内容正文:
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
◆ 学习任务一 电解质和非电解质
【课前自主预习】
1.电解质和非电解质
(1)试验物质的导电性[教材实验1-2]
①实验装置
②实验现象及结论
烧杯中物质
实验现象
结论
NaCl固体
灯泡不亮
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
KNO3溶液
(2)电解质和非电解质
①在 里或 下能够导电的 是电解质。如 等都是电解质。
②在 里和 下都不能导电的 是非电解质。常见非电解质:蔗糖、 等。
[注意] 电解质和非电解质都必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2.物质的导电性
(1)以NaCl为例分析物质导电的原因
存在状态
导电分析
NaCl固体
NaCl固体中含有 ,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排列,这些离子 自由移动,故干燥NaCl固体 导电
NaCl溶液
NaCl固体加入水中,在水分子的作用下,Na+和Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的 和 。通电时,能发生定向移动,故NaCl溶液 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 ,克服了离子间的相互作用,产生自由移动的 ,故熔融NaCl 导电
(2)物质导电的条件
电流是由带电荷的粒子按一定方向移动而形成的。因此,能导电的物质必须具有能 的、 的粒子。
[注意] 金属导电是因为自由电子的定向移动,而电解质溶液(或熔融电解质)导电则是因为阴、阳离子的定向移动。
【情境问题思考】
生活常识告诉我们,给电器设备通电时,湿手操作容易发生触电事故。这是为什么呢?原来人的手上常会沾有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。
问题一:电解质的水溶液能够导电的原因是什么?
问题二:为什么蔗糖固体不导电,加入蒸馏水溶解后仍不导电?
【核心知识讲解】
1.电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
相同点
都是纯净物,都是化合物
不同点
在水溶液里或熔融状态下能够导电,满足这两个条件中的一个或两个均可
在水溶液里不能导电,在熔融状态下也不能导电
本质区别
自身能产生自由移动的离子
自身不能产生自由移动的离子
在水溶液里或熔融状态下的存在形式
离子(或离子和分子)
分子
2.常见的电解质与非电解质的物质类别
(1)
(2)
3.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)电解质的导电:在电解质溶于水或受热熔化时,产生的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。
【知识迁移应用】
例1 下列说法正确的是 ( )
A.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
B.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl 均是非电解质
C.NH3、SO2 的水溶液均能导电,所以NH3、SO2 均是电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
例2 实验室制备CO2的反应原理为CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O。下列有关叙述正确的是 ( )
A.HCl在乙醇中不电离,属于非电解质
B.CaCl2固体不导电,属于非电解质
C.CO2水溶液能导电,它是电解质
D.CaCO3属于钙盐、碳酸盐及电解质
[归纳总结]
(1)判断物质是否为电解质的思路
常见误区:盐酸是氯化氢的水溶液,氨水是氨气的水溶液,二者均为混合物,既不是电解质也不是非电解质。
(2)判断物质能否导电的思路:是否存在自由移动的离子或自由电子。
物质
固态
熔融态
水溶液
酸
不导电
不导电
导电
强碱
不导电
能导电
导电
盐
不导电
能导电
导电(微溶物、难溶物的溶液浓度小,导电能力差)
◆ 学习任务二 电解质的电离及电离方程式
【课前自主预习】
1.电解质的电离及电离方程式
(1)电离
电解质溶于水或受热熔化时,形成 的过程。
(2)电离方程式
电解质的电离可以用电离方程式表示(为简便起见,一般仍用离子符号表示水合离子),例如:
NaCl ;
K2SO4 。
2.从电离角度认识酸、碱、盐
物质
电离特征
举例
酸
电解质电离出的阳离子全部是H+
H2SO4、HCl、HNO3等
碱
电解质电离出的阴离子全部是OH-
Ba(OH)2、NaOH、KOH等
盐
电解质电离出的阳离子是金属离子或N,阴离子是酸根离子
NaCl、NH4Cl、Na2CO3等
【核心知识讲解】
1.电解质的电离辨析
(1)电解质发生电离的条件是溶于水或受热熔化,电离不需要通电。酸、碱、盐溶于水能发生电离,大多数盐和碱、金属氧化物受热熔化能发生电离。
(2)电解质发生电离的宏观现象是电解质溶于水或受热熔化时能导电,其微观实质是电解质溶于水或受热熔化时发生电离,形成自由移动的离子。
(3)电解质发生电离的表征——电离方程式,书写模式:AmBnmAn++nBm-。
2.电离方程式书写的注意事项
(1)电离方程式左边书写化学式,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)强酸、强碱、大部分盐书写时用“”连接,如HClH++Cl-、NaClNa++Cl-。有的原子团不能拆开写,如S、HC、OH-等不能拆开。
(3)书写时要遵循质量守恒(即方程式两边原子种类、个数相等)和电荷守恒(即电离产生的阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数)。
【知识迁移应用】
例3 [2025·湖北鄂东南高一联考] 下图中a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验微观示意图(X、Y均表示石墨电极)。下列说法正确的是 ( )
A.氯化钠在上述三种状态下均能导电
B.图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
C.氯化钠在水中的电离方程式: NaClNa++Cl-
D.图c中代表的是水合钠离子
例4 下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是 ( )
A.H2SO42H++S
B.MgCl2Mg2++C
C.Ba(OH)2Ba2++2OH-
D.NaHCO3Na+ +H++C
[易错警示] 酸式盐的电离方程式
(1)强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4Na++H++S。
(2)弱酸的酸式盐在水溶液中电离生成酸式酸根阴离子和阳离子,如NaHCO3
Na++HC。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质。 ( )
(2)Fe、Cu、石墨都能够导电,说明它们都是电解质。 ( )
(3)电解质发生电离需要通电才能进行。 ( )
(4)Na2SO4在水中的电离方程式为Na2SO42Na++S。 ( )
(5)NaHSO4在水中能电离产生H+,故NaHSO4属于酸。 ( )
(6)盐溶于水或受热熔化时,一定能电离出金属阳离子。 ( )
(7)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电。 ( )
(8)NaCl溶液能导电,因此NaCl溶液是电解质。 ( )
2.[2026·湖南师大附中高一月考] 分类是学习化学的重要方法之一,下列物质分类正确的是 ( )
选项
混合物
化合物
电解质
非电解质
A
熔融K2CO3
烧碱
盐酸
铜
B
空气
氯化钠
硫酸钡
酒精
C
Al(OH)3胶体
液氯
水
氨
D
自来水
硫酸
二氧化硫
蔗糖
3.[2025·河北衡水中学高一检测] 下列说法中不正确的有几个 ( )
①将碳酸钡放入水中不能导电,所以碳酸钡是非电解质
②氨气溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质
③铜的导电性良好,所以铜是电解质
④NaHSO4在水中电离时生成的阳离子有氢离子,所以NaHSO4是酸
⑤稀盐酸中HCl在电流的作用下电离出H+和Cl-
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
4.[2026·江苏无锡一中月考] 下列电离方程式正确的是 ( )
A.Al2(SO4)33Al3++2S
B.CH3COONaNa++CH3COO-
C.NaHCO3Na++H++C
D.KClOK++Cl-+O2-
5.[2025·河北沧州四校高一联考] 由下图得出的结论正确的是 ( )
A.NaCl溶液能导电,是电解质
B.电解质在电流的作用下才能发生电离
C.固体NaCl中不存在Na+和Cl-
D.NaCl溶液中存在自由移动的水合钠离子和水合氯离子
6.在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来。
A B C
(1)加水的烧杯为 。
(2)向烧杯C中加适量A中的溶液后,溶液的导电性会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)写出C烧杯中电解质Ba(OH)2的电离方程式: 。
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第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
1.(1)②干燥的NaCl固体、KNO3固体都不导电 NaCl溶液、KNO3溶液都能导电
(2)①水溶液 熔融状态 化合物 酸、碱、盐
②水溶液 熔融状态 化合物 乙醇
2.(1)Na+和Cl- 不能 不 水合钠离子 水合氯离子 能 加快 Na+和Cl- 能
(2)自由移动 带电荷
情境问题思考
问题一:提示:电解质的水溶液中存在能自由移动的、带电荷的离子,当插入电极并接通电源时,带电荷的离子发生定向移动,能够导电。
问题二:提示:蔗糖是由分子构成的,而分子不带电荷,因此蔗糖固体不导电。加入蒸馏水溶解后,蔗糖不能解离,不能产生自由移动的离子,故仍不能导电。
知识迁移应用
例1 A [解析] 蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态下均不能导电,说明蔗糖、酒精在两种状态下均不能电离,且二者均为化合物,故属于非电解质,A正确;液态HCl、固态NaCl均未发生电离,故不导电,但两者均属于电解质,B错误;NH3、SO2的水溶液虽然能导电,但离子是其溶于水后生成的NH3·H2O、H2SO3电离产生的,故NH3、SO2属于非电解质,C错误;Cu、石墨属于单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
例2 D [解析] 氯化氢在水溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,故A错误;氯化钙在熔融状态下或水溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,故B错误;二氧化碳自身不能电离出自由移动的离子,属于不能导电的非电解质,故C错误;碳酸钙中含有钙离子和碳酸根离子,由交叉分类法可知,碳酸钙属于钙盐,也属于碳酸盐,碳酸钙在熔融状态下能电离出自由移动的离子,属于电解质,故D正确。
学习任务二
课前自主预习
1.(1)自由移动的离子 (2)Na++Cl- 2K++S
知识迁移应用
例3 B [解析] 状态a是固体NaCl,未发生电离,不能导电,A错误;图b中存在自由移动的Na+和Cl-,故应表示熔融状态下氯化钠的导电过程,B正确;氯化钠在水分子作用下发生电离,不需要通电,C错误;水分子中H原子局部带正电荷,根据正负电荷相互吸引的规律,代表水合氯离子,D错误。
例4 C [解析] H2SO4为强酸,电离方程式为H2SO42H++S,A错误;MgCl2溶于水电离出Mg2+和Cl-,电离方程式为MgCl2Mg2++2Cl-,B错误;NaHCO3溶于水电离出Na+和HC,电离方程式为NaHCO3Na++HC,D错误。
【课堂评价】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)×
2.B [解析] 熔融K2CO3是纯净物而非混合物,烧碱(NaOH)是化合物,盐酸是混合物,不是电解质,铜是单质,不属于非电解质,A错误。空气是混合物,氯化钠是化合物,硫酸钡是电解质(熔融状态下可导电),酒精是非电解质,B正确。Al(OH)3胶体是混合物,但液氯是单质而非化合物,水和氨分类正确,C错误。自来水是混合物,硫酸是化合物,但二氧化硫是非电解质,蔗糖分类正确,D错误。
3.D [解析] 碳酸钡难溶于水,将碳酸钡放入水中不能导电,但是熔融碳酸钡能发生电离,故碳酸钡是电解质,①错误;氨水是混合物,电解质和非电解质的研究对象是化合物,故氨水不是电解质,②错误;铜为单质,既不是电解质也不是非电解质,③错误;NaHSO4在水中电离时产生的阳离子是氢离子和钠离子,故NaHSO4不是酸,而是酸式盐,④错误;稀盐酸中HCl在水分子的作用下电离出H+和Cl-,⑤错误。
4.B [解析] 硫酸铝在溶液中电离出铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)32Al3++3S,A错误;醋酸钠在溶液中电离出钠离子和醋酸根离子,电离方程式为CH3COONaNa++CH3COO-,B正确;碳酸氢钠在溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为NaHCO3Na++HC,C错误;次氯酸钾在溶液中电离出钾离子和次氯酸根离子,电离方程式为KClOK++ClO-,D错误。
5.D [解析] 由图可知熔融状态的NaCl与氯化钠溶液均能导电,说明氯化钠是电解质,但是NaCl溶液是混合物,不是电解质,A错误;电离是电解质在水溶液或者熔融状态下解离成阴阳离子的过程,电离不需要通电,B错误;固体NaCl中存在Na+和Cl-,只是不能自由移动,C错误;NaCl在水分子的作用下电离出自由移动的阴阳离子,阴阳离子结合水分子生成水合离子,故NaCl溶液中存在自由移动的水合钠离子、水合氯离子,D正确。
6.(1)B (2)减弱 (3)Ba(OH)2Ba2++2OH-
[解析] 三个烧杯中只有B中没有发生电解质的电离,没有自由移动的离子,当向烧杯B中加水时,KCl固体发生电离而导电;稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合后,生成BaSO4沉淀和H2O,从而使溶液中自由移动的离子减少,导电能力减弱。
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