2019-2020年高三化學教材教案離子反應的本質.doc
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2019-2020年高三化學教材教案離子反應的本質 [重點難點] 離子反應的本質；離子反應發(fā)生的條件。 [知識點精析] 一、離子反應的本質 離子反應的本質是反應物的某些離子濃度的減小。 離子反應是指有離子參加（或生成）的反應。 水溶液中的離子反應是指電解質溶解在水中，通過它們電離出來的離子的互換或結合而發(fā)生復分解反應以及它們的離子之間、離子與分子、離子與原子之間發(fā)生的氧化還原反應等反應。 從本質上說，如果反應物的某些離子能反應生成新物質而使溶液中的這些離子濃度減小，就會發(fā)生離子反應。 二、離子反應發(fā)生的條件 1．離子反應發(fā)生的條件 研究離子反應發(fā)生的條件，實質上就是研究在什么條件下可以使反應的某些離子濃度減小。總起來講，具備下列條件之一就可以使反應物的某些離子濃度降低。 （1）生成更難溶的物質 生成更難溶的物質可以使某些離子濃度減小，因此離子反應能夠發(fā)生。例如：向NaCl溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，發(fā)生下列反應： Ag++Cl－=AgCl↓（可溶→難溶） 再如：向Na2SO4溶液中加入酸化的AgNO3溶液也能生成白色沉淀（此時微溶物Ag2SO4為沉淀），其離子反應式為： 2Ag++ =Ag2SO4↓（可溶→微溶） 由微溶物生成難溶物的離子反應也能發(fā)生，如向澄清石灰水中通CO2氣體則發(fā)生如下反應：Ca2++2OH－+CO2=CaCO3↓+H2O，如果向石灰乳中加入Na2CO3溶液，則發(fā)生反應為： Ca(OH)2+ =CaCO3↓+2OH－。 常見的難溶物除了一些金屬、非金屬（如Fe、S、Si等）和氧化物（如Al2O3、SiO2等）外，主要還有兩類：一類是堿，而另一類是鹽。 微溶物在離子反應中的處理：①當離子濃度足夠大時，在生成物中出現時，一般將其視為沉淀物。如向CaCl2溶液中加入飽和Na2SO4溶液則發(fā)生：Ca2++ =CaSO4↓。②當以溶液形式出現在反應物中時，與普通易溶物一樣處理。如向石灰水中加入Na2CO3溶液，則寫出反應方程式為：Ca2++ =CaCO3↓。③當以固體形式出現在反應物中時，則寫成不溶物的形式，如向Ag2SO4沉淀中加鹽酸，則發(fā)生反應：Ag2SO4+2Cl－=2AgCl↓+ 。 ?。?）生成更難電離的物質 生成更難電離的物質（如更弱的酸、更弱的堿或生成水等）可以降低某些離子的濃度，故能發(fā)生離子反應。例如下列反應： ?、傧虮椒逾c溶液中通入CO2氣體：C6H5O－+H2O+CO2→C6H5OH+ ，生成了比H2CO3更弱的酸——石炭酸。 ?、谙蚵然@溶液中加入燒堿稀溶液： +OH－=NH3H2O 由強堿制得難電離的弱堿。 ?、埯}酸和燒堿中和反應：H++OH－=H2O 生成難電離的水。 中學階段常見的難電離物質并不多，除H2O外，還有H2CO3、NH3H2O、C6H5OH以及CH3COOH等。 H2SO4、H3PO4等中強酸和HCl、H2SO4等強酸相比也屬于難電離的物質。 難電離物質與沉淀和揮發(fā)性物質不同，比如說BaSO4為常見沉淀，但其在水中溶解的部分完全電離，當然在熔融狀態(tài)下也完全電離；又如NH3為易揮發(fā)性的物質，但一水合氨NH3H2O為難電離物質。因此所謂難電離物質一般指“弱電解質”。 ?。?）生成揮發(fā)性的物質 若離子間能結合而生成氣體，則可以降低某些離子的濃度，離子反應也就能夠發(fā)生。一般來說判斷依據是生成不穩(wěn)定的酸（H2CO3、H2SO3等）、生成不穩(wěn)定的堿（如NH3H2O）和生成揮發(fā)性的酸（如H2S）等。例如下列反應： ?、冫}酸與碳酸鈉溶液反應：2H++ =H2O+CO2↑ ?、跒榕懦?對 檢驗干擾先加鹽酸并攪動： +2H+=H2O+SO2↑ ?、勐然@溶液中加入濃燒堿液并加熱： +OH－ NH3+H2O 生成揮發(fā)性的物質的反應，常見的多為先生成難電離的物質（如H2CO3、H2SO3、NH3H2O等），然后難電離的物質分解產生氣體或直接揮發(fā)。所以該反應條件與生成難電離的物質在本質上是相同的。 生成氣體的反應并不一定都是發(fā)生離子反應的條件。 [問題討論] ①實驗室常用固態(tài)的銨鹽和熟石灰共熱來制備NH3，該反應可用 +OH－ NH3↑+H2O ?、诠I(yè)制鋁是將熔融的Al2O3電解。試問該反應原理是否為離子反應，如是，寫出離子方程式。 [答案] ①該反應的實質雖然是離子間的互換反應，但一般不用離子方程式表示，而如果為它們在溶液中的反應則可以用上式表示。 ?、谑请x子反應，高溫下Al2O3完全電離，其反應式為：Al2O3 2Al3++3O2-。并在陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應，其反應式為：4Al3++6O2-4Al+3O2↑。 （4）能發(fā)生氧化還原反應 離子間能否發(fā)生氧化還原反應取決于反應物的氧化性或還原性的強弱。一般地，氧化性強的物質能夠制取氧化性弱的物質，還原性強的物質能夠制取還原性弱的物質，具備上述條件的離子可以通過氧化還原反應使某些離子濃度降低而發(fā)生離子反應。例如：氧化性Cl2>Br2，還原性Br－>Cl－，故能夠發(fā)生Cl2+2Br－=Br2+2Cl－。又如，氧化性Fe3+>I2，還原性：I－>Fe2+，因此能夠發(fā)生反應2Fe3++2I－=I2+2Fe2+。 對下列常見物質的氧化還原能力的準確記憶有助于解決一些常見的氧化還原反應所引起的離子反應： 氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S 還原性：F－
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