高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应第1课时导学案及答案

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1．通过实验，以变化的思想领会电离的定义，从而掌握电解质定义的内涵和外延，逐步提升科学探究与创新意识。
2．通过对电解质和电离定义的理解，能从宏观和微观相结合的视角重新认识酸、碱、盐的定义。
3．通过归纳总结，学会用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
eq \a\vs4\al(电解质及其电离)
[实验] 探究氯化钠的导电性
[问题探讨]
(1)NaCl导电的原因是什么？
提示：
(2)能导电的物质一定是电解质，不能导电的物质一定是非电解质吗？
提示：电解质、非电解质均指化合物，氯单质不能导电，铜、石墨等单质能导电，NaCl溶液能导电，但它们都不是化合物，所以既不是电解质，也不是非电解质。
(3)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也能发生电离。
(4)电解质电离需要通电吗？试举例说明。
提示：不需要。如NaCl在水分子作用下或熔融条件下就会电离出Na＋和Cl－。
(5)CO2水溶液能导电，CO2是电解质吗？
提示：不是。CO2水溶液导电是因为CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3是电解质。
(6)化合物是否是电解质与其溶解性有关吗？
提示：化合物是否是电解质与溶解性无关。如蔗糖溶于水，但是蔗糖是非电解质；难溶于水的盐，如BaSO4、CaCO3是电解质。
1．电解质与非电解质
2．电解质的判断方法
(1)从物质类别判断
(2)从物质性质看：电解质在一定条件下可以导电，条件是在水溶液中或熔融状态下，二者具备其一即可。有些电解质在水溶液中导电，但熔融状态下不导电，如HCl气体；有些电解质只在熔融状态下才能导电，如BaSO4。
(3)从是否自身电离看：电解质在水溶液中或熔融状态下，电解质自身发生电离，有些非电解质如NH3、CO2等，溶于水也能导电，但都不是自身电离产生的自由移动的离子。
3．电解质的电离
(1)电离
(2)表示方法——电离方程式
①含义：用元素符号表示电解质解离成自由移动的离子的过程的式子。
②举例：下列电解质在水溶液中的电离方程式分别是：
H2SO4：H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)；
NaOH：NaOH===Na＋＋OH－；
NaCl：NaCl===Na＋＋Cl－。
③NaHSO4的电离方程式因条件不同，电离方程式也不同。
水溶液中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4) 。
熔融状态：NaHSO4===Na＋＋HSOeq \\al(－,4) 。
4．从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸：溶于水发生电离时，生成的阳离子全部是H＋的化合物。
(2)碱：溶于水发生电离时，生成的阴离子全部是OH－的化合物。
(3)盐：溶于水发生电离时，能生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
1．下列说法正确的是( )
A．硫酸钡不溶于水，所以硫酸钡是非电解质
B．铜可以导电，所以铜是电解质
C．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
D．液态氯化氢不能导电，但氯化氢是电解质
解析：选D 硫酸钡虽在水中溶解度较小，但溶于水的部分能够电离，熔融状态下能够导电，它是电解质，A错误；铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，B错误；氯化钠溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质，C错误。
2．下列关于酸、碱、盐的说法正确的是( )
A．电离时生成的阳离子中有氢离子的化合物是酸
B．电离时生成的阴离子中有氢氧根离子的化合物是碱
C．NH4Cl的电离方程式是NH4Cl===NHeq \\al(＋,4)＋Cl－，所以NH4Cl是盐
D．电离时只生成金属阳离子和酸根离子的化合物才是盐
解析：选C 电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸，故电离出氢离子的化合物不一定是酸，如硫酸氢钠，故A错误；电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱，故电离出氢氧根离子的化合物不一定是碱，如碱式碳酸铜，故B错误；阳离子是金属离子或铵根离子、阴离子是酸根离子的化合物为盐，故盐电离时，阳离子可能为金属离子，还可能为铵根离子，故D错误。
3．有下列物质：①NaOH溶液 ②铜丝 ③液态HCl
④稀硫酸 ⑤Na2SO3固体 ⑥CO2 ⑦酒精 ⑧葡萄糖 ⑨氧化钠 ⑩熔融氯化钠
(1)上述物质中，可导电的是________。
(2)上述物质中，属于非电解质的是________。
(3)上述状态下，属于电解质但不导电的是________。
(4)写出Na2SO3的电离方程式：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：①NaOH溶液中含有自由移动的离子，能导电，但其是混合物，所以NaOH溶液既不是电解质也不是非电解质；②铜丝属于导体，能导电，但铜是单质，所以它既不是电解质也不是非电解质；③液态HCl溶于水能电离出阴、阳离子而使其溶液导电，所以HCl是电解质，但液态氯化氢本身不导电；④稀硫酸中含有自由移动的阴、阳离子，能导电，但稀硫酸是混合物，所以稀硫酸既不是电解质也不是非电解质；⑤Na2SO3固体本身不导电，但其溶于水能电离出自由移动的阴、阳离子，所以Na2SO3固体属于电解质；⑥CO2、⑦酒精、⑧葡萄糖都是非电解质，都不导电；⑨固体氧化钠不导电，但是氧化钠在熔融状态下能导电，属于电解质；⑩熔融NaCl中含有自由移动的阴、阳离子，能导电，且氯化钠是电解质。
答案：(1)①②④⑩ (2)⑥⑦⑧ (3)③⑤⑨
(4)Na2SO3===2Na＋＋SOeq \\al(2－,3)
eq \a\vs4\al(强电解质和弱电解质)
[实验] 探究电解质溶液的导电性
如图所示，两烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的盐酸和醋酸(CH3COOH)溶液，灯泡亮度：甲＞乙。
[问题探讨]
(1)两种溶液为什么能导电？与金属导电的原因是否相同？
提示：盐酸和醋酸溶液中均含有自由移动的离子，在电场的作用下，离子定向移动而导电；不同，金属导电是自由电子的定向移动。
(2)决定电解质溶液导电能力强弱的因素是什么？
提示：离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。
(3)相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液哪种溶液导电性较强？为什么？
提示：盐酸。相同浓度的盐酸和醋酸溶液，盐酸中的离子浓度大于醋酸溶液中的离子浓度，即HCl比CH3COOH易电离。
(4)金属导电属于物理变化，所以电解质溶液导电也属于物理变化吗？
提示：不属于。金属导电属于物理变化，电解质溶液导电属于化学变化。
1．强电解质和弱电解质
2．电解质溶液的导电能力
(1)电解质溶液导电能力的决定因素
电解质溶液导电能力的强弱决定于离子浓度和离子所带电荷数。离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电能力越强。
(2)实例
做导电性实验时，向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液，发现灯泡明暗变化：明亮→变暗→几乎熄灭→变亮。
其原因是向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液的过程中，因生成硫酸钡沉淀和水使溶液中离子浓度变小，导电能力变弱，Ba(OH)2过量后，离子浓度变大，导电能力变强。
1．有下列物质：①盐酸，②氨水，③CO2气体，④SO3气体，⑤纯碱粉末，⑥酒精，⑦铜，⑧熔融的NaCl，⑨水玻璃(Na2SiO3水溶液)，以下叙述不正确的是( )
A．属于电解质的有3种
B．属于纯净物的有6种
C．属于非电解质的有3种
D．上述状态下能导电的有5种
解析：选A 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫作电解质，⑤纯碱粉末、⑧熔融的NaCl是电解质，共2种，A错误；③CO2气体，④SO3气体，⑤纯碱粉末，⑥酒精，⑦铜，⑧熔融的NaCl是纯净物，共6种，B正确；③CO2气体，④SO3气体和⑥酒精是非电解质，共3种，C正确；①盐酸，②氨水，⑦铜，⑧熔融的NaCl和⑨水玻璃能导电共5种，D正确。
2．下列四组物质分别溶于水得到的水溶液中，含有的离子种类和其他几组不同的是( )
A．NH4Cl、KNO3、Na2SO4
B．K2SO4、NaNO3、NH4Cl
C．NH4NO3、K2CO3、(NH4)2SO4、NaCl
D．NaCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NaNO3
解析：选C A项，溶于水得到的离子有NHeq \\al(＋,4)、K＋、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)；B项，溶于水得到的离子有NHeq \\al(＋,4)、K＋、Na＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)；C项，溶于水得到的离子有NHeq \\al(＋,4)、K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、Cl－、SOeq \\al(2－,4)；D项，溶于水得到的离子有Na＋、NHeq \\al(＋,4)、K＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)，故选C。
3．下列溶液导电能力最强的是( )
A．100 mL 0.1 ml·L－1醋酸溶液
B．10 mL 0.1 ml·L－1氯化钠溶液
C．50 mL 0.1 ml·L－1硫酸溶液
D．1 L 0.1 ml·L－1的盐酸
解析：选C 醋酸为弱酸，不能完全电离，100 mL 0.1 ml·L－1醋酸溶液中离子的总浓度小于0.2 ml·L－1；10 mL 0.1 ml·L－1氯化钠溶液中离子的总浓度为 0.2 ml·L－1；50 mL 0.1 ml·L－1硫酸溶液中离子的总浓度为0.3 ml·L－1；1 L 0.1 ml·L－1盐酸中离子的总浓度为0.2 ml·L－1，则50 mL 0.1 ml·L－1硫酸溶液中离子浓度最大，且离子所带电荷数最多，故C正确。
[分级训练·课课过关]
1．下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是( )
A．NaCl、BaSO4B．铜、二氧化硫
C．KOH、蔗糖D．KNO3、硫酸溶液
解析：选C 氯化钠、硫酸钡都是电解质，A错误；铜为单质，既不是电解质，也不是非电解质，B错误；硝酸钾为电解质，而硫酸溶液为混合物，既不是电解质也不是非电解质，D错误。
2．下列关于电解质的叙述正确的是( )
A．溶于水得到的溶液能导电的化合物都是电解质
B．NaCl溶液在电流的作用下电离成Na＋与Cl－
C．硫酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
D．氯化氢溶于水能导电，但液态氯化氢不能导电
解析：选D 电解质必须本身能电离，二氧化碳、氨气的水溶液能导电但是它们本身不能电离，所以不是电解质，故A错误；电离的条件是溶于水或受热熔化，不是电流，故B错误；溶液的导电能力与离子的浓度成正比，在相同条件下，醋酸溶液的导电性比硫酸的弱，但当醋酸溶液中离子浓度大于硫酸时，硫酸的导电性比醋酸的弱，故C错误；HCl溶于水会电离出H＋和Cl－，有自由移动的离子所以导电，而液态HCl是共价化合物，只含有HCl分子，没有离子，所以不导电，故D正确。
3．下列电离方程式中，正确的是( )
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：选C NaHCO3完全电离出钠离子和碳酸氢根离子，但碳酸氢根离子不能完全电离，正确的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCOeq \\al(－,3)，A错误；MgCl2完全电离出镁离子和氯离子，正确的电离方程式为MgCl2===Mg2＋＋2Cl－，B错误；KClO3完全电离出钾离子和氯酸根离子，正确的电离方程式为KClO3===K＋＋ClOeq \\al(－,3)，D错误。
4．某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路后发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路后发现灯泡亮了，由此得出的结论正确的是( )
A．氯化镁固体是非电解质
B．氯化镁溶液是电解质
C．氯化镁在水溶液中能电离产生自由移动的离子
D．氯化镁只有在溶液中才能导电
解析：选C MgCl2是电解质，A错误；MgCl2溶液属于混合物，不是电解质，也不是非电解质，故B错误；MgCl2在水溶液中能电离出可以自由移动的镁离子和氯离子，故C正确；MgCl2在水溶液中和熔融状态下都可以导电，故D错误。
5．现有中学化学中常见的八种物质：
①固体氢氧化钡 ②石墨棒 ③纯醋酸 ④液态氯化氢
⑤硫酸氢钾固体 ⑥熔融氯化钠 ⑦蔗糖 ⑧碳酸钠粉末
请用序号填空：
(1)上述状态下可导电的是________，属于非电解质的是________。
(2)属于酸的是________，属于碱的是________，属于盐的是________。
(3)写出①③⑤⑧在水溶液中的电离方程式：
①_____________________；③_____________________；
⑤_____________________；⑧_____________________。
解析：①固体氢氧化钡是二元强碱，属于电解质，但由于不存在自由移动的阴、阳离子，不导电；②石墨棒是单质，可以导电，但既不是电解质，也不是非电解质；③纯醋酸是一元弱酸，溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，但纯醋酸不导电；④液态氯化氢溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，是一元强酸，但液态氯化氢不导电；⑤硫酸氢钾固体是盐，溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，但硫酸氢钾固体不导电；⑥熔融氯化钠因能电离出自由移动的阴、阳离子而导电，属于电解质，氯化钠是盐；⑦蔗糖溶于水或在熔融状态下均不能电离出阴、阳离子，不导电，属于非电解质；⑧碳酸钠是盐，属于电解质，碳酸钠粉末不存在自由移动的阴、阳离子，不导电；则上述状态下可导电的是②⑥，属于非电解质的是⑦；属于酸的是③④，属于碱的是①，属于盐的是⑤⑥⑧。
答案：(1)②⑥ ⑦ (2)③④ ① ⑤⑥⑧
(3)①Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ ③CH3COOHCH3COO－＋H＋ ⑤KHSO4===K＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4) ⑧Na2CO3===2Na＋＋COeq \\al(2－,3)装置及操作
烧杯或瓷坩埚中的物质
现象
结论
闭合开关：
氯化钠固体
电灯泡不发光
氯化钠固体不导电
闭合开关：
熔融氯化钠
电灯泡发光
熔融氯化钠导电
闭合开关：
氯化钠溶液
电灯泡发光
氯化钠溶液导电
电解质
非电解质
能否导电
在水溶液中或熔融状态下能导电
在水溶液中和熔融状态下都不能导电
相同点
电解质和非电解质均为化合物
不同点
一定条件下能电离产生离子，能导电
不能电离，不能导电
举例
酸、碱、盐、金属氧化物等
SO3、CH4、NH3、蔗糖、乙醇、C6H6等
一个过程
电解质解离成自由移动的离子的过程
两个条件
溶于水或受热熔化
两个守恒
质量守恒和电荷守恒
强电解质
弱电解质
含义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中部分电离的电解质
电离程度
完全电离
部分电离
在水溶液中存在的微粒
离子、水分子
离子、水分子、电解质分子
化合物种类
强酸、强碱、绝大多数盐等
弱酸、弱碱、水等
物质类别实例
HCl、NaOH、NaCl
CH3COOH、H2O、NH3·H2O
电离方程式实例
用“===”号，如NaCl===Na＋＋Cl－
用“”号，如H2OH＋＋OH－