高三化学一轮复习-24-离子反应与离子方程式教学设计.doc

第二章 化学物质及其变化
第四课时 离子反应与离子方程式
〖复习目标〗
（1）了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。
（2）了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
（3）了解离子反应的概念、离子反应发生的条件，能正确书写离子方程式。
〖教学重点〗离子反应发生的条件，离子方程式的书写
〖教学难点〗离子方程式的书写
〖教学过程〗

【知识精讲】
1、电解质的相关概念
（1）电解质和非电解质
电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物， 酸、碱、盐属于电解质。
非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物，如蔗糖、乙醇等。

前提条件
实验条件
现象
实质
实例
电解质
化合物
水溶液中或熔融状态下
导电
自身电离出离子
HCl、CH3COOH、NaOH、BaSO4、NaCl、Na2O等
非电解质
化合物
水溶液中和熔融状态下
都不导电
自身不能电离出离子
酒精、蔗糖、NH3、SO3、CO2等
注意
必须是化合物
“或”与“和”的区别
用“是否导电”不能确定是否为(非)电解质
用“自身”能否电离，可确定是否为(非)电解质
NH3、SO3等的水溶液能导电，但不是自身电离而导电，所以是非电解质
【注意】
①电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。
②化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。
③常见电解质的范围：酸、碱、盐、离子型氧化物。
④溶剂化作用：电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。
（2）强电解质和弱电解质
强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。
弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。

强电解质
弱电解质
定义
溶于水后几乎完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物
某些具有弱极性键的共价化合物。
电离程度
几乎100％完全电离
只有部分电离
电离过程
不可逆过程，无电离平衡
可逆过程，存在电离平衡
溶液中存在的微粒（水分子不计）
只有电离出的阴阳离子，不存在
电解质分子
既有电离出的阴阳离子，又有电解质分子
实例
绝大多数的盐（包括难溶性盐）
强酸：H2SO4、HCl、HClO4等
强碱：Ba(OH)2 Ca(HO)2等
弱酸：H2CO3 、CH3COOH等。
弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2 Fe(OH)3等。
电离方程式
KNO3=K++NO
H2SO4=2H++SO
NH3·H2ONH+OH_
H2SH++HS_ HS- H++S2-
【注意】
①强、弱电解质的范围：
强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐
弱电解质：弱酸、弱碱、水
②强、弱电解质与溶解性的关系：
电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。
③强、弱电解质与溶液导电性的关系：
溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。
④强、弱电解质与物质结构的关系：
强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。
⑤强、弱电解质在熔融态的导电性：
离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。
2、电离
（1）电离的概念
电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
（2）电离方程式书写方法

3、离子反应
（1）离子反应的概念
凡有离子参加或生成的反应都是离子反应，其本质是向着离子浓度减少的方向进行，发生反应的条件为生成沉淀、气体、弱电解质以及发生氧化还原反应。
（2）离子反应的条件
①生成难溶的物质；②生成难电离的物质；③生成易挥发的物质；④发生氧化还原反应；⑤发生相互促进的完全水解反应；⑥络合反应。
（3）离子反应的本质
离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。
4、离子方程式及书写
（1）离子方程式的概念
用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子．所谓实际参加反应的离子，即是在反应前后数目发生变化的离子。离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且可以表示所有同一类型的离子反应。如：H＋+ OH－＝H2O可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应。
（2）离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。
（3）离子方程式书写步骤
书写离子方程式按照“一写、二改、三消、四查”的步骤书写。应注意的是，第二步“改”是关键：把易溶于水、易电离的物质 拆写成离子形式，难溶、难电离、气体、单质、氧化物等 仍用化学式表示
【书写离子方程式的注意事项】
①没有自由移动离子参加反应，不能写离子方程式
②单质、氧化物、弱电解质、难溶物在离子方程式中一律写化学式，如SO2与NaOH溶液反应的离子方程式：SO2+2OH-=SO+H2O，生石灰与盐酸反应离子方程式：CaO+2H+=Ca2++H2O，锌与醋酸溶液反应离子方程式：Zn+2HAC=Zn2++2AC—+H2↑
③弱酸及多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如NaHS溶液与NaOH溶液反应：HS-+OH-=S2-+H2O，NaHCO3溶液与盐酸反应：HCO+H+=H2O+CO2↑

【方法精讲】
1、离子方程式的书写
离子方程式的书写时高考的重点和难点，特别是与用量有关的反应方程式的书写、正误的判断及其应用。解决此类问题的难点在量的关系及进行的配平。在解决过程中可按照其成因进行分类，了解其原理，届可以顺利解决。
（1）连续型反应
指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
①可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：
碱过量（CO2少量）：CO2＋2OH－===CO＋H2O ；
碱不足（CO2过量）：CO2＋OH－===HCO 。
②多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中，先生成碳酸盐，再生成酸式盐：
NaAlO2过量（CO2少量）：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO ；
NaAlO2不足（CO2过量）：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 。
③多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸，先反应生成酸式盐，然后生成二氧化碳：
盐酸不足：CO＋H＋===HCO ；
盐酸过量：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
④铝盐溶液与强碱溶液，如在铝盐中滴入强碱，先生成氢氧化铝沉淀，然后溶解生成偏铝酸根：
铝盐过量（NaOH少量）：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ；
强碱过量（NaOH过量）：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O 。
⑤NaAlO2溶液与强酸溶液，在偏铝酸盐中滴加强酸，先生存氢氧化铝，然后溶解，生成铝离子：
NaAlO2过量：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ ；
强酸过量：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 。
⑥Fe与稀HNO3溶液，在硝酸中逐渐加入铁，先生存三价铁，铁过量，生成二价铁：
Fe过量：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O ；
HNO3过量：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 。
（2）先后型反应：一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应：（H+先于NH发生反应）
NaOH不足：H＋＋OH－===H2O ；
NaOH过量：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O 。
（3）配比型反应：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关，可运用“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
①根据相对量将少量物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应离子的物质的量之比与物质组成之比相符。
②依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
③依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
如：Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液：
NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O ；
NaOH过量：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO 。
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
溶液呈中性时：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O ；
SO完全沉淀时：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ 。
2、　突破离子方程式正误判断的“四个陷阱”
（1）“拆分”陷阱
离子方程式的正误判断中，常常设置物质是否能“拆分陷阱”，氧化物，弱电解质，沉淀，酸式酸根(HSO除外)在离子方程式中不能拆分。在复习时，应熟记常见的弱电解质，溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。
①Na2O2固体与水反应　2O＋2H2O===4OH－＋O2↑(×)
②向NaHCO3溶液中滴加盐酸　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑(×)
③醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑(×)
④Mg(OH)2和稀盐酸的反应　OH－＋H＋===H2O(×)
（2）“守恒”陷阱
离子方程式除符合质量守恒外，还应符合电荷守恒，学生往往只注意质量守恒，而忽略电荷守恒，这也经常是命题者设置的“陷阱”。
①向FeCl2溶液中通入Cl2　Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－(×)
②向稀硝酸中加入铜片　Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋H2O(×)
③向水中加入一小块钠　Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑(×)
④MnO2和浓盐酸混合加热　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑(√)
（3）“原理”陷阱
离子反应应符合客观事实，而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱，如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+，金属和氧化性酸反应不放H2，忽略隐含反应，不符合配比关系，“=”、“”使用是否正确以及反应条件等。
①将Na投入到CuSO4溶液中　2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(×)
②Fe和稀盐酸反应　2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
③Fe和稀硝酸反应　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(×)
④Zn和浓硫酸反应　Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋(×)
⑤CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应　Ba2＋＋SO===BaSO4↓(×)
⑥Fe(OH)3和HI的反应　Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(×)
⑦FeO和稀HNO3的反应　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(×)
⑧NaHCO3的水解　HCO＋H2O===H2CO3＋OH－(×)
⑨向NH4Cl溶液中滴入烧碱溶液并加热　NH＋OH－NH3·H2O(×)
⑩向NaClO溶液中通入少量SO2　2ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO(×)
（4）“量比”陷阱
在离子方程式正误判断中，学生往往忽略相对量的影响，命题者往往设置“离子方程式正确，但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少，二是看离子反应是否符合该量。
①向FeI2中通入少量Cl2　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (×)
②向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2　ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO (×)
③少量SO2和NaOH反应　SO2＋OH－===HSO (×)
④向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ (×)
⑤少量Ca(OH)2和NaHCO3反应　Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O (×)

【典例精讲】
【例1】下列叙述正确的是 （ ）
A．强电解质都是离子化合物，因此NaCl是离子化合物
B．醋酸溶液的导电能力可能比稀硫酸强
C．SO3的水溶液能导电，SO3是电解质
D．硫磺不导电，因此硫磺是非电解质
【答案】B
【解析】A、H2SO4、HNO3等是强电解质，属于共价化合物，错误；B、如果醋酸浓度大，稀硫酸的浓度很小，醋酸溶液的导电能力可能比稀硫酸强，正确；C、SO3的水溶液能导电，是因为SO3与H2O反应生成了电解质H2SO4，SO3不是电解质，错误；D、S为单质，既不是电解质，也不是非电解质，错误。
【例2】下列离子方程式书写正确的是： （ ）
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性： H++SO42—+Ba2++OH— = BaSO4↓+H2O
B.足量的溴化亚铁和少量的氯气反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2＝3Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
C.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式：O 2+ 4e- +2H2O ＝4OH—
D.用铁作电极电解饱和食盐水：2Cl－+2H2OCl2↑+H2↑+2OH－
【答案】C
【解析】A、NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性，H+与OH‾恰好完全反应，离子方程式为：2H++SO42‾+Ba2++2OH‾=BaSO4↓+2H2O，错误；B、Fe2+还原性大于Br‾，所以通入少量Cl2，Cl2书写氧化Fe2+，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl‾，错误；C、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极O2得电子，反应式为：O 2+ 4e- +2H2O ＝4OH—，正确；D、用铁作电极电解饱和食盐水，阳极上Fe失去电子，离子方程式为：Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑，错误。

【考题精练】
1．下列说法不正确的是 （ ）
①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质　②氨溶于水得到的氨水能导电，所以氨水是电解质　③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电　④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电　⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A．①④ B．①④⑤
C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】D
【解析】①BaSO4在熔融状态下导电，属于电解质，错误；②电解质是纯净物，氨水是混合物，氨水不是电解质，错误；③共价化合物在熔融状态下不导电，错误；④离子化合物在熔融状态下，破坏了离子键，有自由移动的离子，因此在熔融状态下，离子化合物能够导电，错误；⑤导电能力的强弱跟离子的数目有关，跟电解质的强弱无关，错误，答案选D。
2．下列化学反应的离子方程式正确的是 （ ）
A．FeO溶于稀HNO3中 3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O
B．NH4HSO4溶液与少量的NaOH稀溶液的反应：NH4＋ ＋ H＋＋ 2OH－=== H2O ＋ NH3·H2O
C．Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应溶液呈中性：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
D．0.01 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合：
Al3＋＋ 2Ba2＋＋4OH－＋2SO=== 2BaSO4↓＋ AlO ＋ 2H2O
【答案】A
【解析】A、氧化亚铁和硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮和水，正确，选A；B、硫酸氢铵和少量氢氧化钠反应只有氢离子与氢氧根离子反应，错误，不选B；C、氢氧化钡和硫酸氢钠反应生成中性溶液，即生成硫酸钡和硫酸钠和水，钡离子与氢氧根离子比例为1:2，错误，不选C；D、硫酸铝铵和氢氧化钡按1:2反应，生成硫酸钡和氢氧化铝和一水合氨，和水，错误，不选D。