高中化学必修1：2.2.1 电解质的电离

高中化学必修课程PAGEPAGE1第2节电解质第1课时电解质的电离[核心素养发展目标]1.正确理解电解质的概念，了解常见的电解质，能从不同层次认识物质的多样性，提高宏观辨识与微观探析的能力。2.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，能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离，增强证据推理与模型认知的能力。一、电解质和非电解质1.概念(1)电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。(2)非电解质：在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物。2.常见物质类别3.电解质与非电解质的判断现有下列物质：①氢氧化钠固体②铜丝③氯化氢气体④稀硫酸⑤二氧化碳气体⑥氨水⑦碳酸钠粉末⑧蔗糖晶体⑨熔融氯化钠⑩胆矾晶体请用序号填空：(1)上述物质在相应状态下可导电的是____________。(2)属于电解质的是__________________。(3)属于非电解质的是________________。(4)上述状态下的电解质不能导电的是____________。[答案](1)②④⑥⑨(2)①③⑦⑨⑩(3)⑤⑧(4)①③⑦⑩[解析]化合物中酸(如氯化氢)、碱(如氢氧化钠)、盐(如碳酸钠、胆矾)都是电解质；化合物中非金属氧化物(如二氧化碳)、大部分有机物(如蔗糖)都是非电解质；单质(如铜)和混合物(如氨水)既不是电解质，也不是非电解质。能导电的物质有金属(如铜)、熔融电解质(如熔融氯化钠)、电解质溶液(如稀硫酸、氨水)。(1)能导电的物质不一定是电解质(如金属、石墨、盐酸等)，电解质不一定能导电。(2)溶于水能导电的化合物不一定是电解质(如二氧化碳、氨等是非电解质)。(3)电解质溶于水能导电，但熔融状态下不一定能导电(如氯化氢等)。(4)电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等)，易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。氯化钠在三种状态下导电性实验及结果如下图所示，试分析：(1)为什么固态氯化钠不导电，熔融状态的氯化钠及氯化钠溶液可以导电？提示NaCl在固态时，Na＋和Cl－按一定规律紧密排列，不能自由移动，当溶于水或熔融时，阴、阳离子变为自由移动的离子，自由移动的Na＋和Cl－在电场作用下能够定向移动，故能导电。(2)金属导电和溶液导电的原理一样吗？提示金属导电是因为金属中存在自由电子，在电场中作定向移动而导电，而溶液导电是阴、阳离子的定向移动形成电流而导电。二、电解质的电离1.电解质的电离2.从电离角度认识酸、碱、盐电离方程式书写注意事项(1)符合客观事实，不能随意书写离子符号，要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。(2)质量守恒，即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。(3)电荷守恒，即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等，溶液呈电中性。3.从电离程度认识强电解质和弱电解质(1)强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。如：H2SO4、NaOH、CaCO3等。(2)弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。如：H2CO3、NH3·H2O、H2O等。4.电解质溶液中离子浓度的测定(1)有些离子在水溶液中有颜色，可以用比色计测定该离子浓度。(2)可用pH计测量溶液中H＋和OH－的浓度。(1)NaHSO4溶于水，会电离出H＋，该物质属于酸吗？提示NaHSO4在水溶液中电离：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，电离出的阳离子除H＋外，还有Na＋，因此NaHSO4不属于酸。(2)酸(或碱)在水溶液中为什么具有某些共同的性质？提示酸(或碱)在溶液中电离出的阳离子全部为H＋(阴离子全部为OH－)。(3)种植水培植物需要配制营养液。某种营养液中需要含有K＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、POeq\o\al(3－,4)。配制某营养液时，要按以下浓度加入离子：K＋0.01mol·L－1，NHeq\o\al(＋,4)0.01mol·L－1，NOeq\o\al(－,3)0.015mol·L－1，POeq\o\al(3－,4)0.005mol·L－1(不考虑其他离子对植物的影响)。某同学从实验室中找到了下列物质：KCl、NH4Cl、NH4NO3、KNO3、Na3PO4。这位同学的营养液配方可能是怎样的？提示据物质组成POeq\o\al(3－,4)只有Na3PO4提供，因此Na3PO4浓度为0.005mol·L－1，因含K＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)的物质分别为KCl、KNO3、NH4Cl、NH4NO3，故可能组合为：KNO30.01mol·L－1，NH4NO30.005mol·L－1，NH4Cl0.005mol·L－1；也可能组合为：NH4NO30.01mol·L－1，KNO30.005mol·L－1，KCl：0.005mol·L－1。故该同学营养液配方可能是：①KCl、NH4NO3、KNO3、Na3PO4浓度比为：1∶2∶1∶1。②NH4Cl、NH4NO3、KNO3、Na3PO4浓度比为：1∶1∶2∶1。强酸的酸式盐如NaHSO4，在水溶液中完全电离出Na＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)；弱酸的酸式盐如NaHCO3在水溶液中只能完全电离出Na＋和HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)则很难电离。相关链接强弱电解质比较及电离方程式书写1.下列各组关于电解质、非电解质的归类，完全正确的是()选项ABCD电解质FeNaCl溶液CaCO3HNO3非电解质C12H22O11(蔗糖)BaSO4SO2H2O[答案]C[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是盐，属于电解质；D项，H2O是电解质。2.下列物质中，含有自由移动的Cl－的是()A.KClO3溶液 B.CaCl2溶液C.KCl晶体 D.液态HCl[答案]B[解析]在KClO3溶液中，含有ClOeq\o\al(－,3)而不是Cl－，KCl晶体中无自由移动的Cl－，液态HCl为HCl分子，而无自由移动离子，CaCl2溶液中含有自由移动的Ca2＋和Cl－，故选B。3.下列电离方程式中正确的是()A.Ca(OH)2=Ca2＋＋2(OH－)B.FeCl3=Fe2＋＋3Cl－C.H2SO4=H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D.Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)[答案]D[解析]A项中氢氧根离子不应加括号；B项中应电离出三价铁离子；C项中氢离子应写为2H＋。4.下列关于酸、碱、盐的各种说法中正确的是()A.电离出的阳离子有H＋的化合物叫酸，电离出OH－的化合物叫碱B.氯化钠溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－C.化合物电离时，生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的是盐D.NaHSO4可以电离出H＋，因此NaHSO4属于酸[答案]C[解析]电离时生成的阳离子只有H＋的化合物称为酸，生成的阴离子只有OH－的化合物称为碱，A项错误；氯化钠溶于水时，在水分子的作用下能电离出Na＋和Cl－，电解质的电离无需外加电流，B项错误；NaHSO4电离出的阳离子除H＋外还有Na＋，不属于酸，NaHSO4应属于酸式盐。5.下列说法正确的是()A.强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B.强电解质的水溶液导电性比弱电解质的水溶液强C.硫酸钡难溶于水，所以硫酸钡属于弱电解质D.强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水[答案]A[解析]强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子；而弱电解质溶于水后，部分电离，存在溶质分子和离子，A项正确；溶液导电性强弱是由溶液离子浓度大小及离子所带电荷数决定的，强电解质溶液的导电性不一定大于弱电解质溶液的导电性，B项错误；硫酸钡溶于水的部分是完全电离的，因此硫酸钡属于强电解质，C项错误；强电解质有难溶于水的，如CaCO3等，弱电解质有易溶于水的，如CH3COOH等，D项错误。6.填写下表：(类别填“酸”“碱”或“盐”)物质名称化学式类别电