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第一章　物质及其变化
第二节　离子反应
第1课时　电解质的电离
课程标准 核心素养目标
1.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。
2．能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。 1.宏观辨识与微观探析：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，能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行表征。
2．证据推理与模型认知：以探究的方式建构电离模型，认识电解质及其变化。
一、电解质
1．实验物质的导电性
(1)实验装置
烧杯中物质 实验现象 实验结论
NaCl固体 灯泡不亮 NaCl固体、KNO3固体都 (填“不”或“能”，下同)导电
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 NaCl溶液、KNO3溶液都 导电
KNO3溶液
不
(2)实验现象及结论
能
水溶液
2.电解质
(1)定义
在 里或 状态下能够导电的 叫做电解质。
(2)物质类别
熔融
化合物
[微点归纳]　(1)电解质和非电解质的研究对象都是化合物，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。
(2)电解质本身不一定导电，如NaCl固体；能导电的物质不一定是电解质，如金属、石墨、饱和食盐水等。
二、电解质的电离
1．物质的导电性(以NaCl为例)
存在状态 导电分析
NaCl固体 NaCl固体中含有带正电荷的钠离子( )和带负电荷的氯离子( )，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地排列着，这些离子不能 ，故干燥的NaCl固体不导电
Na＋
Cl－
自由移动
存在状态 导电分析
NaCl溶液 NaCl固体加入水中，在 的作用下，Na＋和Cl—脱离固体的表面，进入水中，形成能自由移动的 　　 和
　 。通电时，二者能发生定向移动，故NaCl溶液能够导电
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　　　　的相互作用，产生了自由移动的Na＋和Cl—，故熔融NaCl能够导电
水分子
水合钠离子
水合氯离子
加快
离子间
2.电解质的电离及表示
(1)电离
电解质溶于水或受热熔化时，形成　　　　　的离子的过程叫做电离。
(2)表示方法
①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
　　　　　表示水合离子)。
自由移动
离子符号
②应用示例：写出下列物质的电离方程式。
NaCl：　　　　　　　　　　　　　　。
KNO3：　　　　　　　　　　　　　　。
HNO3：　　　　　　　　　　　　　　。
H2SO4：　　　　　　　　　　　　　　。
NaCl===Na＋＋Cl—
3．从电离角度认识酸、碱和盐的本质(模型认知)
类别 电离特征 示例
酸 电离时生成的阳离子全部是　　的化合物 H2SO4、HCl等
碱 电离时生成的阴离子全部是　 　的化合物 Ba(OH)2、NaOH等
盐 电离时生成的阳离子是　　　　　或NH4(＋)，阴离子是　　　　　的化合物 NaCl、NH4Cl等
H＋
OH—
金属离子
酸根离子
[微点归纳]　两种酸式盐在水溶液中的电离方式
◆归纳总结
物质导电的条件
(1)电流是由带电荷的粒子按一定方向移动而形成的。
(2)能导电的物质必须具有能自由移动的、带电荷的粒子，这些粒子可以是电子或离子。
◆拓展延伸
非电解质及其所属物质类别
(1)定义
在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物叫做非电解质。
(2)物质类别
◆名师点拨
物质导电的两种类型
(1)固体单质导电
金属单质、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)电解质导电
电解质导电是在电解质溶于水或受热熔化时，形成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。
◆归纳总结
电解质电离的条件
(1)电解质发生电离的条件：①电解质溶于水；②电解质受热熔化。
(2)所有的酸只有溶于水才发生电离。
(3)①可溶性的碱和盐溶于水发生电离。
②难溶于水的碱和盐、金属氧化物受热熔化才能发生电离。
◆易错警示
正确理解酸和碱的本质
(1)理解酸和碱的本质时要抓住关键词——“全部”，即电离产生的阳离子全部是H＋的化合物才是酸，产生的阴离子全部是OH－的化合物才是碱。
(2)电离产生H＋的化合物不一定是酸，如NaHSO4等。
(3)电离产生OH－的化合物不一定是碱，如Cu2(OH)2CO3等。
探究一 电解质及其导电性
角度1　电解质和非电解质的判断
人体需要维持体内的电解质平衡才能保证正常的生理活动，其中存在于体液中的NaCl、KCl等电解质发挥着重要的作用。电解质饮料可以帮助人们在剧烈运动或大量流汗后及时、方便地补充电解质。
[问题设计]
某种电解质饮料的主要成分有水、葡萄糖、氯化钠、氯化钾、氯化镁、柠檬酸等。
该饮料的主要成分中，属于电解质的有 ，属于非电解质的是________。
提示：水、氯化钠、氯化钾、氯化镁、柠檬酸　葡萄糖
(2)运动后喝食盐水能调节体内电解质平衡，食盐水是电解质吗？为什么？
提示：不是；食盐水是NaCl的水溶液，属于混合物，不是电解质。
1．电解质和非电解质的比较
类别 电解质 非电解质
相同点 均为化合物
本质
区别 在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离 在水溶液里和熔融状态下自身都不能发生电离
类别 电解质 非电解质
所含物
质类型 酸：H2SO4、H2CO3
碱：NaOH、NH3·H2O
盐：NaCl、CaCO3
活泼金属氧化物：Na2O水 非金属氧化物：CO2、CO
非酸性气态氢化物：NH3
部分有机物：蔗糖、酒精、CH4
2.判断电解质的思维流程
A．上述过程涉及6种电解质和1种非电解质
B．上述过程表明电解质和非电解质之间可以相互转化
C．CaCl2溶液和CO2水溶液均能导电，故CaCl2和CO2都是电解质
D．CaCO3溶液和葡萄糖溶液几乎不导电，故CaCO3和葡萄糖都是非电解质
B
[例1] 科学研究表明，海洋碳循环可通过下图所示的途径固碳。下列说法正确的是(　　)
解析：
图中H2CO3、Na2CO3、NaHCO3、CaCl2、CaCO3都是电解质，CO2、葡萄糖是非电解质，A错误；CO2→H2CO3是非电解质转化为电解质，钙化作用产生CO2，涉及电解质转化为非电解质，B正确；CO2水溶液导电是由于CO2与水反应生成了H2CO3，CO2本身不能电离，属于非电解质，C错误；CaCO3属于盐，属于电解质，其溶液几乎不导电的原因是CaCO3难溶于水，D错误。
1．现有七种物质：①铜、②熔融KCl、③Ba(OH)2固体、④CO2、⑤胆矾、⑥稀盐酸、⑦酒精。
(1)将上述物质按氧化物、碱、有机物分类：________、__________、__________(填序号，下同)。
(2)上述物质中不属于电解质的有___________________________。
④
③
⑦
①④⑥⑦
解析：
(1)题述物质中属于氧化物的是④CO2，属于碱的是③Ba(OH)2固体，属于有机物的是⑦酒精。
(2)①铜为金属单质，不属于电解质；④CO2以分子形式存在，不导电，不属于电解质；⑥稀盐酸是混合物，不属于电解质；⑦酒精液态和溶于水时不电离，不属于电解质。
角度2　探究电解质溶液的导电性
电解质溶液导电能力的强弱主要由自由移动的离子浓度的大小决定。某兴趣小组的同学在测定溶液的导电性时，采用如下图所示的并联装置。
[问题设计]
(1)闭合电键，哪些灯泡亮，哪些灯泡不亮？(用A、B、C、D说明)
提示：A、B、D灯泡亮；C灯泡不亮。
(2)怎样才能使上述电路中不亮的灯泡亮起来？用化学用语表示电解质的变化。
(3)若4个烧杯中各物质的浓度相等，则哪个灯泡最亮？为什么？
提示：B；等体积的溶液中离子浓度越大、离子所带电荷数越多，导电能力越强。
1．电解质溶液导电的原因
电解质溶液能够导电是由于电解质在水溶液中能电离出自由移动的离子，这些离子在外加电场作用下能发生定向移动。
2．影响电解质溶液导电能力的因素
[例2] 向一定量Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示) 随加入稀硫酸的体积[V(H2SO4)]发生变化，下图中符合该变化趋势的曲线为(　　)
A．① B．② C．③ D．④
C
向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，发生反应Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度减小，导电能力减弱，当二者恰好完全反应时，溶液的导电能力几乎为0，随后稀硫酸过量，溶液中离子浓度又逐渐增大，导电能力增强，故曲线③符合要求。
解析：
2．某同学向盛有一定体积 Ba(OH)2溶液的烧杯中逐滴加入稀硫酸，测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如右图所示。下列说法错误的是
(　　)
A．AB段溶液的导电能力不断减弱，说明生成的BaSO4不是电解质
B．a时刻溶液的导电能力约为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C．a时刻 Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和，此时溶液中含2种电解质
D．BC段溶液的导电能力不断增强，此时过量H2SO4电离出的离子导电
A
解析：
溶液中发生反应H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，图中AB段溶液中离子浓度减小，导电能力减弱，BaSO4是电解质，A错误；溶液导电能力的强弱反映单位体积溶液中离子数目的多少，a时刻溶液导电能力约为0，此时几乎无自由移动的离子，B正确；a时刻Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应，生成BaSO4沉淀和H2O，二者都是电解质，C正确；BC段稀硫酸过量，溶液导电能力不断增强，D正确。
探究二 电解质的电离及符号表征
下图是NaCl固体在水中溶解和形成水合离子的微观图示：
[问题设计]
(1)NaCl是电解质，为什么NaCl固体不导电？
提示：NaCl固体由Na＋和Cl—构成，但两种离子均不能自由移动，故NaCl固体不导电。
(2)NaCl固体溶于水过程中发生了怎样的变化？用电离方程式表示该变化过程。
提示：NaCl固体溶于水时，在水分子作用下，Na＋和Cl—脱离NaCl固体表面，进入水中，形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子；NaCl===Na＋＋Cl—。
(3)仔细观察第三幅图，说明水合钠离子和水合氯离子中水分子的“朝向”有什么不同。
提示：水合钠离子中，水分子中的氧原子朝向Na＋；水合氯离子中，水分子中的氢原子朝向Cl—。
1．电离模型的建立——模型认知
[例3] 某研究性学习小组的同学利用下图所示装置进行电解质的导电性实验，接通电源后，下列说法不正确的是(　　)
D
KNO3固体不导电，加入适量蒸馏水，KNO3发生电离，所得溶液能导电，灯泡会发光，A正确；将KNO3(s)改为KNO3溶液，向CuSO4溶液中加入少量KOH固体，反应生成Cu(OH)2沉淀和K2SO4，溶液中离子浓度基本不变，溶液导电能力几乎不变，故灯泡亮度无明显变化，D错误。
解析：
A
解析：
1．下列物质属于电解质的是(　　)
A．铝单质 B．酒精 C．硝酸钾 D．二氧化碳
C
铝单质既不是电解质也不是非电解质，酒精和二氧化碳是非电解质。
解析：
2．图a～c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极，X与电源正极相连，Y与电源负极相连)的微观示意图。有关说法正确的是(　　)
A．图示中 代表的是水合钠离子
B．氯化钠只有在通电条件下才能电离
C．图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D．氯化钠在不同状态下均能导电
C
氯离子半径大于钠离子半径，图中 代表的是水合氯离子，A错误；氯化钠在水溶液里或熔融状态下都可以电离出自由移动的离子，都可以导电，B错误；X电极作阳极、Y电极作阴极，离子发生定向移动，图b可以表示熔融状态下氯化钠的导电过程，C正确；固态NaCl中不含能自由移动的阴、阳离子，所以不导电，D错误。
解析：
3．下列说法正确的是(　　)
A．CaCl2溶液的导电能力不一定大于KCl溶液的导电能力
B．固态KCl不导电，所以KCl是非电解质
C．相同温度下，强酸溶液一定比弱酸溶液的导电能力强
D．相同温度下，饱和溶液一定比不饱和溶液的导电能力强
A
溶液导电能力与单位体积溶液中离子数目及离子所带电荷数有关，若KCl溶液的浓度较大，则其导电能力可能大于CaCl2溶液，A正确；KCl属于电解质，固态时不导电是由于未电离，K＋、Cl－不能自由移动，B错误；相同温度下，强酸溶液不一定比弱酸溶液的导电能力强，还要考虑酸的浓度，C错误；相同温度下，饱和溶液不一定比不饱和溶液的导电能力强，如Ca(OH)2的溶解度较小，其饱和溶液的导电能力较弱，比同温度下的NaOH不饱和溶液导电能力差，D错误。
解析：
C
解析：
5．有下列物质：①氢氧化钡固体、②KHSO4固体、③HNO3、④稀硫酸、⑤二氧化碳、⑥铜、⑦碳酸钠粉末、⑧蔗糖晶体、⑨熔融氯化钠、⑩CuSO4·5H2O晶体。请用序号填空：
(1)上述状态下能够导电的物质是________。
(2)属于电解质的物质是___________________________。
(3)属于非电解质的物质是________。
(4)分别写出①、②在水溶液中的电离方程式：
、 。
④⑥⑨
①②③⑦⑨⑩
⑤⑧
①Ba(OH)2===Ba2+＋2OH－

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