内容正文:
第2章 元素与物质世界
第2节 电解质的电离 离子反应
第1课时 电解质的电离
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电解质是一类重要的化合物,它们在人类的生产和生活中不可或缺。例如,人体生命活动所需要的各种离子都是通过体液这种电解质溶液输送到人体各个部位的,工农业生产中的许多化学反应都是在电解质溶液中进行的。学习电解质及其相互间反应的知识,对于发展关于物质及其变化的认识以及分析解决生产和生活中的相关问题都具有十分重要的意义。
联想·质疑
某些药用泡腾片是将药物与碳酸氢钠、固体酸及一些辅料混在一起压制而成的。泡腾片本身干燥,不含水分,一旦放入水中,立刻产生大量二氧化碳气体。在气体的作用下,泡腾片在水中翻腾,加速了药物的分散和溶解。同时,由于二氧化碳气体溶于水中,使药水喝起来像“汽水”,改善了口感。
为什么固体泡腾片本身不产生气体,放入水中就会立刻释放出二氧化碳气体?这其中发生了什么变化?
干燥的泡腾片和水中的泡腾片
一、电解质的电离
研究氯化钠的导电性
观察固态氯化钠、熔融状态的氯化钠、NaCl溶液的导电性实验,认识氯化钠在什么情况下能够导电。
装置及操作 现象 结论
闭合开关:
电灯泡不发光 氯化钠固体__________
不导电
闭合开关:
电灯泡发光 熔融态氯化钠_________
闭合开关:
电灯泡发光 氯化钠溶液__________
导电
导电
氯化钠晶体是由带正电荷的Na+和带负电荷的Cl- ,通过静电作用按一定规律紧密排列所形成的,晶体中的离子(Na+和Cl- )不能自由移动,因此氯化钠晶体不能导电。受热熔化时,氯化钠晶体中的Na+和Cl-之间的相互作用被破坏,形成能够自由移动的离子;氯化钠晶体溶于水时,在水分子的作用下,Na+和Cl-也会逐渐脱离晶体表面进入溶液,成为能够自由移动的离子。自由移动的Na+和Cl-在电场的作用下定向移动。因此,熔融状态的氯化钠和氯化钠的水溶液能够导电。
氯化钠晶体及其结构模型
固态氯化钠不能导电
熔融状态的氯化钠能够导电
NaCl溶液能够导电
氯化钠的导电性实验
像氯化钠这样,溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程称为电离。
氯化钠溶于水发生电离示意图
电解质的电离可以用电离方程式表示。例如:
NaCl === Na+ + Cl-
实验表明,氯化氢气体、氢氧化钠固体等很多物质溶于水后,都可以发生电离使溶液导电。氢氧化钠、硫酸钾等化合物和氯化钠一样,在熔融状态下也能够发生电离而导电。据此,人们把在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质。
酸、碱、盐都是电解质,其中溶于水发生电离时,生成的阳离子全部是H+的化合物称为酸,生成的阴离子全部是OH-的化合物称为碱,能生成金属阳离子(或铵离子)和酸根离子的化合物称为盐。例如:
HCl=== H+ + Cl-
NaOH === Na+ + OH-
K2SO4 === 2K + +
强电解质和弱电解质
实验表明,在相同温度下,相同浓度的盐酸比醋酸溶液的导电性强。这是因为氯化氢在水中完全电离,而醋酸在水中只是部分电离。因此,相同浓度的盐酸和醋酸溶液含有的离子的浓度不同,导致两种溶液的导电能力不一样。
拓展视野
人们把在水溶液中能完全电离的电解质称为强电解质,如强酸 (H2SO4、HNO3、HCI)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2]、大部分盐(NaCl、KNO3 、CuSO4)等;把在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质,如弱酸(H2CO3、CH3 COOH)、弱碱(NH3·H2O)等。水是一种极弱的电解质。
项目 酸 碱 盐
定义 电离时生成的阳离子全部是 的化合物 电离时生成的阴离子全部是 的化合物 电离时能生成金属阳离子(或NH )和________的化合物
实例 HCl、H2SO4、H2CO3等 NaOH、KOH、NH3·H2O等 Na2SO4、KCl、
BaCO3、
NaHCO3等
从电离的角度认识酸、碱、盐
酸根离子
强电解质
(1)定义:在水溶液中能 的电解质。
(2)常见物质: 、强碱、大部分盐。
(3)电离方程式
强电解质的电离方程式用“===”,如
H2SO4: ;
KOH: 。
强酸
完全电离
弱电解质
(1)定义:在水溶液中 的电解质。
(2)常见物质: 、弱碱、水。
(3)电离方程式
弱电解质的电离方程式用“