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课时1　电解质的电离
高中化学 必修第一册 第一章 物质及其变化 · 学案
班级：________　姓名：________　学号：________
一、学习目标
1．通过实验、假设、推理等过程，以探究的方式建构电离模型，并以此认识电解质。
2．能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离过程。
二、情境导入
问题1.生活常识告诉我们，湿手操作通电的电器设备容易发生触电事故。为什么？
问题2.根据所学知识及生活常识，从物质类别的角度归纳能导电的物质有哪些？
烧杯中的物质 现象 结论
NaCl固体 接通电源后，灯泡不亮 NaCl固体、KNO3固体都不导电
KNO3固体
蒸馏水 水导电能力非常弱，该实验装置不能测出
NaCl溶液 接通电源后，灯泡亮 NaCl溶液、KNO3溶液都导电
KNO3溶液
三、自主预学
「任务一」　电解质及其导电性
2．认识电解质
(1)电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。
(2)从物质类别角度认识电解质
3．物质导电的微观分析(以NaCl为例)
(1)在NaCl溶于水的过程中发生了什么？
物质状态 NaCl固体 NaCl溶液 熔融NaCl
图示
微观分析 NaCl固体中的Na＋和Cl－按一定规则紧密地排列，这些离子不能自由移动 在水分子的作用下Na＋、Cl－脱离NaCl固体的表面，进入水中，形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子 NaCl固体受热熔化时，离子运动随温度升高而加快，克服了离子间的相互作用，产生了自由移动的Na＋和Cl－
导电原因 物质电离产生自由移动的带电粒子
(2)金属导电和电解质溶液导电的原理有什么异同？
异：导电微粒不同，金属导电是因为金属中存在自由电子，而电解质溶液导电是因为阴、阳离子
同：带电微粒都能自由移动
(3)为什么蔗糖固体不导电，加入蒸馏水溶解后仍不导电？
蔗糖是由分子构成的，而分子不带电荷，因此蔗糖固体不导电。加入蒸馏水溶解后，蔗糖不能解离，不能产生自由移动的离子，故仍不能导电。
「任务二」　电解质的电离
1．电离和电离方程式
(1)根据任务一中关于物质导电的微观分析，思考什么是电解质的电离？
(2)电离过程可用电离方程式表示，如KNO3的电离方程式：KNO3===K＋＋NO。
2．从电离的角度认识酸、碱、盐的本质
物质类别 在水中的电离方程式 电离本质
酸 HCl：HCl===H＋＋Cl－ 电离时，生成的阳离子全部是H＋的化合物
HNO3：HNO3===H＋＋NO
H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO
碱 NaOH：NaOH===Na＋＋OH－ 电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物
Ba(OH)2：Ba(OH)2===Ba2+＋2OH－
Ca(OH)2：Ca(OH)2===Ca2+＋2OH－
盐 MgCl2：MgCl2===Mg2+＋2Cl－ 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
Na2CO3：Na2CO3===2Na＋＋CO
Al2(SO4)3：Al2(SO4)3===2Al3+＋3SO
四、课堂探究
突破1　深度理解电解质
电解质和非电解质研究的是化合物本身在水溶液中或熔融状态下的电离行为：在水溶液中或熔融状态下能够发生电离(宏观表现为其水溶液或熔融状态能导电)的化合物属于电解质，在水溶液中和熔融状态下均不发生电离的化合物则属于非电解质。
【例1】下列物质不属于电解质的是(　　)
A．硫酸钾 B．铁
C．碳酸钙 D．次氯酸
【例2】 现有下列物质：①酒精　②熔融NaCl　③HCl的水溶液　④Fe　⑤NaOH固体　⑥SO2的水溶液　⑦NH3　⑧BaSO4固体
⑨氨水　⑩液态H2SO4
请思考回答下列问题：
(1)上述物质属于电解质且能导电的是__________(填序号，下同)。
(2)属于电解质但不能导电的是________。
(3)能导电但不属于电解质的是________。
(4)若SO2的水溶液导电能说明SO2是电解质吗？为什么？
(5)CaO溶于水生成Ca(OH)2，溶液中自由移动的导电离子是Ca2+、OH－，不是CaO直接电离产生，所以CaO不是电解质，这种说法正确吗？为什么？
(6)液态H2SO4是否导电？是否是电解质？请做出判断并进行原因解释。
【思维建模】 判断电解质的思维流程
突破2　正确理解电解质溶液的导电性
电解质溶液的导电能力与离子种类、离子浓度和离子所带电荷数有关。当离子种类一定时，溶液中离子浓度越大、离子所带电荷数越多，溶液的导电性越强。
【例3】 已知：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，且Ca(HCO3)2易溶于水。请根据上述信息，利用下图装置探究电解质溶液的导电能力。
(1)通入CO2前，灯泡是否发光？为什么？
(2)通入CO2一段时间后，灯泡的亮度有何变化？原因是什么？
(3)继续通入过量的CO2，灯泡的亮度又有何变化？原因是什么？
(4)下列四个图中，哪一个能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电能力)？原因是什么？
【归纳总结】 电解质导电性与导电能力强弱的判断
①有些电解质溶于水能导电，在熔融状态下不能导电，如HCl、H2SO4等。
②有些电解质在熔融状态下能导电，在水溶液中不导电，如Fe2O3、CuO等。
③能导电的物质不一定是电解质，如金属、石墨、盐酸等，电解质本身也不一定能导电，如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定是电解质，如SO2、NH3等。
突破　电离方程式书写
【例】 判断下列物质在水溶液中的电离方程式是否正确，不正确的加以改正。
(1)(NH4)2SO4===NH＋SO__________________________________________
(2)CuCl2===Cu2+＋(Cl－)2_____________________________________________
(3)Na2SO4===Na＋SO_____________________________________________
(4)FeSO4===Fe3+＋SO______________________________________________
(5)NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO________________________________________
(6)KClO3===K＋＋Cl－＋3O2-__________________________________________
(2)不正确；改正：CuCl2===Cu2+＋2Cl－
(3)不正确；改正：Na2SO4===2Na＋＋SO
(4)不正确；改正：FeSO4===Fe2+＋SO
(5)不正确；改正：NaHCO3===Na＋＋HCO
(6)不正确；改正：KClO3===K＋＋ClO
①原子团不能拆开，如HCO、SO、OH－等。
②正确标注离子所带的电荷及其数目。
③遵循质量守恒和电荷守恒。质量守恒要求电离方程式左右两边原子的种类和数目必须相等，电荷守恒要求在电离方程式的右边，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
五、分层训练
课后分层练(三)　电解质的电离
(限时20 min，选择题每题4分，非选择题22分)
【基础达标练】
1．下图表示的一些物质或概念间的从属关系中正确的是(　　)
选项 X Y Z
A 干冰 非电解质 化合物
B 食盐水 电解质 能导电的物质
C 硫酸钡 化合物 弱电解质
D 纯碱 碱 电解质
2．(2022·浙江6月选考)下列物质属于强电解质的是(　　)
A．HCOOH B．Fe
C．Na2CO3 D．C2H2
3．1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳里提出了酸碱质子理论，其定义是凡是能够释放质子(H＋)的任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡是能与质子结合的分子或离子都是碱。按照酸碱质子理论，下列粒子既可以看作酸又可以看作碱的是(　　)
A．CH3COO－ B．HSO
C．OH－ D．NH
4．下列说法正确的是(　　)
A．氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子
B．二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质
C．碳酸钡难溶于水，所以碳酸钡属于弱电解质
D．纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电
5．如图是电解质导电实验装置，接通电源后，下列说法正确的是(　　)
A．CuSO4、NaCl均为电解质，灯泡会亮起来
B．在NaCl粉末中加入适量水，灯泡会亮起来
C．CuSO4的电离方程式：CuSO4Cu2+＋SO
D．将NaCl(s)改为NaCl溶液，在CuSO4溶液中加入少量NaOH固体，灯泡明显变暗
6．很多人喜欢逛超市，走进超市可以看到饮料区的货架上放有碳酸饮料，顾名思义，碳酸饮料就是饮料中溶解了碳酸；人身体有汗时容易发生触电事故；单层石墨被称为石墨烯，石墨烯可导电。下列有关说法不正确的是(　　)
A．碳酸是电解质，而碳酸饮料是电解质溶液
B．身体有汗时容易发生触电事故，是因为人的汗液中含有自由移动的无机盐离子
C．二氧化碳溶于水形成的碳酸能导电，所以二氧化碳是电解质
D．石墨烯可导电，但它不是电解质
7．在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示，下列分析不正确的是(　　)
A．①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B．b点，溶液中大量存在的离子是Na＋、OH－
C．c点，两溶液中酸碱性不同
D．a、d两点对应的体系具有相同的溶质
【拓展提能练】
8．准确掌握化学基本概念和研究方法是学好化学的重要手段。按要求回答下列问题：
(1)有以下物质：
①熔融氯化钠　②铝　③乙醇　④氨水
⑤氯化氢气体　⑥NaHSO4固体
ⅰ.其中能导电的是________(填序号，下同)；属于非电解质的是________；属于电解质的是________；属于混合物的是________。
ⅱ.写出物质⑥溶于水时的电离方程式：__________________________________________________________________________。
(2)关于酸、碱、盐的下列各种说法中，正确的是________(填字母)。
A．化合物电离时，生成的阳离子有氢离子的是酸
B．化合物电离时，生成的阴离子有氢氧根离子的是碱
C．化合物电离时，生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的是盐
D．酸溶液一定显酸性，碱溶液一定显碱性，盐溶液一定显中性
9．电解质溶于水产生离子，离子之间可能发生化学反应。某兴趣小组的同学借助装置对离子在水溶液中的行为展开了一系列的探究。
(1)该小组按照图a连接好线路后发现灯泡不亮，按照图b连接好线路后发现灯泡亮了，由此得出的结论正确的有________。
A．Ba(OH)2固体不导电，是非电解质
B．Ba(OH)2固体只有在水溶液中才能电离出自由移动的离子
C．Ba(OH)2固体溶于水，在通电的条件下发生电离
D．电解质本身不一定能导电
(2)将以下物质：①熔融的KNO3、②氨水、③乙醇、④液氯、⑤锌粒，依次放入烧杯中。在连接好线路后，同样可以使小灯泡发光的是________(填序号)。
(3)用电离方程式表示图b中溶质的主要的离子行为________________________________________________________________________。
(4)该小组继续向盛有Ba(OH)2溶液的图b装置中逐滴加入A溶液至过量。发现小灯泡的亮度随之逐渐变暗至熄灭，后又渐渐亮起。经分析，溶液A中可能含有的溶质是___________。
A．HCl B．H2SO4 C．Na2SO4 D．NaHSO4
(5)该小组借助手持技术数字化实验对上述反应过程的电导率、pH变化情况进行监测，最终可能观察到的曲线有________。
(6)请你预测向NaOH稀溶液中滴加稀盐酸可能会出现的电导率曲线。
(6)
(2)使小灯泡发光，说明要有自由移动的带电微粒，①熔融的KNO3和②氨水中都有自由移动的离子，①②能使小灯泡发光；⑤锌粒之间相互接触(如题图a所示)也能导电使小灯泡发光，故①②⑤符合题意。
(5)溶液的导电能力先逐渐减小直到接近为0，后又逐渐增大，符合题意是图像①。
(6)向NaOH溶液中滴加盐酸，两者反应生成NaCl和水，反应过程中离子数目不变，但是溶液体积增大，离子浓度减小，导电性减弱；当加入的盐酸和氢氧化钠恰好反应完时，溶液中离子的总浓度最小，再加盐酸离子浓度又逐渐增大，导电能力有所增强，后基本保持不变(要略低于起始点)。
六、参考答案
【情境导入】提示：人的手上常会沾有NaCl(汗液的成分之一)，当遇到水时，在溶液中形成自由移动的离子，从而导电。
【情境导入】提示：金属单质(如铜、银等)、非金属单质(如石墨)、酸(如硫酸溶液、盐酸、碳酸)、碱(如氢氧化钠溶液)、盐(如氯化钠溶液、纯碱溶液)等。
【任务二·例1】答案：B
【任务二·例2】答案：(1)②　(2)⑤⑧⑩　(3)③④⑥⑨
【任务二·例2】提示：不能，SO2不是电解质，SO2溶于水生成了H2SO3，H2SO3电离使水溶液导电而非SO2自身电离。
【任务二·例2】提示：CaO是活泼金属氧化物，在熔融状态下自身可电离产生自由移动的Ca2+和O2—，所以CaO是电解质。
【任务二·例2】提示：液态H2SO4中几乎没有自由移动的带电粒子，所以不导电，H2SO4在水分子的作用下能发生电离产生可自由移动的H＋和SO，所以H2SO4是电解质。
【任务二·例3】答案：发光，因为Ca(OH)2溶于水后电离出自由移动的Ca2+和OH－，溶液中离子的浓度比较大，故灯泡发光。
【任务二·例3】答案：灯泡先变暗后熄灭，因为发生了反应CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，溶液中自由移动的离子减少，直至完全反应。
【任务二·例3】答案：灯泡熄灭后又逐渐变亮，因为又发生了反应CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2完全电离出自由移动的Ca2+和HCO，溶液中自由移动的离子浓度增大。
【任务二·例3】答案：D；由于开始通入CO2后溶液中自由移动离子的浓度逐渐减小，所以初始阶段导电能力逐渐下降，直至Ca(OH)2完全反应(此时体系为水)，导电能力最弱(几乎为0)，随着反应的进行，CaCO3转化为Ca(HCO3)2，溶液中离子浓度逐渐增大，导电能力又逐渐增强，直至CaCO3完全溶解，导电能力基本保持不变。
【任务一·题1】提示：电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子的过程叫做电离。
【任务二·题2】答案：(1)不正确；改正：(NH4)2SO4===2NH＋SO
【分层作业·题1】答案：A
【分层作业·题2】答案：C
【分层作业·题3】答案：B
【分层作业·题4】解析：选D。A.电离过程不需要通电，故A不正确。B.SO2本身不能电离出离子，SO2不属于电解质；SO2与H2O反应生成的H2SO3发生电离，H2SO3才是电解质，故B不正确。C.BaCO3属于强电解质，故C不正确。D.纯净的强电解质在液态时有的导电(如熔融NaCl)，有的不导电(如HCl、HClO4等)，故D正确。
【分层作业·题5】解析：选B。固体氯化钠中无自由移动的离子，不导电，灯泡不亮，故A错误；向NaCl粉末中加入适量水，氯化钠溶于水电离出Na＋、Cl－，有自由移动的离子，能导电，灯泡会亮起来，故B正确；电解质电离不需要通电，故C错误；CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，因加入的NaOH为少量，部分Cu2+转化为沉淀，同时有Na＋进入溶液，故灯泡亮度基本不变，故D错误。
【分层作业·题6】解析：选C。C.二氧化碳溶于水形成碳酸能导电，但二氧化碳自身不能电离出离子，是非电解质，故C错误；D.石墨烯是单质，不属于电解质，故D正确。
【分层作业·题7】解析：选D。向Ba(OH)2溶液中滴入硫酸溶液发生反应的化学方程式为H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液，随着NaHSO4溶液的滴入依次发生反应NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，NaHSO4＋NaOH===Na2SO4＋H2O，溶液中可自由移动离子浓度越大，导电能力越强，根据图像信息可知，曲线①在a点溶液导电能力接近0，说明该点溶液可自由移动离子浓度最小，为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应的点，则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应，据此分析作答。根据分析，①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线，故A正确；根据图像信息可知，a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应的点，H2SO4、NaHSO4溶液的浓度相等，则b点溶液溶质为NaOH，所以b点溶液中大量存在Na＋、OH－，故B正确；c点，①中稀硫酸过量，溶质为硫酸，溶液呈酸性，②中反应后溶液中溶质为NaOH、Na2SO4，溶液呈碱性，所以两溶液酸碱性不同，故C正确；a点硫酸和氢氧化钡恰好反应生成BaSO4沉淀和H2O，几乎没有溶质，d点溶质为Na2SO4，故D错误。
【分层作业·题8】答案：(1)①②④　③　①⑤⑥　④　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO　(2)C
【分层作业·题9】答案：(1)D　(2)①②⑤　(3)Ba(OH)2===Ba2+＋2OH－　(4)B　(5)①
【分层作业·题9】解析：(1)A.Ba(OH)2固体不导电，但是其溶于水或者熔融状态下能导电，是电解质，故A错误；B.Ba(OH)2固体在水溶液中或者熔融状态下都能电离出自由移动的离子，故B错误；C.Ba(OH)2固体溶于水，在水分子的作用下发生电离，不需要通电，故C错误；D.Ba(OH)2固体是电解质，但是不导电，所以电解质本身不一定能导电，故D正确。

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