第2节电解质的电离离子反应第1课时电解质的电离学业要求核心素养对接1.了解电解质的概念。2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件。3.会书写电解质的电离方程式。1.通过电解质溶液的导电现象,学会从宏观现象辨识物质。2.通过离子产生途径的学习认识电解质导电的微观本质。[知识梳理]知识点一电解质氯化钠注射液是输液常用的一种溶液,氯化钠在水中的溶解如图,是不是所有的物质溶于水都以离子形式存在,哪类物质在溶液中以离子形式存在?请完成下列知识点:1.概念:电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。注意:电解质、非电解质均为化合物,均为纯净物。2.常见的电解质与非电解质(1)酸只有在溶于水的时候才能导电,即电离(2)知识点二电解质的电离如氯化钠溶于水的示意图如下:它究竟是如何发生的?如何表示?1.概念电解质在或时,解离成能够自由移动的阴、阳离子的过程。一般形成的都是水合离子,如H3O+简写为H+,这也是一些浓溶液稀释时放热的原因,如浓H2SO4、NaOH固体等溶解于水受热熔化2.电离的条件(1)盐和碱的电离条件:。(2)酸的电离条件:。3.表示方法——电离方程式H2SO4===;NaOH===;CuSO4===。强电解质电离用“===”弱电解质电离用“”溶于水或熔融溶于水2H++SO2-4Na++OH-Cu2++SO2-44.从电离的角度认识酸、碱、盐(1)酸:电离时生成的阳离子的化合物。(2)碱:电离时生成的阴离子的化合物。全部是H+全部是OH-酸、碱、盐之间发生复分解反应,实质就是阴阳离子交换生成新物质的过程5.电解质溶液导电的原因(3)盐:电离时生成的化合物。(1)电解质――――→溶于水电离产生自由移动的离子――――→外接电源定向移动形成电流。(2)自由移动的离子浓度,离子所带电荷数,溶液的导电性越强。金属阳离子(或NH+4)和酸根阴离子越大越多6.强电解质与弱电解质(1)概念:在水溶液里能电离的电解质叫强电解质,在水溶液中电离的电解质叫弱电解质。(2)与物质分类的关系:等都是强电解质,等都是弱电解质。完全只部分强酸、强碱、大部分盐弱酸、弱碱、水(3)电离方程式:强电解质的电离方程式用“===”,如H2SO4:;弱电解质的电离方程式用“”,如CH3COOH:,多元弱酸分步电离,如:H2CO3H++HCO-3、HCO-3H++CO2-3NH3·H2O:。H2SO4===2H++SO2-4CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH+4+OH-微判断(1)铁丝、NaCl溶液和盐酸都能导电,所以三者都是电解质。()(2)液态H2SO4、固态NaCl均不导电,所以H2SO4、NaCl均不是电解质。()(3)NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质。()溶于水生成NH3·H2O、H2CO3(4)蔗糖溶于水和熔融时都不导电,蔗糖是非电解质。()(5)硫酸钡水溶液几乎不导电,故硫酸钡是非电解质。()(6)NaCl晶体不能导电,是由于其中不含离子。()导电是因为存在自由移动的离子(7)电解质发生电离,需要通电后才能进行。()(8)NaHSO4在水中能电离出H+,故NaHSO4属于酸。()×××√××××微训练1.下列物质中,能够导电的电解质是()A.铝丝B.熔融的MgCl2C.NaCl溶液D.蔗糖答案B关键词:导电、电解质2.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是()解析A项,Fe是单质,既不是电解质,也不是非电解质;B项,NaCl溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,BaSO4虽难溶于水,但BaSO4熔融状态下能导电,属于电解质;D项,H2O是电解质。答案C选项ABCD电解质FeNaCl溶液CaCO3HNO3非电解质C12H22O11(蔗糖)BaSO4SO2H2O3.现有以下物质:①氮气②液态CO2③氯化氢气体④铜片⑤硫酸钡晶体⑥蔗糖⑦酒精⑧熔化的KNO3⑨NaOH溶液,请回答下列问题(填序号):(1)以上物质能导电的是________。(2)以上物质中属于电解质的是________。(3)③⑧电离方程式为③____________________________________________________________________________________________________,⑧_____________________________________________________________。答案(1)④⑧⑨(2)③⑤⑧(3)HCl===H++Cl-KNO3===K++NO-3微思考1.Cu、Cl2、SO2、盐酸是电解质还是非电解质?提示Cu能导电,但是单质既不是电解质也不是非电解质。Cl2是单质,既不是电解质,也不是非电解质。SO2的水溶液能导电,但SO2是非电解质。盐酸是混合物。2.常见的弱电解质、强电解质有哪些?提示常见的物质:强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2强电解质弱酸:H2CO3、HNO2、HF、H2SO3、H3PO4、H2S、H2SO3、HClO、CH3COOH、HCN弱碱:NH3·H2O(溶于水)Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mg(OH)2等均为沉淀弱电解质学习任务1电解质的理解1.SO3水溶液、氯化钠溶液都能导电吗?它们都是电解质吗?提示都能导电,但两者都不是电解质,因为两者都是混合物。SO3与水反应生成H2SO4导电,而不是SO3自身电离而导电。2.BaSO4、AgCl、CaCO3难溶于水,它们是电解质吗?提示BaSO4、AgCl、CaCO3都属于盐,为电解质。3.纯硫酸在熔融状态下不导电,所以硫酸不是电解质。这种说法正确吗?提示硫酸溶于水能导电,H2SO4为电解质。1.判断物质是否为电解质的方法特别提醒:(1)电解质必须是自身能电离成自由移动的离子的化合物,SO2、CO2、NH3等化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,而是它与水反应的产物H2SO3、H2CO3、NH3·H2O电离产生的,所以SO2、CO2、NH3等化合物不是电解质,而是非电解质。(2)理解酸和碱的概念时注意“全部”两个字,即酸电离产生的阳离子只有一种,并且是H+,碱电离产生的阴离子也只有一种,并且是OH-,否则不能称之为“酸”或“碱”。如NaHSO4溶于水时,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO2-4,虽然有H+生成,但同时还有Na+生成,所以NaHSO4不属于酸。2.理解电解质和非电解质时要注意的四个“不一定”(1)不是电解质的物质不一定是非电解质电解质和非电解质的基本前提是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。(2)电解质不一定同时具备以下两个条件①在水溶液里能导电;②在熔融状态下能导电。化合物只要具备其中一个条件即为电解质,如HCl在熔融时不导电,但在水溶液中能导电,所以HCl也属于电解质。(3)导电的物质不一定是电解质①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能够导电,但它们都是单质,不属于电解质;②稀盐酸能导电,但不能说稀盐酸是电解质,应该说HCl是电解质,因为稀盐酸是混合物。(4)不导电的物质不一定不是电解质氯化钠晶体不导电,但氯化钠在水溶液里或熔融状态下能导电,因此氯化钠属于电解质。【例题1】有下列物质:①NaOH固体、②铜丝、③HCl气体、④稀H2SO4、⑤CO2气体、⑥氨水、⑦Na2CO3粉末、⑧蔗糖晶体、⑨熔融NaCl、⑩CuSO4·5H2O晶体请用序号填空:(1)上述状态下可导电的是________,溶于水或熔融时都能导电的是________。(2)属于电解质的是______,属于非电解质的是______。解析(1)化合物在固态时均不导电,气体和纯酸不导电,故不导电的物质有①③⑤⑦⑧⑩,金属单质、熔融态盐、多数酸、盐和碱的水溶液均导电,故②④⑥⑨均能导电。多数盐和碱溶于水和熔融态均导电,如①⑦⑨⑩。(2)②为单质,④和⑥为混合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;CO2溶于水导电是因为生成的H2CO3是电解质,能电离出自由移动的离子而导电,CO2自身不电离,故CO2是非电解质,蔗糖溶于水和熔融态均不导电,是非电解质;①③⑦⑨⑩溶于水或熔融态可导电,属于电解质,HCl溶于水导电,是电解质。答案(1)②④⑥⑨①⑦⑨⑩(2)①③⑦⑨⑩⑤⑧变式训练1下面关于电解质的叙述中错误的是()解析在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质,在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫电解质,A、B正确;电解质导电是有条件的,电解质在水中不一定能导电,如硫酸钡,在水中导电的化合物也不一定是电解质,如二氧化碳,C错误;水是电解质,D正确。答案CA.在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质B.电解质、非电解质都指化合物而言,单质不属于此范畴C.电解质在水中一定能导电,在水中导电的化合物一定是电解质D.纯水的导电性很差,但水也是电解质学习任务2电解质的电离与电解质的导电情景素材:阿累尼乌斯创建电离学说的故事阿累尼乌斯在200多年前提出的电离学说,可是当初(1884年)在他提交题为《电解质的导电性研究》的博士论文时却几乎未能通过,为什么呢?当时有了电解质在水溶液中产生带电离子的观点,但对于离子的产生是否一定要依靠外接电源电流的作用则没有确定的看法,以至于在较长时期内,科学界普遍赞同法拉第(英国物理学家、化学家)关于溶液中“离子是在电流作用下产生的”观点,阿累尼乌斯在研究电解质溶液的导电性时发现,溶液的导电性与浓度有关,而且两者并不成正比,他还发现如下实验事实:氨气、卤化氢气体不能导电,但它们的水溶液却能导电;纯净的固体氯化钠不导电,溶于水后形成的溶液就能够导电,等等,于是他着重探究水在这里所起的作用,由于纯净的水本身是不导电的,唯一的可能就是电解质在水溶液中电离出离子并不需要有电流的作用,他提出的电离假说由于和传统的理论相违背,在离子是否能够独立存在还没有得到确证之前,怀疑和责难应当是合理的,所以直到人们弄清楚原子结构并确认离子可以独立存在之后,阿累尼乌斯的电离学说才被认可,进而成为经典的化学理论。“通过这个故事可以思考两个问题:1.电解质溶液能够导电是因为溶液中存在带电的离子,在这一点上,阿累尼乌斯和法拉第的观点一致,那么他们之间的不同之处在哪里呢?提示他们的主要分歧是电解质在水溶液中产生离子的原因,法拉第认为要依靠外电流的作用,阿累尼乌斯则认为是溶剂水的作用,根据阿累尼乌斯的学说,电解质是在溶剂水的作用下产生离子的,因此电解质的溶解过程同时也是它转变为离子的过程,由于不需外电流的作用,所以这个过程是具有自发性的自发过程。2.电解质只有在水中才能发生电离吗?提示不一定,有些电解质在熔融状态下,可以电离。(1)强碱和盐等化合物在固态时虽然存在阴、阳离子,但是不能自由移动,所以不能导电;在熔融状态或水溶液里能电离出自由移动的离子,故能导电。(2)酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子,没有自由移动的离子,因而也不导电,如液态HCl、H2SO4等不能导电;在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,因而能够导电。因此,电离是导电的前提。【例题2】导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。在如下图所示的装置里,若灯泡亮,广口瓶内的物质A可以是________(填序号)。①干燥的氯化钠晶体②干燥的氢氧化钠晶体③蔗糖晶体④酒精⑤氯化钠溶液⑥氢氧化钠溶液⑦稀盐酸⑧硫酸铜溶液导电本质:自由移,动的离子定向移动解析氯化钠、氢氧化钠晶体虽由离子构成,但离子不能自由移动,所以不导电。两者溶于水后,在水分子的作用下,电离成自由移动的阴、阳离子(实为水合离子),所以二者的水溶液能导电;蔗糖由分子构成,不能导电,其水溶液也不导电。答案⑤⑥⑦⑧变式训练2下列说法错误的是()答案CA.熔融NaCl发生了电离,能导电B.NaCl晶体不能导电C.NH4NO3电