内容正文:
【安全小贴士】
生活常识告诉我们,给电气设备通电时,湿手操作易发生
触电事故。这是为什么呢?
1.水导电吗?
2.什么化学物质是导电的,什么化学物质又是不导电的呢?
【初高中知识衔接】
初中电解水的实验中,水中是加入了硫酸钠或氢氧化钠来增强导电性的,实际纯水在一般条件下是很难测出导电性的。
生活常识:铜、石墨是导电的。
初中物质导电性实验: 盐酸、硫酸、 NaOH溶液、 氢氧化钙溶液等溶液是导电的。
不导电的物质:绝缘橡胶
人教版必修第一册
第一章 物质及其变化
第2节 离子反应
2.1 电解质的电离
创原家独
网
科
学
[实验1-2]
在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图1-9所示连接装置,将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象。
【实验结论】1.干燥的NaC1固体、KNO3固体不能够导电,蒸馏水也不导电(导电能力很弱,装置测不出)
物质
是否导电
NaCl固体
否
蒸馏水
KNO3固体
否
否
[实验1-2]
取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3,固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图1-9所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象。
【实验结论】2.NaC1溶液、KNO3溶液能够导电
物质
是否导电
NaCl溶液
KNO3溶液
是
是
【知识扩展】如果将上述固体分别融化也可以导电
1.电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
例如:H2SO4、NaOH、KNO3等,都是电解质。
一、电解质和非电解质
例如:酒精、苯、二氧化碳等是非电解质。
2.非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能够导电
的化合物。
3.常见的电解质和非电解质
(1)常见的电解质
酸:HCl,H2SO4 ,HNO3 ,H2CO3 , CH3COOH等
碱:KOH, NaOH, NH3 ·H2O, Mg(OH)2, Al(OH)3 等
盐:KCl,NaCl,Na2SO4 等
部分活泼金属氧化物:Na2O,CaO,Al2O3等
特殊:水(导电能力很弱,仪器无法测出,但属于电解质)
(2)常见的非电解质
部分非金属氧化物:CO2,SO3,SO2,P2O5等
非酸性气态氢化物:NH3 ,CH4等
大部分有机物:蔗糖,酒精,CH4等
注意
4.电解质的判断
(1)从物质角度分类:电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物都不属于电解质,也不属于非电解质。
纯净物
混合物
物质
单质
化合物
电解质
非电解质
⚠️:单质和混合物既不是电解质也不是非电解质
注意
4.电解质的判断
(1)从物质角度分类:电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物都不属于电解质,也不属于非电解质。
(2)从物质性质角度:电解质的导电条件是电解质溶于水或熔融状态下,二者具备其一即可。
有些电解质只在溶于水(水溶液)的条件下导电,例如 HCl等酸
有些电解质只在熔融状态下导电,例如部分活泼金属氧化物和难溶于水的盐,例如Al2O3 等
(3)从导电角度分类:电解质导电的本质是化合物电离出自由移动的离子,如果化合物溶于水时与水发生反应所得产物电离导致溶液导电,则与该化合物无关。
思考:为什么CO2 是非电解质而溶于水之后会导电?
CO2 本身是非电解质,所以不能导电,CO2溶于水之后会导电,是因为CO2和H2O反应,生成了H2CO3, H2CO3可以电离出自由移动的离子,H2CO3 是电解质,所以导电的是H2CO3 而不是CO2。
易错点“四个不一定”
1.溶于水能导电的物质不一定是电解质
例如: CO2,SO3,SO2,NH3是非电解质,但是它们的水溶液均导电,是因为它们与水反应分别生成H2CO3,H2SO4 , H2SO3 , NH3 ·H2O,能够电离出自由移动的离子,所以H2CO3,H2SO4 , H2SO3 , NH3 ·H2O是电解质
2.能导电的物质不一定是电解质
例如:(1)Fe,Cu可以导电但是是单质,既不是电解质也不是非电解质。
(2)稀盐酸可以导电但是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
3.电解质不一定易溶于水,易溶于水的化合物不一定电解质
例如:(1)BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,属于电解质。
(2)蔗糖溶于水,但是属于非电解质
4.不是电解质的物质不一定是非电解质
人的手上常会沾有NaCl(汗液的成分之一),有时也会沾有其他电解质,当遇到水时,形成电解质溶液。电解质溶液能够导电,因此,湿手直接接触电源时容易发生触电事故。
【解决问题】生活常识告诉我们,给电气设备通电时,湿手操作易发生 触电事故。这是为什么呢?
现有下列物质:(1)蔗糖 (2)熔融NaCl (3)HCl的水溶液(4)Fe(5)NaOH固体(6)SO2的水溶液(7)NH3(8)SO3(9)氨水(10)H2SO4
练习:
1. 上述状态可以导电的是:
2 . 属于电解质的是:
3. 属于非电解质的是:
4. 既不属于电解质也不属于非电解质的是:
(2)(3)(4)(6)(9)
(2)(5)(10)
(1)(7)(8)
(3)(4)(6)(9)
【典例1】下列说法中不正确的是( )
①将硫酸钡放入水中不能导电,硫酸钡是非电解质;
②氨溶于水得到氨水溶液能导电,氨水是电解质;
③固态氯化氢不导电,液态氯化氢可以导电;
④硫酸氢钠电离出的阳离子有H+,硫酸氢钠是酸;
⑤电解质放在水中一定能导电,非电解质放在水中一定不导电。 A.仅①④ B.仅①④⑤
C.仅②③ D.①②③④⑤
D
课堂典例
【典例2】下列说法正确的是( )
A.铜、石墨均能导电,所以它们都是电解质
B.氨、二氧化碳的水溶液都能导电,所以它们都是电解质
C.液态氯化氢、固体氯化钠都不能导电,所以它们都是非电解质
D.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态下都不能导电,所以它们都是非电解质
D
【解析】判断物质是否为电解质,一看物质类别必须是化合物(酸、碱、盐、水等),选项A不正确;二看溶于水或熔融状态下能否导电,选项C不正确,选项D正确;三看溶于水时若与水反应,其溶液导电可能是非电解质,选项B不正确。
课堂典例
【思考与讨论】
为什么NaCl、KNO3在水溶液里或熔融状态下能够导电?而固体不导电?
NaCl在水中的溶解和电离的示意图
水合氯离子
水合钠离子
NaCl在熔融状态下导电原因
5.NaCl溶液、熔融NaCl物质导电的原因
NaCl(溶液):
水合钠离子
水合氯离子
NaCl(熔融):
钠离子
氯离子
因此,能导电的物质必须具有能自由移动的、带电荷的粒子。
负极
负极
正极
正极
1.离子浓度大小
导电性的影响因素
2. 离子所带电荷数决定
离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电能力越强
(1)1g/L的HCl和10g/L的HCl
(2)等浓度的NaCl和MgSO4
(3)把CO2通入澄清石灰水中
CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O
导电能力减弱
用化学符号表示电解质电离成自由移动离子的过程。
如:NaCl == Na++Cl-
二、电离
1.概念:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。(电离不需要通电)
2.电离的表示——电离方程式
化学式
阳离子
阴离子
(1)书写步骤:
①阴阳离子部分拆开写,但原子团不能拆,例如NO3-、SO42-、OH-、NH4+、CO32-等不能拆。
②构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为化学计量数。
例如:Al2(SO4)3==2Al3++3SO42-
(2)书写注意事项
①式子左边书写化学式,表示电解质还未电离时的状态;右边书写离子符号,表示电解质电离产生的离子。
②离子所带的电荷数应等于元素或原子团的化合价数。
③电离方程式左右两边正负电荷之和相等。
(3)特殊
NaHCO3:水溶液和熔融状态下均NaHCO3===Na++HCO3-
NaHSO4:水溶液:NaHSO4=== Na++H++CO32-
熔融状态下: NaHSO4=== Na++HSO3-
物质 电离方程式 本质
酸 HCl = H+ + Cl-、
H2SO4 = 2H+ + SO42-
CH3COOH H+ +CH3COO-
碱 NaOH = Na+ + OH-
Ca(OH)2=Ca2++ 2OH-
NH3‧H2O NH4++OH-
盐 NaCl = Na+ + Cl-
(NH4)2S = 2NH4+ + S2-
电离出的阳离子全部是氢离子(H+)
注意:H+半径很小,也可写成H3O+
电离出的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)
盐=金属阳离子或铵根离子+酸根离子
3、酸、碱、盐的认识
物质 电离方程式 本质
酸 HCl =
H2SO4 =
CH3COOH
碱 NaOH =
Ca(OH)2=
NH3‧H2O
盐 NaCl =
(NH4)2S =
1.HNO3 = H1+ + NO31-
判断正误
3.Na2SO4 = 2Na + SO4
2.Ba(OH)2 = Ba2+ + (OH-)2
4.Al2(SO4)3 = 3Al3+ + 2SO42-
5. CaSO4 = Ca2+ +4O2-+ S6+
1.HNO3 = H+1 + NO3-1
2.Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-
3.Na2SO4 = 2Na+ + SO42-
4.Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42-
5. CaSO4 = Ca2+ + SO42-
6.NaHCO3 ==Na+ + HCO3-
6. NaHCO3 = Na+ +HCO3-
【典例1】下列在水溶液中的电离方程式,错误的是 ( )
A.Na2CO3=2Na++CO32-
B.H2SO4=2H++SO42-
C.NaHCO3=Na++H++CO32-
D.NaHSO4=Na++H++SO42-
C
【解析】碳酸钠、硫酸为强电解质,完全电离,A、B两项正确;碳酸氢钠为强电解质,完全电离,HCO3-为弱酸的酸式酸根,不能分开,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-,C错误;硫酸氢钠在水溶液中完全电离生成Na+、H+和SO42-,D正确。
课堂典例
【典例2】下列说法中正确的是( )
A.KNO3固体不导电,所以他不是电解质
B.铜丝,石墨均能导电,所以他们都是电解质
C.熔融的MgCl能导电,所以他是电解质
D.NaCl溶于水,在通电的条件下才能发生电离
C
课堂典例
【典例3】下列关于化合物、单质、混合物、电解质和非电解质的正确组合是( )
化合物 单质 混合物 电解质 非电解质
A 烧碱 液态氧 冰水混合物 醋酸 二氧化硫
B 生石灰 白磷 胆矾 氧化铝 氯气
C 干冰 铁 氨水 石灰石 酒精
D 空气 氮气 小苏打 氯化铜 硫酸钡
【解析】冰水混合物的成分仍然是水,是纯净物,A项错误;胆矾是CuSO4·5H2O,是纯净物,氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,B项错误;空气是混合物,小苏打是碳酸氢钠,属于纯净物,硫酸钡是电解质,D项错误。
C
课堂典例
【典例4】向盛有一定量的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)近似的用下图中的曲线表示是( )
A.曲线a B.曲线b
C.曲线c D.曲线d
C
【解析】开始发生反应:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4 ↓+2H2O,使自由移动的离子浓度逐渐减小,溶液的导电性逐渐减弱。当氢氧化钡和硫酸恰好完全反应时,沉淀达到最大值,这时自由移动的离子浓度最小,导电能力最弱。随后,随着硫酸的加入,这时溶液为硫酸溶液,自由移动的离子浓度又逐渐增大,导电能力逐渐增强。
课堂典例
Lavf58.12.100
$