内容正文:
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
第一章 物质及其变化
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展学科素养
课程标准 核心素养目标
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.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。 1.宏观辨识与微观探析: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,能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行表征。
2.证据推理与模型认知:以探究的方式建构电离模型,认识电解质及其变化。
第一章 物质及其变化
高中化学 必修 第一册 R
一、电解质
1.实验物质的导电性
(1)实验装置
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(2)实验现象及结论
烧杯中物质 实验现象 实验结论
NaCl固体 灯泡不亮 NaCl固体、KNO3固体都不导电
KNO3固体
蒸馏水 灯泡不亮 导电能力非常弱,上述装置不能测出
NaCl溶液 灯泡发光 NaCl溶液、KNO3溶液都能导电
KNO3溶液
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2.电解质
(1)定义
在______里或____状态下能够导电的______叫做电解质。
(2)物质类别
水溶液
熔融
化合物
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[微点归纳] (1)电解质和非电解质的研究对象都是化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质本身不一定导电,如NaCl固体;能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、饱和食盐水等。
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二、电解质的电离
1.物质的导电性(以NaCl为例)
存在状态 导电分析
NaCl固体 NaCl固体中含有带正电荷的钠离子(______)和带负电荷的氯离子(______),由于带相反电荷的离子间的相互作用,两种离子按一定规则紧密地排列着,这些离子不能________,故干燥的NaCl固体不导电
Na+
Cl-
自由移动
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存在状态 导电分析
NaCl溶液 NaCl固体加入水中,在______的作用下,Na+和Cl—脱离固体的表面,进入水中,形成能自由移动的__________和__________。通电时,能发生定向移动,故NaCl溶液能够导电
熔融NaCl 当NaCl固体受热熔化时,离子的运动随温度升高而____,克服了______的相互作用,产生了自由移动的Na+和Cl—,故熔融NaCl能够导电
水分子
水合钠离子
水合氯离子
加快
离子间
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2.电解质的电离及表示
(1)电离
电解质溶于水或受热熔化时,形成________的离子的过程叫做电离。
自由移动
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(2)表示方法
①电解质的电离可以用电离方程式表示(为简便起见,一般仍用________表示水合离子)。
②应用示例:写出下列物质的电离方程式。
NaCl:____________________________;
KNO3:__________________________;
HNO3:__________________________;
H2SO4:______________________________。
离子符号
NaCl===Na++Cl—
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3.从电离角度认识酸、碱和盐的本质(模型认知)
H+
OH—
金属离子
酸根离子
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[微点归纳] 两种酸式盐在水溶液中的电离方式
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◆归纳总结
物质导电的条件
(1)电流是由带电荷的粒子按一定方向移动而形成的。
(2)能导电的物质必须具有能自由移动的、带电荷的粒子,这里粒子可以是电子或离子。
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◆拓展延伸
非电解质及物质类别
(1)定义
在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物叫做非电解质。
(2)物质类别
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◆名师点拨
物质导电的两种类型
(1)固体单质导电
金属固体、石墨等导电,是自由电子在外加电场作用下发生定向移动形成电流。
(2)电解质导电
电解质导电是在电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子在外加电场作用下发生定向移动形成电流。
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◆归纳总结
电解质电离的条件
(1)电解质发生电离的条件:①电解质溶于水;②电解质受热熔化。
(2)所有的酸只有溶于水才发生电离,易溶性的碱和盐溶于水发生电离。
(3)难溶于水的碱和盐、金属氧化物受热熔化才能发生电离。
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×
×
×
×
×
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探究一__电解质及其导电性
角度1 电解质和非电解质的判断
人体需要维持体内的电解质平衡才能保证正常的生理活动,存在于体液中的NaCl、KCl等电解质发挥着重要的作用。电解质饮料可以帮助人们在剧烈运动或大量流汗后及时、方便地补充电解质。
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[问题设计]
某品牌电解质饮料的主要成分有水、葡萄糖、氯化钠、氯化钾、氯化镁、柠檬酸等。
(1)该饮料的主要成分中,属于电解质的有____________________
_________________________________________________________,
属于非电解质的是_______________________________________。
提示:水、氯化钠、氯化钾、氯化镁、柠檬酸 葡萄糖
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(2)运动后喝食盐水能调节体内电解质平衡,食盐水是电解质吗?为什么?
提示:不是;食盐水是NaCl的水溶液,属于混合物,不是电解质。
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电解质 非电解质
相同点 均为化合物
本质区别 在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离 在水溶液里和熔融状态下自身都不能发生电离
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电解质 非电解质
所含物质类型 酸:H2SO4、H2CO3
碱:NaOH、NH3·H2O
盐:NaCl、CaCO3
活泼金属氧化物:
Na2O 非金属氧化物:CO2、CO
非酸性气态氢化物:NH3
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
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2.判断电解质的思维流程
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[例1] 科学研究表明,在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。下列说法正确的是 ( )
B
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A.上述过程中,涉及6种电解质和1种非电解质
B.上述过程表明电解质和非电解质之间可以相互转化
C.CaCl2溶液和CO2水溶液均能导电,故CaCl2和CO2都是电解质
D.CaCO3溶液和葡萄糖水溶液几乎不导电,故CaCO3和葡萄糖都是非电解质
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解析:
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1.侯氏制碱法原理之一为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是 ( )
A.熔融NaCl能导电,故NaCl是电解质
B.NH3溶于水能导电,故NH3是电解质
C.CO2溶于水能导电,但其本身不能电离,故CO2是非电解质
D.NaHCO3、NH4Cl都是可溶性盐,都是电解质
B
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解析:
NH3溶于水能导电,原因是与水反应生成NH3·H2O,NH3本身不能电离,故NH3属于非电解质。
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角度2 探究电解质溶液的导电性
电解质溶液导电能力的强弱主要由自由移动的离子浓度的大小决定。某兴趣小组的同学在测定溶液的导电性实验时,采用如图所示的并联装置,闭合电键。
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[问题设计]
(1)上述电路中,哪些灯泡亮,哪些灯泡不亮?(用A、B、C、D说明)
提示:A、B、D灯泡亮;C灯泡不亮。
(2)上述不亮的灯泡,怎样才能使灯泡亮起来?用化学用语表示电解质的变化。
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(3)哪些烧杯中的物质属于电解质?
提示:盛纯硝酸的烧杯
(4)若各烧杯中各物质的浓度相等,则哪个灯泡最亮?其原因是什么?
提示:B;等体积的溶液中溶质的粒子数目相等时,溶液中离子浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。
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2.影响电解质溶液导电能力的因素
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[例2] 向一定量Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示) 随加入稀硫酸的体积[V(H2SO4)]发生变化,图中符合该变化趋势的曲线为( )
A.① B.② C.③ D.④
C
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解析:
Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,发生反应:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,当二者恰好完全反应时,溶液的导电能力几乎为0,随后稀硫酸过量,溶液中离子浓度增大,导电能力增强,故曲线③符合要求。
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2.(2025·福建龙岩一级校联盟期中)向一定量的H2SO4和MgSO4混合溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量(体积变化忽略不计)。下列图像能正确反映对应变化关系的是 ( )
A
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解析:
向一定量的H2SO4和MgSO4混合溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与硫酸反应,然后与硫酸镁反应。先与硫酸反应生成硫酸钠和水,没有沉淀生成,后与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀,沉淀质量逐渐增多,A符合题意;开始溶液呈酸性,加入氢氧化钠溶液后,酸性减弱,pH升高,B不符合题意;开始为强电解质,加入氢氧化钠溶液后,离子数目不变,但体积增大,浓度减小,导电能力减弱,C不符合题意;第一个反应溶质由H2SO4转化为Na2SO4,质量增加,第二个反应溶质由MgSO4转化为Na2SO4,质量也增加,D不符合题意。
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探究二__电解质的电离及符号表征
下图是NaCl固体在水中的溶解和形成水合离子的微观图示:
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[问题设计]
(1)NaCl是电解质,为什么NaCl固体不导电?
提示:NaCl固体由Na+和Cl—构成,但两种离子均不能自由移动,故NaCl固体不导电。
(2)NaCl固体溶于水过程中发生了怎样的变化?用电离方程式表示该变化过程。
提示:NaCl固体溶于水时,在水分子作用下,Na+和Cl—脱离NaCl固体表面,进入水中,形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子;NaCl===Na++Cl—。
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(3)仔细观察第三幅图示,说明水合钠离子和水合氯离子中水分子的“朝向”有什么不同?
提示:水合钠离子中,水分子中氧原子朝向Na+;水合氯离子中,水分子中氢原子朝向Cl—。
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1.电离模型的建立——模型认知
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[例3] 某研究性小组的同学利用如图所示装置进行电解质的导电性实验,接通电源后,下列说法不正确的是 ( )
D
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解析:
第一章 物质及其变化
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C
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解析:
第一章 物质及其变化
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C
1.(2022·辽宁学业水平合格考)下列物质属于电解质的是 ( )
A.铝单质 B.酒精 C.硝酸钾 D.二氧化碳
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解析:
铝单质既不是电解质也不是非电解质,酒精和二氧化碳是非电解质。
第一章 物质及其变化
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2.(2024·吉林白山期末)下列关于NaCl的说法正确的是 ( )
A.NaCl固体不导电,是因为NaCl固体中没有离子存在
B.在水合离子中,水分子都应该是氧原子朝内
C.NaCl固体溶于水后,会形成水合钠离子和水合氯离子
D.NaCl的电离可表示为NaCl===Na++Cl-,该过程需要通电
C
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解析:
NaCl固体不导电,不是因为NaCl固体中没有离子存在,而是因为离子不能自由移动,A错误;在水合阳离子中,水分子都应该是氧原子朝内,但在水合阴离子中,水分子都应该是氢原子朝内,B错误;NaCl固体溶于水后,会形成水合钠离子和水合氯离子,C正确;NaCl属于强电解质,在水溶液中或熔融状态下发生完全电离,可表示为NaCl===Na++Cl-,但电离过程不需要通电,D错误。
第一章 物质及其变化
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3.(2025·浙江丽水五校发展共同体期中)下列关于电解质的说法正确的是 ( )
A.NH3溶于水形成的溶液能导电,所以NH3是电解质
B.石墨有较好的导电性,所以石墨是电解质
C.AgCl难溶于水,所以AgCl不是电解质
D.蔗糖在水溶液和熔融状态下均不导电,所以蔗糖不是电解质
D
第一章 物质及其变化
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解析:
NH3的水溶液导电,是因为NH3与H2O反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离产生离子而导电,NH3是非电解质,A错误;石墨是单质,不是化合物,不属于电解质,B错误;AgCl在熔融状态下能导电,是电解质,C错误;蔗糖在水溶液和熔融状态下均不导电,所以蔗糖是非电解质,D正确。
第一章 物质及其变化
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C
第一章 物质及其变化
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解析:
第一章 物质及其变化
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5.下列物质:①氢氧化钡固体;②KHSO4固体;③HNO3;④稀硫酸;⑤二氧化碳;⑥铜;⑦碳酸钠粉末;⑧蔗糖晶体;⑨熔融氯化钠;⑩CuSO4·5H2O。用标号填空:
(1)上述状态下能够导电的物质是________。
(2)属于电解质的物质是________________。
(3)属于非电解质的物质是________。
(4)分别写出①、②在水溶液中的电离方程式:_______________、
_______________________________________________________。
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