第2章 第2节 第1课时 电解质的电离（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

第2节　电解质的电离　离子反应 第1课时　电解质的电离 课程标准要求 学业质量水平 1.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。 2.能从电离的角度对常见物质进行分类和分析说明。能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。 1.能用离子符号对常见物质进行描述和表征。(水平1) 2.能从电离的角度对典型的物质进行分类。(水平2) 一、电解质及其电离 1．不同状态下NaCl的导电实验 操作 现象 结论 原因 闭合开关： NaCl晶体 电灯泡不亮 NaCl晶体不导电 Na＋和Cl－有规律地紧密排列，没有自由移动的离子 闭合开关： 电灯泡发光 熔融NaCl导电 受热熔化时破坏了Na＋和Cl－之间的相互作用，形成了自由移动的离子 闭合开关： NaCl溶液 电灯泡发光 NaCl溶液导电 溶液中在水分子的作用下Na＋和Cl－脱离晶体表面进入溶液，形成了自由移动的离子 2.电解质：是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，其中酸、碱、盐都是电解质。 3．电离：是指电解质在溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程。 4．电离的表示方法——电离方程式 例如：NaCl和K2SO4的电离方程式分别为NaCl===Na＋＋Cl－、K2SO4===2K＋＋SO。 5．从电离的角度认识酸、碱、盐 (1)酸：电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物。 (2)碱：电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。 (3)盐：电离时生成金属阳离子(或NH)和酸根离子的化合物。 二、强电解质和弱电解质 1．强电解质：在水溶液中能完全电离的电解质，包括强酸(如H2SO4、HNO3、HCl等)、强碱[如NaOH、KOH、Ba(OH)2等]、大部分盐(如NaCl、KNO3、CuSO4等)。 2．弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质，包括弱酸(如H2CO3、CH3COOH等)、弱碱(如NH3·H2O等)和水等。 三、电解质溶液中离子的性质 电解质溶液中存在自由移动的阴、阳离子，致使溶液表现出一定的性质，如颜色、酸碱性和电导率等。通过这些性质可以测定出相关离子的浓度。 测定方法 相关离子浓度 电导率 阴、阳离子总浓度 比色计 有色离子浓度 酸碱指示剂或pH计 H＋或OH－的浓度 四、电解质的用途 人类的生产、生活和生命活动都离不开电解质，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，要维持体内的电解质平衡，才能保证正常的生理活动；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；农作物所需要的营养成分大都是通过离子形式吸收的。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)石墨由于能导电，所以是电解质(×) (2)硫酸在水溶液中能完全电离，所以稀硫酸是强电解质(×) (3)NaCl在电流的作用下电离成钠离子和氯离子(×) (4)由于NaHSO4可电离出H＋，所以NaHSO4属于酸(×) (5)强电解质溶液导电性比弱电解质溶液导电性强(×) (6)HClO是弱电解质，但NaClO是强电解质(√) (7)BaSO4的水溶液不易导电，但BaSO4是强电解质(√) 2．(2020·山东东营一中高一检测)下列说法正确的是(　　) A．能电离产生H＋的化合物是酸 B．水溶液显碱性的物质是碱 C．电解质电离时，产生的阴离子全部是OH－的化合物是碱 D．能与碱发生中和反应生成水的化合物是酸 C　[电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物是酸，A项错误；有些盐的水溶液也显碱性，如Na2CO3溶液，B项错误；某些酸式盐也与碱反应生成水，如NaHSO4与NaOH，D项错误。] 3．把下面的物质与其对应的电离条件用短线连接起来。 学习任务一　电解质与非电解质的比较与判断 根据电解质的概念，讨论分析以下问题： 1．盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液都能够导电，它们是电解质吗？为什么？ 提示　不是　因为盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液都是混合物，不是化合物，但它们的溶质HCl、NaOH、NaCl是电解质。 2．Na、Fe、Cu熔融状态下能够导电，Cl2的水溶液能够导电，它们是电解质吗？为什么？ 提示　不是　因为它们是单质不是化合物。 3．CO2、SO2和NH3(和水反应生成NH3·H2O)的水溶液能够导电，它们是电解质吗？为什么？ 提示　不是　因为尽管它们都是化合物，熔融状态下都是分子，它们的水溶液能够导电不是它们自身电离出了自由移动的离子，而是它们和水的反应产物H2CO3、H2SO3和NH3·H2O发生电离产生了自由移动的离子而导电。 4．Al2O3不溶解于水，但它熔融状态下能够导电，是电解质吗？为什么？ 提示　是　因为电解质是指在水溶液中或熔融状态下，两种(条件下)或其中一种条件下能够电离出自由移动的离子而导电的化合物。 电解质和非电解质的比较 电解质 非电解质 概念 在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物 在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物 相同点 均为化合物 不同点 水溶液中或熔融状态下能导电 水溶液和熔融状态下都不能导电 本质区别 自身能发生电离 自身不能发生电离 常见物质类型 ①酸：如H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3等 ②碱：如NaOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等 ③盐：如KNO3、NaHSO4、CaCO3等 ④金属氧化物：如Na2O、CaO、Al2O3等 ⑤水 非金属氧化物：如SO2、CO2、CO、P2O5等 非酸性气态氢化物：如NH3等 大部分有机物：如蔗糖、酒精、CH4等 1．下列说法正确的是(　　) A．水导电性很弱，所以水是非电解质 B．电解质与非电解质的本质区别，是在一定条件下能否电离 C．酸、碱和盐类都属于电解质，其他化合物都是非电解质 D．NaCl和HCl都是电解质，所以它们在熔融状态下都能导电 B　[水自身能微弱地电离出H＋和OH－，导电很弱，但水是电解质，A项错误；Na2O等活泼金属氧化物也是电解质，C项错误；NaCl和HCl是电解质，但HCl熔融时不导电，D项错误。] 2．(2020·天津南开区高一期末)下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是(　　) A．NaCl晶体、BaSO4　 B．铜、二氧化硫 C．液态的醋酸、酒精 D．熔融的KNO3、硫酸溶液 C　[Cu是单质，硫酸溶液是混合物，二者既不是电解质，也不是非电解质；SO2、酒精是非电解质，NaCl晶体、BaSO4、液态的醋酸、熔融的KNO3均是电解质。] [归纳总结]　电解质和非电解质的三种判断方法 (1)从物质类别看：酸、碱、盐、金属氧化物和水等化合物都是电解质，除酸、碱、盐、金属氧化物和水等以外的其他化合物都是非电解质，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。 (2)从物质组成和性质看：电解质是化合物且在溶于水中或在熔融状态下任意一种情况或两种情况下能够导电；非电解质是化合物且在水溶液中和在熔融状态下两种情况下都不能够导电。 (3)从是否自身电离看：电解质溶于水或在熔融状态能导电是由于自身发生了电离，有些非电解质如NH3、CO2等，溶于水也能导电，但不是自身电离产生了离子。 学习任务二　强电解质和弱电解质的比较与判断 1．NaOH、H2SO4、NH3·H2O在水溶液中的存在形式有什么不同？ 提示　NaOH、H2SO4是强电解质，在水溶液中完全电离，只以Na＋和Cl－、H＋和SO离子形式存在于溶液中，不存在电解质分子；NH3·H2O是弱电解质，在水溶液中部分电离，以NH、OH－离子形式和NH3·H2O分子形式存在于水溶液中。 2．由于BaSO4难溶解于水，CH3COOH易溶解于水，所以BaSO4是弱电解质，CH3COOH是强电解质，这种说法对吗？ 提示　不对　电解质的强弱与其溶解性无关，BaSO4虽然难溶但溶于水的部分完全电离，仍然是强电解质，CH3COOH虽说易溶解于水但在溶液中部分电离，仍然是弱电解质。 3．溶液导电性强的电解质一定是强电解质，溶液导电性弱的电解质一定是弱电解质吗？为什么？ 提示　不一定　因为溶液是靠离子的定向移动导电的，其导电性强弱与溶液中离子的浓度和离子所带的电荷多少有关，如很稀的盐酸就比较浓的醋酸导电性差些，但HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。 4．Na2O和CaO是活泼金属氧化物且水溶液导电，它们是强电解质吗？ 提示　不是　因为强电静质是指在水溶液中能完全电离的电解质，Na2O和CaO在水溶液中不能发生电离，他们在水溶液中能导电是因为和水反应生成NaOH和Ca(OH)2发生了电离。 强电解质和弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中部分电离的电解质 电离条件 水溶液中 水溶液中 电离程度 完全电离 部分电离 溶液中存在形式 阴、阳离子 阴、阳离子和电解质分子 电离方程式 用“===”表示，如NaCl的电离：NaCl===Na＋＋Cl－ 用“”表示，如H2O的电离：H2OH＋＋OH－ 常见物质类型 强酸、强碱、绝大部分盐等 弱酸、弱碱、很少一部分盐和水等 注意　①常见的强酸有HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4，强碱有NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2； ②电解质的强弱与其溶解性和溶液的导电能力没有必然的联系； ③金属氧化物属于电解质，但既不是强电解质也不是弱电解质，因为它们在水溶液中不能电离。 1．下列物质中属于弱电解质的是(　　) A．氯化氢　　　　　 B．氢氧化钠 C．次氯酸 D．醋酸钠 C　[氯化氢是强酸、氢氧化钠是强碱、醋酸钠是盐，三者都是强电解质；次氯酸是弱酸，属于弱电解质。] 2．(2019·山东威海高一检测)醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是(　　) A．醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红 B．醋酸能与水以任意比例互溶 C．将醋酸溶液加入碳酸钠溶液中有CO2气体生成 D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比等浓度的盐酸的导电性弱 D　[A项，无论强酸还是弱酸的溶液都能使紫色石蕊试液变红色；B项，醋酸的溶解性与其酸性的强弱没关系；C项，只要是比碳酸强的酸都能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，但不能证明醋酸是弱酸；D项，盐酸和醋酸都是一元酸，盐酸是强酸，相同条件下，醋酸溶液的导电性比同等浓度的盐酸的导电性弱，说明醋酸没有完全电离，证明醋酸是弱电解质。] [归纳总结]　准确判断强、弱电解质的三种方法 (1)一看物质类别：强酸、强碱和大多数盐属于强电解质，弱酸、弱碱、少量盐和水属于弱电解质。 (2)二看导电性：相同温度、相同浓度、相同组成类型的电解质(如HCl与CH3COOH均为一元酸)溶液，导电能力差的为弱电解质。 (3)三看溶液中的存在形式：溶液中既有溶质分子也有离子的属于弱电解质，只有离子没有溶质分子的属于强电解质。 学习任务三　电解质电离的条件及表示方法 1．含有离子的物质一定导电吗？为什么？ 提示　含有离子的物质不一定导电，如NaCl、KOH等固体虽说由离子构成，但由于其阴、阳离子有规律地紧密结合在一起不能自由移动，所以不能导电，只有它们在水溶液中或在熔融状态下电离成自由移动的离子才能导电。 2．根据物质的结构和性质，讨论(1)酸(如HCl、H2SO4)、(2)碱[如NaOH、Cu(OH)2]、(3)盐(如NaCl、NaHCO3)、(4)金属氧化物(如Na2O、MgO)等几类电解质的电离条件。 提示　(1)酸在熔融状态下(即液态)以分子形式存在，不发生电离，只有在溶液里在水分子的作用下才能发生电离；(2) NaOH、Cu(OH)2都由离子构成，由于NaOH在熔融状态下不分解，又可溶解于水，故在水溶液中和在熔化状态下都能发生电离；Cu(OH)2不稳定易分解，且难溶于水，在熔融状态下发生分解，不会电离，但在溶液中溶解于水的部分会发生电离；(3) NaCl的电离情况与NaOH类似，NaHCO3不稳定易分解，可溶于水，在熔融状态下发生分解，不会电离，水溶液中发生电离；(4)对于金属氧化物要么不溶解于水(如MgO)，要么与水发生反应(如Na2O)，故在水溶液中都不发生电离，只有在熔融状态下才能发生电离。 3．试写出H2SO4、H2CO3、NaHCO3、KHSO4的电离方程式。 提示　H2SO4===2H＋＋SO； H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO； NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO； KHSO4===K＋＋H＋＋SO， KHSO4(熔融)===K＋＋HSO。 1．影响电解质电离程度的因素：电解质的组成与结构。 2．不同类型电解质的电离条件 电解质类型 酸 碱 盐 金属氧化物 强碱 弱碱(NH3·H2O除外) 稳定性盐 不稳定性盐 电离 条件 水溶液中 水溶液中或熔融状态下 水溶液中(熔融状态下分解) 水溶液中和熔融状态下 水溶液中(熔融状态下分解) 熔融状态下 3.电离方程式的书写 (1)强电解质在水溶液中完全电离，用“===”来表示。例如： H2SO4===2H＋＋SO NaOH===Na＋＋OH－ Na2CO3===2Na＋＋CO (2)弱电解质在水溶液中部分电离，用“”来表示。例如： CH3COOHCH3COO－＋H＋ NH3·H2ONH＋OH－ H2OH＋＋OH－ (3)多元弱酸分步电离，例如： H2CO3H＋＋HCO HCOH＋＋CO (4)多元弱碱实际上也是分步电离，因为其电离很复杂，所以写电离方程式时一般一步写出，例如：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－，Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 (5)弱酸的酸式盐在水溶液中完全电离，但其酸式酸根离子部分电离，如： NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO；强酸的酸式盐在受热熔化时只能电离成金属阳离子(或NH)和酸式酸根离子，在水溶液中可以完全电离成金属阳离子(或NH)、氢离子和酸根离子，如KHSO4(熔融)===K＋＋HSO，KHSO4(溶液)===K＋＋H＋＋SO。 1．(2020·海南海口高一检测)下列电离方程式正确的是(　　) A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO B．Al2(SO4)3===Al3＋＋SO C．BaSO4===Ba2＋＋SO D．KClO3===K＋＋Cl－＋3O2－ C　[A项，HCO不能完全电离，错误；B项，电荷不守恒，原子不守恒，错误；C项，BaSO4是盐，是强电解质，能完全电离，正确；D项，ClO是一个酸根，不能再电离，错误。] 2．写出下列物质在给定条件下的电离方程式。 (1)水溶液中： ①H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO ； ②NaOH：NaOH===Na＋＋OH－ ； ③(NH4)2SO4：(NH4)2SO4===2NH＋SO ； ④NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO ； ⑤KAl(SO4)2：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO 。 (2)熔融状态下 ①MgO：MgO===Mg2＋＋O2－ ②NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋HSO。 [规律方法]　书写电离方程式时要遵循“质量守恒”和“电荷守恒”，“质量守恒”要求电离方程式左右两边原子的种类和数目必须相等，“电荷守恒”要求在电离方程式的右边，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。 无土栽培实验时需要配制两份成分完全相同的营养液各1 L，配方如表(每升溶液所含溶质的量)。 氯化钾 硫酸钾 硫酸锌 0.3 mol 0.2 mol 0.1 mol (1)所配制的溶液中，K＋的物质的量浓度为__________。 (2)实验员在配完第一份溶液时发现，ZnSO4已经用完了，锌盐中只剩下了Zn(NO3)2、ZnCl2。实验员如何配得第二份营养液，请将所需溶质的物质的量填入下列横线中，若不需要某溶质，则在对应横线上填上“0”。 KCl________、K2SO4________、Zn(NO3)2________、ZnCl2________。 解析　(1)原配方营养液中：n(K＋)＝n(KCl)＋2n(K2SO4)＝0.3 mol＋2×0.2 mol＝0.7 mol，溶液体积为1 L，c(K＋)＝0.7 mol·L－1；n(SO)＝n(K2SO4)＋n(ZnSO4)＝0.2 mol＋0.1 mol＝0.3 mol，n(Zn2＋)＝n(ZnSO4)＝0.1 mol，n(Cl－)＝n(KCl)＝0.3 mol。(2)调整配方后，选用ZnCl2代替ZnSO4，营养液中相应离子物质的量相等，则：根据Zn2＋相等，n(ZnCl2)＝n(Zn2＋)＝0.1 mol，根据Cl－相等，n(KCl)＝n(Cl－)－2n(ZnCl2)＝0.3 mol－2×0.1 mol＝0.1 mol，根据SO相等，n(K2SO4)＝n(SO)＝0.3 mol，溶液中n(K＋)＝n(KCl)＋2n(K2SO4)＝0.1 mol＋2×0.3 mol＝0.7 mol，故调整配方如下：选用ZnCl2代替ZnSO4，并且各成分的用量分别为0.1 mol KCl、0.3 mol K2SO4、0.1 mol ZnCl2。 答案　(1)0.7 mol·L－1 (2)0.1 mol　0.3 mol　0　0.1 mol 学科网（北京）股份有限公司 $$