离子反应 (第2课时)
              大单元教学设计-高中化学必修1第一章第二单元
1. 能从微观角度认识溶液中反应的分析模型。
2. 能正确书写离子方程式,能用离子反应解释生产生活问题。
3. 能主动关心环境保护等社会热点问题,形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念。
人们每天都会向城市中排放大量废水,而且化工厂、金属加工、鞣革厂、硫酸工业、制碱厂等也会产生大量酸性或碱性废水,这些废水需要处理达标后才能排放,这就需要对水质进行监控。我们排放的废水是怎么被处理的?这些废水被处理后是否达到了洁净的标准?想要了解这些,我们需要学习和了解水溶液中的化学反应。
【任务三】废水的处理——离子反应
【任务四】水质监控——离子检验
【任务三】废水的处理——离子反应
1. 酸性废水的处理——从分类视角看反应
【活动设计】
化工厂、金属加工、鞭革厂、硫酸工业、制碱厂等均会产生大量酸性或碱性废水,这些废水需要处理达标后才能排放。若某化工厂排放的废水的主要成分为盐酸,请大家讨论处理该酸性废水的方案,你是如何想的?
【学生实验
实验1:盐酸中滴加碳酸钠溶液。
实验2:碳酸钙颗粒中加少量水,再加盐酸。
动车组二等座
实验3:盐酸中滴加硝酸银溶液。
实验4:盐酸中滴加氢氧化钠溶液。
学生依据盐酸的酸性提出可能发生的化学反应,如加NaOH、Na2CO3、CaCO形容春天的古诗3等。
学生做实验,记录现象
实验1:                               
实验2:                               
实验3:                             
实验4:                                       
【设计意图】
从工厂排放的酸性废水如何处理的实际情境出发,依据物质的分类设计实验方案解决问题,引导学生从宏观角度辨识反应的发生,并初步意识到离子之间发生的反应。
2. 宏观现象,微观解释——从微观角度看反应
【活动设计】
同学们,根据大家做实验看到的现象,下面我们来思考如下问题:
(1)分析HCl、Na2CO3、NaOH、CaCO3中加水后分别存在哪些离子?这些离子如何产生?怎么表示?主要以什么形式存在?
(2)溶液混合后哪些发生了离子反应?你是如何判断得出的?
(3)预测实验4中有无现象?反应发生了没有?如何设计实验进行证明?
(4)反应前后离子数目怎么变化?如何使离子数目减少?由此你觉得离子反应的本质(实质)是什么?离子反应发生的条件有哪些?
(5)如何证明实验4中Na+、Cl没有参与反应?
(1)电解质在溶液中的主要存在形式:
HCl      ;Na2CO错落有致什么意思3     
NaOH      ;CaCO3      
(2)离子反应的微观解释:
实验1:        作用。
实验2:        作用。
实验3:        作用。
(3)预测实验4        作用。
设计实验证明实验4是否发生离子反应:          (4)离子反应的实质是 
                     
(5)设计实验证明:         
                                   
【设计意图】
从物质在溶液中的主要存在形式的角度出发,结合宏观实验现象,从微观上探析反应前后离子数目的变化情况,从而从微观角度解释及表述离子间发生的反应,归纳出离子反应的实质及发生条件。
3. 离子反应的符号表征——离子方程式的书写及意义
【活动设计】
(1)上述几个过程中离子间的反应过程可以怎么表示?写出相应的离子方程式。
(2)生产、生活中均会产生大量不同类型的废水,这些废水需要处理,按要求回答下列问题。①合成氨厂中废氨水可以用稀硫酸吸收,可以制备化肥硫酸,写出离子方程式。
②造纸、医药、食品及醋酸生产中会有大量醋酸废水产生,可加入白云石(MgCO12个月的英文3·CaCO3)粉末除去废酸,写出相应的离子方程式。
③用离子方程式表示从含有硫酸铜的废液中回收得到纯净的铜的方法。
(3)离子反应可表示为Ba2++=BaSO4↓的化学反应有哪些?
(4)写出Ba(OH)2溶液和硫酸反应的离子方程式,设计实验证明这是一个离子反应。
(1)离子方程式的书写:
实验1             
实验2             
实验3             
实验4             
(2)离子方程式的书写:
                   
                   
                   
(3)离子反应可表示为Ba2++=BaSO4↓的化学反应有:             
(4)写出Ba(OH)₂溶液和硫酸反应的离子方程式: 
                           
证明是离子反应:                   
大观念:
工业上将二氧化碳通入氨的饱和氯化钠溶液中,即可沉淀析出碳酸氢钠晶体,写出这一过程发生的离子反应的方程式,分析其发生反应的可能原因。由此你得到什么启发?
【设计意图】
知道离子方程式是对离子反应过程的符号化表征,通过离子方程式的书写理解离子方程式表示离子反应的意义。
【任务四】水质监控——离子检验
1. 废水中离子的检验
【活动设计】
化肥工业、稀土工业都会排放含较高浓度的 、Na中秋节的手抄报怎么画 +、K+、C1的废水,需要处理达到排放标准,这就需要检测,下表是处理后的工业用水排放标准(节选部分)。
设计证明高浓度废水中存在、Cl的实验方法,写出相应的离子方程式。
的检验方法:       
涉及的离子方程式:       
Cl的检验方法:       
涉及的离子方程式:     
的检验方法:       
涉及的离子方程式:     
【设计意图】
从生产中废水排放的情境出发,提出高浓度废水的检测方法,必然涉及离子的定性与定量检测问题,让学生从离子反应的角度自主设计离子检验方案,提出污水处理的方法,鉴定是否已经达到排放标准的定性、定量问题,在问题的解决中培养学生处理实际问题的能力和提出问题的意识。
2. 生活中硬水和软水的鉴别
【活动设计】
如果水中有较高浓度的Ca2+和Mg2+,这样的水叫作硬水,反之,不含有或含有较少Ca2+和Mg2+的水叫作软水。硬水容易在生产、生活用水器具(设备)中形成水垢,产生不利影响。
那么如何检测我们身边的水是否为硬水呢?
【实验1】各取3mL硬水、软水和蒸馏水,分别滴加0.1 mol·L-1草酸钠(Na2C2O4)溶液,振荡,观察并记录现象。
【实验2】改用井水重复做实验,观察对比。
【实验3】各取3mL硬水、软水,分别加入少量肥皂水(成分假设为C17H35COONa),观察并记录产生泡沫的情况,思考产生不同现象的原因。
现象记录:             
硬水+草酸钠:             
软水+草酸钠:             
蒸馏水+草酸钠:             
写出可能发生反应的离子方程式:             
硬水+肥皂水,产生泡沫的情况:             
软水+肥皂水,产生泡沫的情况:             
原因是             
【设计意图】
通过生活中的软水、硬水的检测,学习Ca2+、Mg2+的检验方法,并类比推理软水中肥皂水产生泡沫少的原因,从离子反应的角度解决实际问题。
3. 废水中的离子共存——离子推断
【活动设计】
某废水中可能含有、Cu2+、Na+、Cl中的几种离子,取等体积的两份该废水,进行如下实验。
①一份加入足量BaC12溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
②另一份与过量NaOH溶液混合充分加热,产生能使湿润的红石蕊试纸变蓝的气体0.672L(标准状况)。
(1)由①可知溶液中一定含有哪些离子?说明理由。由此又可以得出什么结论?
(2)由②可知溶液中一定含有哪些离子?说明理由。
由实验①可知一定含有的离子是      ,理由是月圆了          ;一定不含有的离子是    ,理由是     
由实验②可知一定含有的离子是      ,理由是     
由此可确定原废水中一定含有的离子是      ,一定不含有的离子是     
推断过程中用到的基本方法有:               
【设计意图】
通过模拟废水中可能存在的离子的实验,让学生从宏观反应现象、数据中捕捉有用信息,从离子反应的角度,用有关离子反应的思维方法,通过肯定性、互斥性、电中性等原则解决离子共存、推断问题,训练学生的思维方法和能力。
1. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(  )
A.Na+、Ba2+、Cl      B.Na+、HCO3、Cl、K+
C.Mg2+、Ag、Cl      D.H+、Cl、Na+、CH3COO
2. 能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(  )
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:OH+H+===H2O
B.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
C.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Cu2++Ag