
1.通過實驗,以變化的思想領(lǐng)會電離的定義,從而掌握電解質(zhì)定義的內(nèi)涵和外延,逐步提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。
2.通過對電解質(zhì)和電離定義的理解,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角重新認(rèn)識酸、堿、鹽的定義。
3.通過歸納總結(jié),學(xué)會用電離方程式表示某些酸、堿、鹽的電離,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
eq \a\vs4\al(電解質(zhì)及其電離)
[實驗] 探究氯化鈉的導(dǎo)電性
[問題探討]
(1)NaCl導(dǎo)電的原因是什么?
提示:
(2)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì),不能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是非電解質(zhì)嗎?
提示:電解質(zhì)、非電解質(zhì)均指化合物,氯單質(zhì)不能導(dǎo)電,銅、石墨等單質(zhì)能導(dǎo)電,NaCl溶液能導(dǎo)電,但它們都不是化合物,所以既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。
(3)電解質(zhì)只有在水中才能發(fā)生電離嗎?
提示:不一定。有些電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下也能發(fā)生電離。
(4)電解質(zhì)電離需要通電嗎?試舉例說明。
提示:不需要。如NaCl在水分子作用下或熔融條件下就會電離出Na+和Cl-。
(5)CO2水溶液能導(dǎo)電,CO2是電解質(zhì)嗎?
提示:不是。CO2水溶液導(dǎo)電是因為CO2與H2O反應(yīng)生成了H2CO3,H2CO3是電解質(zhì)。
(6)化合物是否是電解質(zhì)與其溶解性有關(guān)嗎?
提示:化合物是否是電解質(zhì)與溶解性無關(guān)。如蔗糖溶于水,但是蔗糖是非電解質(zhì);難溶于水的鹽,如BaSO4、CaCO3是電解質(zhì)。
1.電解質(zhì)與非電解質(zhì)
2.電解質(zhì)的判斷方法
(1)從物質(zhì)類別判斷
(2)從物質(zhì)性質(zhì)看:電解質(zhì)在一定條件下可以導(dǎo)電,條件是在水溶液中或熔融狀態(tài)下,二者具備其一即可。有些電解質(zhì)在水溶液中導(dǎo)電,但熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,如HCl氣體;有些電解質(zhì)只在熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電,如BaSO4。
(3)從是否自身電離看:電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下,電解質(zhì)自身發(fā)生電離,有些非電解質(zhì)如NH3、CO2等,溶于水也能導(dǎo)電,但都不是自身電離產(chǎn)生的自由移動的離子。
3.電解質(zhì)的電離
(1)電離
(2)表示方法——電離方程式
①含義:用元素符號表示電解質(zhì)解離成自由移動的離子的過程的式子。
②舉例:下列電解質(zhì)在水溶液中的電離方程式分別是:
H2SO4:H2SO4===2H++SOeq \\al(2-,4);
NaOH:NaOH===Na++OH-;
NaCl:NaCl===Na++Cl-。
③NaHSO4的電離方程式因條件不同,電離方程式也不同。
水溶液中:NaHSO4===Na++H++SOeq \\al(2-,4) 。
熔融狀態(tài):NaHSO4===Na++HSOeq \\al(-,4) 。
4.從電離的角度認(rèn)識酸、堿、鹽
(1)酸:溶于水發(fā)生電離時,生成的陽離子全部是H+的化合物。
(2)堿:溶于水發(fā)生電離時,生成的陰離子全部是OH-的化合物。
(3)鹽:溶于水發(fā)生電離時,能生成金屬陽離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物。
1.下列說法正確的是( )
A.硫酸鋇不溶于水,所以硫酸鋇是非電解質(zhì)
B.銅可以導(dǎo)電,所以銅是電解質(zhì)
C.氯化鈉溶液能導(dǎo)電,所以氯化鈉溶液是電解質(zhì)
D.液態(tài)氯化氫不能導(dǎo)電,但氯化氫是電解質(zhì)
解析:選D 硫酸鋇雖在水中溶解度較小,但溶于水的部分能夠電離,熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?,它是電解質(zhì),A錯誤;銅是單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),B錯誤;氯化鈉溶液是混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),C錯誤。
2.下列關(guān)于酸、堿、鹽的說法正確的是( )
A.電離時生成的陽離子中有氫離子的化合物是酸
B.電離時生成的陰離子中有氫氧根離子的化合物是堿
C.NH4Cl的電離方程式是NH4Cl===NHeq \\al(+,4)+Cl-,所以NH4Cl是鹽
D.電離時只生成金屬陽離子和酸根離子的化合物才是鹽
解析:選C 電離出的陽離子全部是氫離子的化合物為酸,故電離出氫離子的化合物不一定是酸,如硫酸氫鈉,故A錯誤;電離出的陰離子全部是氫氧根離子的化合物為堿,故電離出氫氧根離子的化合物不一定是堿,如堿式碳酸銅,故B錯誤;陽離子是金屬離子或銨根離子、陰離子是酸根離子的化合物為鹽,故鹽電離時,陽離子可能為金屬離子,還可能為銨根離子,故D錯誤。
3.有下列物質(zhì):①NaOH溶液 ②銅絲 ③液態(tài)HCl
④稀硫酸 ⑤Na2SO3固體 ⑥CO2 ⑦酒精 ⑧葡萄糖 ⑨氧化鈉 ⑩熔融氯化鈉
(1)上述物質(zhì)中,可導(dǎo)電的是________。
(2)上述物質(zhì)中,屬于非電解質(zhì)的是________。
(3)上述狀態(tài)下,屬于電解質(zhì)但不導(dǎo)電的是________。
(4)寫出Na2SO3的電離方程式:_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:①NaOH溶液中含有自由移動的離子,能導(dǎo)電,但其是混合物,所以NaOH溶液既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);②銅絲屬于導(dǎo)體,能導(dǎo)電,但銅是單質(zhì),所以它既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);③液態(tài)HCl溶于水能電離出陰、陽離子而使其溶液導(dǎo)電,所以HCl是電解質(zhì),但液態(tài)氯化氫本身不導(dǎo)電;④稀硫酸中含有自由移動的陰、陽離子,能導(dǎo)電,但稀硫酸是混合物,所以稀硫酸既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);⑤Na2SO3固體本身不導(dǎo)電,但其溶于水能電離出自由移動的陰、陽離子,所以Na2SO3固體屬于電解質(zhì);⑥CO2、⑦酒精、⑧葡萄糖都是非電解質(zhì),都不導(dǎo)電;⑨固體氧化鈉不導(dǎo)電,但是氧化鈉在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);⑩熔融NaCl中含有自由移動的陰、陽離子,能導(dǎo)電,且氯化鈉是電解質(zhì)。
答案:(1)①②④⑩ (2)⑥⑦⑧ (3)③⑤⑨
(4)Na2SO3===2Na++SOeq \\al(2-,3)
eq \a\vs4\al(強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì))
[實驗] 探究電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性
如圖所示,兩燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸(CH3COOH)溶液,燈泡亮度:甲>乙。
[問題探討]
(1)兩種溶液為什么能導(dǎo)電?與金屬導(dǎo)電的原因是否相同?
提示:鹽酸和醋酸溶液中均含有自由移動的離子,在電場的作用下,離子定向移動而導(dǎo)電;不同,金屬導(dǎo)電是自由電子的定向移動。
(2)決定電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的因素是什么?
提示:離子濃度的大小和離子所帶電荷的多少。
(3)相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液哪種溶液導(dǎo)電性較強(qiáng)?為什么?
提示:鹽酸。相同濃度的鹽酸和醋酸溶液,鹽酸中的離子濃度大于醋酸溶液中的離子濃度,即HCl比CH3COOH易電離。
(4)金屬導(dǎo)電屬于物理變化,所以電解質(zhì)溶液導(dǎo)電也屬于物理變化嗎?
提示:不屬于。金屬導(dǎo)電屬于物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電屬于化學(xué)變化。
1.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力
(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的決定因素
電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱決定于離子濃度和離子所帶電荷數(shù)。離子濃度越大,離子所帶電荷越多,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
(2)實例
做導(dǎo)電性實驗時,向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液,發(fā)現(xiàn)燈泡明暗變化:明亮→變暗→幾乎熄滅→變亮。
其原因是向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液的過程中,因生成硫酸鋇沉淀和水使溶液中離子濃度變小,導(dǎo)電能力變?nèi)酰珺a(OH)2過量后,離子濃度變大,導(dǎo)電能力變強(qiáng)。
1.有下列物質(zhì):①鹽酸,②氨水,③CO2氣體,④SO3氣體,⑤純堿粉末,⑥酒精,⑦銅,⑧熔融的NaCl,⑨水玻璃(Na2SiO3水溶液),以下敘述不正確的是( )
A.屬于電解質(zhì)的有3種
B.屬于純凈物的有6種
C.屬于非電解質(zhì)的有3種
D.上述狀態(tài)下能導(dǎo)電的有5種
解析:選A 在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物叫作電解質(zhì),⑤純堿粉末、⑧熔融的NaCl是電解質(zhì),共2種,A錯誤;③CO2氣體,④SO3氣體,⑤純堿粉末,⑥酒精,⑦銅,⑧熔融的NaCl是純凈物,共6種,B正確;③CO2氣體,④SO3氣體和⑥酒精是非電解質(zhì),共3種,C正確;①鹽酸,②氨水,⑦銅,⑧熔融的NaCl和⑨水玻璃能導(dǎo)電共5種,D正確。
2.下列四組物質(zhì)分別溶于水得到的水溶液中,含有的離子種類和其他幾組不同的是( )
A.NH4Cl、KNO3、Na2SO4
B.K2SO4、NaNO3、NH4Cl
C.NH4NO3、K2CO3、(NH4)2SO4、NaCl
D.NaCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NaNO3
解析:選C A項,溶于水得到的離子有NHeq \\al(+,4)、K+、Na+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4);B項,溶于水得到的離子有NHeq \\al(+,4)、K+、Na+、Cl-、NOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4);C項,溶于水得到的離子有NHeq \\al(+,4)、K+、Na+、NOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、Cl-、SOeq \\al(2-,4);D項,溶于水得到的離子有Na+、NHeq \\al(+,4)、K+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3),故選C。
3.下列溶液導(dǎo)電能力最強(qiáng)的是( )
A.100 mL 0.1 ml·L-1醋酸溶液
B.10 mL 0.1 ml·L-1氯化鈉溶液
C.50 mL 0.1 ml·L-1硫酸溶液
D.1 L 0.1 ml·L-1的鹽酸
解析:選C 醋酸為弱酸,不能完全電離,100 mL 0.1 ml·L-1醋酸溶液中離子的總濃度小于0.2 ml·L-1;10 mL 0.1 ml·L-1氯化鈉溶液中離子的總濃度為 0.2 ml·L-1;50 mL 0.1 ml·L-1硫酸溶液中離子的總濃度為0.3 ml·L-1;1 L 0.1 ml·L-1鹽酸中離子的總濃度為0.2 ml·L-1,則50 mL 0.1 ml·L-1硫酸溶液中離子濃度最大,且離子所帶電荷數(shù)最多,故C正確。
[分級訓(xùn)練·課課過關(guān)]
1.下列各組物質(zhì),前者屬于電解質(zhì),后者屬于非電解質(zhì)的是( )
A.NaCl、BaSO4B.銅、二氧化硫
C.KOH、蔗糖D.KNO3、硫酸溶液
解析:選C 氯化鈉、硫酸鋇都是電解質(zhì),A錯誤;銅為單質(zhì),既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),B錯誤;硝酸鉀為電解質(zhì),而硫酸溶液為混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),D錯誤。
2.下列關(guān)于電解質(zhì)的敘述正確的是( )
A.溶于水得到的溶液能導(dǎo)電的化合物都是電解質(zhì)
B.NaCl溶液在電流的作用下電離成Na+與Cl-
C.硫酸溶液的導(dǎo)電性一定比醋酸溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)
D.氯化氫溶于水能導(dǎo)電,但液態(tài)氯化氫不能導(dǎo)電
解析:選D 電解質(zhì)必須本身能電離,二氧化碳、氨氣的水溶液能導(dǎo)電但是它們本身不能電離,所以不是電解質(zhì),故A錯誤;電離的條件是溶于水或受熱熔化,不是電流,故B錯誤;溶液的導(dǎo)電能力與離子的濃度成正比,在相同條件下,醋酸溶液的導(dǎo)電性比硫酸的弱,但當(dāng)醋酸溶液中離子濃度大于硫酸時,硫酸的導(dǎo)電性比醋酸的弱,故C錯誤;HCl溶于水會電離出H+和Cl-,有自由移動的離子所以導(dǎo)電,而液態(tài)HCl是共價化合物,只含有HCl分子,沒有離子,所以不導(dǎo)電,故D正確。
3.下列電離方程式中,正確的是( )
A.NaHCO3===Na++H++COeq \\al(2-,3)
B.MgCl2===Mg2++Cleq \\al(-,2)
C.H2SO4===2H++SOeq \\al(2-,4)
D.KClO3===K++Cl-+3O2-
解析:選C NaHCO3完全電離出鈉離子和碳酸氫根離子,但碳酸氫根離子不能完全電離,正確的電離方程式為NaHCO3===Na++HCOeq \\al(-,3),A錯誤;MgCl2完全電離出鎂離子和氯離子,正確的電離方程式為MgCl2===Mg2++2Cl-,B錯誤;KClO3完全電離出鉀離子和氯酸根離子,正確的電離方程式為KClO3===K++ClOeq \\al(-,3),D錯誤。
4.某化學(xué)興趣小組進(jìn)行化學(xué)實驗,按照圖Ⅰ連接好線路后發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,按照圖Ⅱ連接好線路后發(fā)現(xiàn)燈泡亮了,由此得出的結(jié)論正確的是( )
A.氯化鎂固體是非電解質(zhì)
B.氯化鎂溶液是電解質(zhì)
C.氯化鎂在水溶液中能電離產(chǎn)生自由移動的離子
D.氯化鎂只有在溶液中才能導(dǎo)電
解析:選C MgCl2是電解質(zhì),A錯誤;MgCl2溶液屬于混合物,不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),故B錯誤;MgCl2在水溶液中能電離出可以自由移動的鎂離子和氯離子,故C正確;MgCl2在水溶液中和熔融狀態(tài)下都可以導(dǎo)電,故D錯誤。
5.現(xiàn)有中學(xué)化學(xué)中常見的八種物質(zhì):
①固體氫氧化鋇 ②石墨棒 ③純醋酸 ④液態(tài)氯化氫
⑤硫酸氫鉀固體 ⑥熔融氯化鈉 ⑦蔗糖 ⑧碳酸鈉粉末
請用序號填空:
(1)上述狀態(tài)下可導(dǎo)電的是________,屬于非電解質(zhì)的是________。
(2)屬于酸的是________,屬于堿的是________,屬于鹽的是________。
(3)寫出①③⑤⑧在水溶液中的電離方程式:
①_____________________;③_____________________;
⑤_____________________;⑧_____________________。
解析:①固體氫氧化鋇是二元強(qiáng)堿,屬于電解質(zhì),但由于不存在自由移動的陰、陽離子,不導(dǎo)電;②石墨棒是單質(zhì),可以導(dǎo)電,但既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì);③純醋酸是一元弱酸,溶于水可以電離出陰、陽離子,屬于電解質(zhì),但純醋酸不導(dǎo)電;④液態(tài)氯化氫溶于水可以電離出陰、陽離子,屬于電解質(zhì),是一元強(qiáng)酸,但液態(tài)氯化氫不導(dǎo)電;⑤硫酸氫鉀固體是鹽,溶于水可以電離出陰、陽離子,屬于電解質(zhì),但硫酸氫鉀固體不導(dǎo)電;⑥熔融氯化鈉因能電離出自由移動的陰、陽離子而導(dǎo)電,屬于電解質(zhì),氯化鈉是鹽;⑦蔗糖溶于水或在熔融狀態(tài)下均不能電離出陰、陽離子,不導(dǎo)電,屬于非電解質(zhì);⑧碳酸鈉是鹽,屬于電解質(zhì),碳酸鈉粉末不存在自由移動的陰、陽離子,不導(dǎo)電;則上述狀態(tài)下可導(dǎo)電的是②⑥,屬于非電解質(zhì)的是⑦;屬于酸的是③④,屬于堿的是①,屬于鹽的是⑤⑥⑧。
答案:(1)②⑥ ⑦ (2)③④ ① ⑤⑥⑧
(3)①Ba(OH)2===Ba2++2OH- ③CH3COOHCH3COO-+H+ ⑤KHSO4===K++H++SOeq \\al(2-,4) ⑧Na2CO3===2Na++COeq \\al(2-,3)裝置及操作
燒杯或瓷坩堝中的物質(zhì)
現(xiàn)象
結(jié)論
閉合開關(guān):
氯化鈉固體
電燈泡不發(fā)光
氯化鈉固體不導(dǎo)電
閉合開關(guān):
熔融氯化鈉
電燈泡發(fā)光
熔融氯化鈉導(dǎo)電
閉合開關(guān):
氯化鈉溶液
電燈泡發(fā)光
氯化鈉溶液導(dǎo)電
電解質(zhì)
非電解質(zhì)
能否導(dǎo)電
在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電
在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電
相同點
電解質(zhì)和非電解質(zhì)均為化合物
不同點
一定條件下能電離產(chǎn)生離子,能導(dǎo)電
不能電離,不能導(dǎo)電
舉例
酸、堿、鹽、金屬氧化物等
SO3、CH4、NH3、蔗糖、乙醇、C6H6等
一個過程
電解質(zhì)解離成自由移動的離子的過程
兩個條件
溶于水或受熱熔化
兩個守恒
質(zhì)量守恒和電荷守恒
強(qiáng)電解質(zhì)
弱電解質(zhì)
含義
在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)
在水溶液中部分電離的電解質(zhì)
電離程度
完全電離
部分電離
在水溶液中存在的微粒
離子、水分子
離子、水分子、電解質(zhì)分子
化合物種類
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽等
弱酸、弱堿、水等
物質(zhì)類別實例
HCl、NaOH、NaCl
CH3COOH、H2O、NH3·H2O
電離方程式實例
用“===”號,如NaCl===Na++Cl-
用“”號,如H2OH++OH-
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