离子方程式
教学目标
1.让学生较深入地了解离子反应的实质,学会离子方程式的书写方法。
2.引导学生应用“看主流、抓本质”的认知方法,通过对问题的分析、综合
进一步发展思维能力。
实验准备
每组学生 2人。课前准备的实验用品有:0.1mol/L的 BaCl2溶液,Ba(NO3)2
溶液、Na2SO4溶液、K2SO4溶液、NaHCO3溶液、Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液,试管 6
支。
教学过程
【引言】上节课我们复习了初中学习的电解质的电离方程式,说明在溶液中
发生的复分解反应,实质是离子反应,并且研究知道只要在溶液中能生成难溶
物,生成难电离的物质或生成气体物质,就能发生离子反应。今天我们要学习离
子反应的实质,得出书写离子方程式的方法。
【板书】离子方程式
【实验】在A、B、C三支试管中分别加入氯化钡溶液、氢氧化钡溶液、硝酸钡溶
液(各约 1mL),然后在A中加硫酸溶液,B中加硫酸钠溶液,C中加硫酸钾
溶液(各约 lmL),振荡后静置(教师示范)。
师:发生什么现象?
生:都生成白色沉淀,上层是澄清溶液。
师:(1)A、B、C三支试管里的白色沉淀是什么物质?怎样形成的?
(2)A、B、C三支试管里澄清溶液中有什么离子?这些离子在发生反应前、后的
存在形式有什么区别?
合而生成的。
生乙:A试管里澄清溶液中有H+和 Cl-。B试管里澄清溶液中有Na+
师:反应前、后不发生变化的离子,可以认为没有参加离子反应。请用实际
参加反应的离子符号来表示A、B、C三支试管中发生的离子反应。(即写出
A、B、C三支试管中反应的离子方程式。)
【小结】
①离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子,因此
它能揭示离子反应的实质。
②离子方程式不代表一个化学反应,而是代表一类实质上相同的离子反应。
它们相互反应而生成难溶物硫酸钡。
[评注:离子方程式的概念是由学生做老师设计的实验后,再通过分析实验
现象的本质得出来的,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。]
【板书】1.离子方程式的概念
下面请同学们看课本,要求大家以氯化钙溶液和碳酸钠溶液混合生成碳酸
钙沉淀为例,按课本上书写离子方程式的四个步骤写出离子方程式。
【板书】2.离子方程式的书写步骤
【练习 1】请按离子方程式书写步骤写出下列反应的离子方程式。
(1)碳酸钙固体溶于盐酸
(2)碳酸钠溶液跟稀硫酸反应
(3)往硝酸银溶液中通入氯化氢气体
(4)把少量氯化钠固体加入过量的硝酸银溶液中
(5)硫化亚铁固体溶于稀盐酸
通过学生练习后相互讨论,写出正确答案。
(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(3)Cl-+Ag+=AgCl↓
(4)Cl-+Ag+=AgCl↓
(5)FeS+2H+=H2S↑+Fe2+
【讲述】书写离子方程式时最关键的一步是把易溶于水、易电离的物质改写成
离子形式,而难溶于水或难电离的物质(例如水)以及气体仍用化学式表示。
(3)往硝酸银溶液里通入氯化氢气体,表面上看氯化氢气体是气体物质,
实际上通入硝酸银溶液后,氯化氢气体的水溶液全部电离,以H+和 Cl-的形式
存在,然后 Cl-跟Ag+结合而生成难溶的氯化银沉淀。同理,氯化钠固体是易溶
的物质,它溶解后就电离,当然应写成离子形式。从这里,我们学到认识事物应
从本质去看,不要被表面的字眼所迷惑。
[评注:通过典型习题的训练,既可及时纠正部分学生知识上的缺陷、理解
上的偏颇,又可强化对概念的认识。引导学生分析(3)、(4)两题的解答思维
过程,培养具体问题具体分析的思想方法,看问题要透过现象看本质。]
另外,我们已学过的溶于水时难电离的物质还有弱酸类
(HF、HClO、CH3COOH等)和弱碱类(NH3·H2O等)。在书写离子方程式时,
注意不能将它们改写为离子。
【演示】在试管D中加入NaHCO3溶液约 1mL,然后再加入 BaCl2溶液约
1mL,并振荡。
师:看到什么现象?
生丁:看不到任何现象。
师:没有白色沉淀生成,请同学们分析NaHCO3溶液中,是否存在
一定有大量 BaCO3沉淀产生。
【演示】做NaHCO3跟盐酸反应的实验。
【讨论】根据两个实验,请大家分析讨论后写出NaHCO3溶液与盐酸反应的
离子方程式。(强调NaHCO3溶液中存在怎样的离子?)
【小结】这里提出的问题,实际上是如何由化学式改写成离子的问题。今后在
书写离子方程式时,还会遇到很多这样类似的问题。
(1)像NaHCO3、NaHS、NH4HSO3、NaH2PO4、Na2HPO4等溶于水的弱酸的酸
式盐,在改写为离子时,只能改写成金属阳离子和弱酸的酸式根离子。
(2)写离子方程式时,要注意根据实际上电解质溶于水后,溶液中主要存
在什么离子,就改写成什么离子。
[评注:设计实验激疑,教师引导学生分析、释疑,既扩大了概念的外延,
又加深了对概念内涵的认识。]
【练习 2】指出下列离子方程式的错误:
(1)硫酸溶液跟氢氧化钡溶液反应的离子方程式是
①H++OH-=H2O
(2)氢氧化钡溶液跟盐酸溶液反应的离子方程式是
2OH-+2H+=2H2O
(3)氯化铁溶液跟铁粉反应的离子方程式是
Fe3++Fe=2Fe2+
生:(1)小题中①、①式错在只写出部分参加离子反应的离子,没有全面
地反映离子反应的实际。③式中 Ba2+和OH-的物质的量的比以
系数 2。
生:(2)小题中OH-、H+、H2O前的系数都应除以 2,离子方程式也应像化
学方程式一样,用简单的整数比表示。
生:(3)小题中,离子方程式等号两边电荷数不等。离子方程式不仅要遵
循质量守恒定律,而且电荷也要守恒。
[评注:由分析错例能强化书写离子方程式应遵循的原则,对学生学会综合
全面分析问题是一次有益的训练。]
【小结】在书写离子方程式还不够熟练的情况下,必须严格按照离子方程式
书写步骤书写。刚才的几个错例,都是没有按离子方程式书写步骤书写而出现的
错误。
【练习 3】请根据描述的实验事实,把下列化学方程式改写成离子方程式。
(1)往澄清的石灰水中通入少量二氧化碳,出现浑浊。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(2)往石灰乳中加入盐酸,溶液变澄清。
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
(3)在氯化钙浓溶液中加入硫酸钠溶液,产生白色沉淀。
CaCl2+Na2SO4=CaSO4↓+2NaCl
师:请大家分析讨论后,再改写成离子方程式。主要是讨论像
Ca(OH)2、CaSO4等微溶于水的物质,在写离子方程式时,要不要改写成离子?
什么情况下改写成离子,什么情况下不改写?
(讨论略。)
【小结】(1)微溶于水的物质作为反应物时,要不要改写成离子,要依实际
情况而定。(1)式的澄清石灰水中,氢氧化钙溶于水后已全部电离,因此要改
写成离子。而(2)式的石灰乳,氢氧化钙仅少量溶解并电离,大部分以沉淀形
式存在。发生反应时氢氧化钙的溶解平衡不断向溶解方向移动。因此在离子方程
式中它不能写成离子形式。
硫酸钙沉淀,因此在(3)式中硫酸钙不能改写成离子。
[评注:再次通过练习,培养学生具体问题具体分析的思想方法,而不是死
记硬背某些知识点,对提高学生分析问题、解决问题的能力是有帮助的。]
【作业】(略)
教学说明
离子方程式是高中教学的重点和难点之一。离子方程式要通过以后教学中的
三个阶段的发展才能完善。第一阶段在学硝酸的性质,大多数氧化还原反应也可
以写离子方程式。第二阶段是学习强、弱电解质理论后知道弱电解质存在电离平
衡,才能较全面地理解离子方程式。第三阶段是学习盐类水解等知识后对离子的
存在形式的了解才更全面。学生只有动脑分析、尊重事实,才能正确地书写离子
方程式。
本节课根据事实,以分析物质反应前后的存在形式为线索,强调严格按照
书写步骤,最后通过反复练习完成本节课的教学目标。
【思考】往NaHCO3溶液中加入少量 Ba(OH)2溶液和过量 Ba(OH)2溶液的两
个不同的离子方程式。
专家评注
本课以实验为依托,通过分析、讨论、课堂训练等方式,使学生既获得知识
又得到一定的方法训练。本课教学容量大,学生思维活跃。在获取知识的同时,
智能也得到发展。