程如下: 情,及
离 时评
――→――→――→――→――→――→―→
子 价,调
的 下列有关说法中不正确的是( ) 控课
推 堂,巩
A.试剂①②③分别是NaOH、NaCO、BaCl
断 2 3 2 固所
B.除去Ca2+的主要反应:Ca2++CO===CaCO ↓ 学。
3
C.检验SO是否除净的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl 溶液
2
D.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
【答案】A
【解析】由实验流程可知,粗盐溶解后,可先加NaOH除去MgCl ,再加BaCl 除去
2 2
NaSO ,然后加NaCO 除去CaCl 及过量的BaCl ,且NaCO 一定在BaCl 之后加
2 4 2 3 2 2 2 3 2入,过滤后,滤液中加盐酸,最后蒸发结晶得到NaCl固体。
【对应练习2】检验下列物质所选用的试剂错误的是( )
选项 待检验物质 所用试剂
AgNO 溶液、稀硝
3
A 氯水中的Cl-
酸
B 未知溶液中的HCO - 氢氧化钡溶液
3
C 未知溶液中的SO 2- 稀盐酸、BaCl 溶液
4 2
钠与水反应有OH-生
D 酚酞试液
成
【答案】A
【解析】为检测氯水中的Cl-,可取少许溶液于试管中,滴加稀硝酸,无明显变化后
再加硝酸银溶液,若溶液有白色沉淀生成,则可检测出氯水中含有Cl-,故A正确;
氢氧化钡中的OH-与HCO -反应生成CO2-和HO,CO2-与Ba2+反应生成BaCO 白
3 3 2 3 3
色沉淀,无法确定原溶液中存在CO2-还是HCO -,无法达到检验的目的,故B错
3 3
误;为检测未知溶液中的SO 2-,可取少许溶液于试管中,滴加稀盐酸,无明显变化
4
后再加氯化钡溶液,若溶液有白色沉淀生成,则可检测出未知溶液中含有SO 2-,故
4
C正确;酚酞试液可检测碱性物质,因此为检验钠与水反应有OH-生成,可滴加几
滴酚酞试液,若溶液变红,则证明反应产物中有OH-,故D正确。
【作业】1.(中)教材作业:P20-21页练习4、9、10
2.(易)下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是( )
A.Ba2+、Cl-、NO -、Ca2+ B.H+、SO、K+、Al3+
3
C.Ba2+、CO、Na+、OH- D.Fe3+、Cu2+、Cl-、NO -
3
【答案】C
【解析】A.Ba2+、Cl-、NO -、Ca2+离子之间不反应,在溶液中能够大量共存,
3
故A不符合题意;B.H+、 SO、K+、Al3+之间不发生反应,在溶液中能够大量共
存,故B不符合题意;C.Ba2+与CO发生反应生成难溶物,在溶液中不能大量共
存,故C符合题意;D.Fe3+、Cu2+、Cl-、NO -离子之间不反应,在溶液中能够大量
3
共存,故D不符合题意;故选C。
3.(易)在强碱性溶液中不能大量共存的离子组是( )
A.Ba2+、Na+、NO、Cl- B.K+、Na+、CO、S2-
C.K+、Na+、NO、SO D.NH、Cu2+、Cl-、NO
【答案】D
【解析】铜离子在强碱性条件下可生成氢氧化铜沉淀,铵根离子在强碱性条件下
可生成一水合氨(或氨气和水)。
4.(易)某溶液中存在大量的H+、SO、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子
是( )
环 及时巩
节 A.OH- B.NO 固、消
四 化所
、 学,促课 作 C.Ag+ D.Ba2+ 进掌握
后 业 必备知
【答案】B
巩 设 识,评
固 计 【解析】Cl-能与Ag+结合生成AgCl沉淀;SO能与Ba2+结合生成BaSO 沉淀; 价教学
4
OH-能与H+反应生成HO。 效果,
2
为后期
5.(中)某无色溶液既可能是强酸性又可能是强碱性,在该溶液中一定能大量共 优化教
学方案
存的离子是( )
提供依
A.H+ Na+ MnO SO B.Na+ CO Al3+ Cl- 据,培
养分析
C.K+ Na+ Cl- SO D.K+ Cl- Ba2+ HCO
问题和
【答案】C 解决问
题等关
【解析】A项,MnO是紫红色;B项,酸性时CO+2H+===CO
2
↑+H
2
O,碱性时
键能
Al3+生成沉淀;D项,酸性时HCO+H+===CO ↑+HO,碱性时HCO+OH-===CO 力。
2 2
+HO。
2
6.(中)甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成
分,记录结果如下:
甲:KSO 、BaCl 、NaCl 乙:NaCl、Ba(OH) 、KCO
2 4 2 2 2 3
丙:HCl、KCO、NaCl 丁:KSO 、NaCO、KCl
2 3 2 4 2 3
其中记录结果合理的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
【答案】D
【解析】甲会形成BaSO 沉淀而不能共存;乙会形成BaCO 沉淀而不能共存;
4 3
丙会产生CO 气体而不共存。
2
7.(中)重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液
经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明
显降低。乙废液中可能含有的离子是
A.Cu2+和SO 2− B.Cu2+和Cl-
4
C.K+和SO 2− D.Ag+和NO −
4 3
【答案】A
【解析】甲废液中主要毒性物质可看作是Ba(OH) ,乙废液有一定毒性且与甲废
2
液按一定比例混合后毒性明显降低,可推知乙废液中的重金属离子可与甲废液中的
OH-结合形成沉淀,同时乙废液中含有能沉淀甲废液中Ba2+的SO或CO,A正确。
8.(难)A、B、C、D四种可溶性盐,其阳离子分别是Na+、Ba2+、Cu2+、Ag
+中的某一种,阴离子分别是Cl-、SO、CO、NO中的某一种。现做以下实验:
①将四种盐各取少量,分别溶于盛有5 mL蒸馏水的4支试管中,只有B盐溶液
呈蓝色。
②分别向4支试管中加入2 mL稀盐酸,发现A盐溶液中产生白色沉淀,C盐溶
液中有较多气泡产生,而D盐溶液无明显现象。
(1)根据上述实验事实,推断这四种盐的化学式分别为:A________;
B________;C________;D________。(2)写出下列反应的离子方程式:
①A+D→:_______________________________________
②B+D→:________________________________________
③C+HCl→气体:__________________________________
【答案】 (1)AgNO CuSO NaCO BaCl
3 4 2 3 2
(2)①Ag++Cl-===AgCl↓ ②SO+Ba2+===BaSO ↓ ③CO+2H+===CO ↑+HO
4 2 2
【解析】 由于这四种盐均可溶,则Ba2+不可能与SO、CO组合,Cu2+不可能与
CO组合,Ag+只能与NO组合。由实验①可知,B为铜盐(Cu2+在水溶液中呈蓝色)。
由实验②可知,A为AgNO(与盐酸反应生成AgCl白色沉淀),C为碳酸盐(CO与盐
3
酸反应生成 CO 气体),只能是 NaCO 。则剩余阳离子为 Ba2+,它与 Cl-形成
2 2 3
BaCl ,与盐酸不反应,即为D,而铜盐B一定是CuSO 。
2 4
第二节 离子反应
第三课时 离子反应的应用
一、离子共存
1、电解质的强与弱
强电解质:在水溶液里全部电离为离子的电解质。如强酸、强碱、大部分盐。
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离出离子的电解质。如弱酸、弱碱、少部分盐。
2、离子的共存
本质:离子在同一溶液中能大量共存,指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反
应,则不能大量共存。
条件:离子间反应生成沉淀、生成气体、生成难电离的物质(如水)则不能大量共存。
二、离子的检验与推断
板书
1、离子的检验方法
设计
方法:根据生成沉淀(如检验SO 2-)、生成气体(如检验SO 2-)、显现特殊颜色等。
4 3
原则:肯定性原则、否定性原则、引入性原则、电中性原则。
2、离子的推断
原则:肯定原则、互斥原则、电中性原则、进出原则。
步骤:观察物理性质→取少量样品→加入某种试剂→加热、振荡等→观察现象→得出结
论。
本节课作为离子反应的提升内容,主要用于实验班学生的教学,普通班学生可以不讲。离
子共存和离子的检验与推断是离子反应的重要应用之一,也是高考的一种常见题型。设计本课
时主要目的是进一步巩固、深化对离子反应的学习,解决学生目前在学习过程种存在的一些困
惑(如离子方程式书写的“拆”于“不拆”等),提升利用离子反应的基本原理解决实际问题
的能力。教学中教师要在创设具体问题的基础上,明确目标任务,再利用学生已有知识,通过
充分讨论交流、教师及时引导点拨开展教学活动。同时,由于有些内容(如具体离子的检验)
教学
后续还要继续学习,再加上目前学生掌握的物质性质的局限性,决定了不能一步到位,重点在
反思 于让学生初步建立离子检验和推断基本方法的认知模型,进一步巩固离子反应的有关知识,培
养“证据推理与模型认知”的学科核心素养。否则,若随意拓展会给学生的学习造成障碍,影
响教学效果。