高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第2節(jié) 電解質(zhì)學(xué)案(2)魯科版必修1.doc
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第2節(jié) 電解質(zhì) 庖丁巧解牛 知識(shí)巧學(xué)升華 一、電解質(zhì)的電離 1.酸、堿、鹽的電離 (1)電離:化合物溶于水或受熱熔化時(shí),離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。 (2)電離方程式:表示電解質(zhì)電離成離子的式子。 例如: H2SO4══2H++,HNO3══H++ KOH══K++OH-,Ba(OH)2══Ba2++2OH- CuSO4══Cu2++,BaCl2══Ba2++2Cl- (3)酸的電離:電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物稱為酸。 HCl══H++Cl- HNO3H++ (4)堿的電離:電離時(shí)生成的陰離子全部是OH-的化合物稱為堿。 NaOH══Na++OH- Ca(OH)2══Ca2++2OH- (5)鹽的電離:電離時(shí)生成金屬陽(yáng)離子(或銨根離子)和酸根陰離子的化合物稱為鹽。 MgCl2══Mg2++2Cl- NH4NO3══NH4++ 要點(diǎn)提示 注意此處空半格電離的實(shí)質(zhì):酸電離的實(shí)質(zhì)是酸分子在水分子的作用下離解成了自由移動(dòng)的離子。堿和鹽電離的實(shí)質(zhì)是不能自由移動(dòng)的離子在水分子的作用下離解成了自由移動(dòng)的離子,酸跟堿、鹽電離的實(shí)質(zhì)不完全相同。 2.酸、堿、鹽是電解質(zhì) (1)電解質(zhì)和非電解質(zhì) 電解質(zhì)是指溶于水或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮? 非電解質(zhì)是指溶于水和熔化狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。 ①酸、堿、鹽是電解質(zhì),它們都是化合物,且在一定條件下能夠?qū)щ姟? 酸在熔融狀態(tài)下(即液態(tài)時(shí))和固態(tài)時(shí)都不能導(dǎo)電,在水溶液里能夠?qū)щ姟? 堿和鹽固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,液態(tài)時(shí)(即熔融時(shí))導(dǎo)電(氨水除外),易溶的堿和鹽在水溶液里導(dǎo)電。不溶于水的堿和鹽,也是電解質(zhì)。 ②Zn、Fe等金屬在熔融狀態(tài)雖能導(dǎo)電,但它們不是化合物,因而不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。 ③SO2、NH3等溶于水,雖然溶液能夠?qū)щ姡婋x出導(dǎo)電離子的是它們與水作用的產(chǎn)物: H2SO3或NH3H2O(“”表示不完全電離) H2O+SO2H2SO3H++ NH3+H2ONH3H2O+OH- SO2、NH3本身不能導(dǎo)電,因而SO2、NH3等不是電解質(zhì),而H2SO3、NH3H2O是電解質(zhì)。 ④活潑金屬的氧化物,如Na2O、Al2O3等,在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡怯捎谒鼈冏陨砟茈婋x出離子的緣故,因而是電解質(zhì): Na2O(熔)══2Na++O2-;Al2O3(熔)══2Al3++3O2-。 (2)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 強(qiáng)電解質(zhì)是指在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì);弱電解質(zhì)是指在水溶液里只有一部分電離成離子的電解質(zhì)。理解這兩個(gè)概念,應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ①?gòu)?qiáng)、弱電解質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)是在水溶液中電解質(zhì)的電離程度,完全電離的是強(qiáng)電解質(zhì),部分電離的是弱電解質(zhì)。 ②強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念,不能適用于所有電解質(zhì),如Na2O等與水反應(yīng)的離子化合物,被認(rèn)定是強(qiáng)電解質(zhì)。 ③強(qiáng)、弱電解質(zhì)與物質(zhì)的溶解性不是完全相關(guān)的。如CaCO3雖幾乎不溶于水,卻是強(qiáng)電解質(zhì);CH3COOH雖可與水以任意比混溶,卻是弱電解質(zhì);C2H5OH雖可與水以任意比混溶,卻是非電解質(zhì)。 ④強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶液的導(dǎo)電性也不是完全相關(guān)的。溶液的導(dǎo)電性主要是由溶液中的離子濃度決定的,強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中離子的濃度不一定比弱電解質(zhì)濃溶液中的離子濃度大,因而導(dǎo)電性不一定強(qiáng)。 ⑤強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液中,溶質(zhì)的存在形式不同。強(qiáng)電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)的存在形式是陰離子和陽(yáng)離子,弱電解質(zhì)溶液中除陰、陽(yáng)離子外,還大量存在溶質(zhì)的分子。 歸納總結(jié) 二、電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng) 1.電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——離子反應(yīng) 離子反應(yīng):有離子參加或生成的反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格電解質(zhì)溶液中發(fā)生的反應(yīng)都是離子反應(yīng),不同的化學(xué)反應(yīng)能用同一個(gè)離子反應(yīng)表示,能表示同一類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 2.離子方程式 (1)概念:用離子符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。 (2)離子方程式的書(shū)寫(xiě)。 方法 1〔以稀H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)為例〕 ①寫(xiě)出反應(yīng)物在水溶液里的電離方程式: H2SO4══2H++ Ba(OH)2══Ba2++2OH- 明確溶液中存在的離子:H2SO4溶液中存在H+和,Ba(OH)2溶液中存在Ba2+和OH-。 ②判斷混合后能夠相互作用生成沉淀、水或氣體的離子間的反應(yīng): ③寫(xiě)出離子方程式,并配平(原子守恒、電荷守恒、物料守恒): 2H+++Ba2++2OH══BaSO4↓+2H2O(√) H+++Ba2++OH-══BaSO4↓+H2O() 后者雖然原子守恒,電荷也守恒,但物料不守恒,即1 mol H2SO4電離出1 mol H+和1 mol ,1 mol Ba(OH)2電離出1 mol Ba2+和1 mol OH-都是錯(cuò)誤的。 方法 2(以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例) ①寫(xiě)出反應(yīng)方程式: HCl+NaOH══NaCl+H2O ②將易溶于水、易電離的物質(zhì)用離子符號(hào)表示,而難溶于水的物質(zhì)、水、氣體仍用化學(xué)式表示: H++Cl-+Na++OH-══Na++Cl-+H2O ③寫(xiě)出離子方程式,將方程式兩邊相同的離子符號(hào)等量刪去,得離子方程式: 要點(diǎn)提示 注意此處空半格①?gòu)?qiáng)酸、強(qiáng)堿和易溶性的鹽改寫(xiě)成離子形式;難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)(強(qiáng)弱酸、弱堿、水等)、易揮發(fā)性物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物、非電解質(zhì)等均要寫(xiě)化學(xué)式。 ②微溶性物質(zhì)如作為生成物,一律視為沉淀,寫(xiě)化學(xué)式,標(biāo)“↓”號(hào);如作為反應(yīng)物,若是澄清溶液應(yīng)改寫(xiě)成離子符號(hào),若是懸濁液應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式。 ③多元弱酸的酸式酸根離子,不能改寫(xiě)或拆開(kāi),如:不能拆成H+和。 ④強(qiáng)電解質(zhì)參加的離子反應(yīng),如果不符合電離條件,不能電離,也不能改寫(xiě)成離子形式,如NaCl固體、濃H2SO4等。 3.離子方程式和化學(xué)方程式的區(qū)別 化學(xué)方程式只能描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng),離子方程式可以描述一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。 化學(xué)方程式不能揭示化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),離子方程式揭示了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。 離子反應(yīng)可以檢驗(yàn)?zāi)撤N離子(或某些離子)是否存在。如:向某溶液中加AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成且不溶解,證明該溶液中含有Cl-:Ag++Cl-══AgCl↓ 又如向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成且不溶解,證明該溶液中含有:Ba2++══BaSO4↓。 4.離子方程式正誤判斷 (1)看離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí) 如Fe跟稀鹽酸反應(yīng),寫(xiě)成2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑是錯(cuò)誤的。 (2)看反應(yīng)能否用離子方程式表示。不是在溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng),不能用離子方程式表示,如濃硫酸和銅共熱,固體氯化銨和熟石灰混合加熱等。 (3)看各物質(zhì)的化學(xué)式、離子式是否正確。原則是可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示,其余都以分子式表示,如單質(zhì)、氧化物、弱酸、弱堿、難溶性鹽,非電解質(zhì)等。 如CaCO3跟稀鹽酸反應(yīng),寫(xiě)成+2H+══CO2↑+H2O是錯(cuò)誤的。 (4)看是否守恒(原子個(gè)數(shù)守恒、電荷守恒等)。 如:Cu+Ag+══Cu2++Ag和Na+H2O══Na++OH-+H2↑都是錯(cuò)誤的。 (5)看是否漏掉離子反應(yīng) 如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反應(yīng),寫(xiě)成+Ba2+══BaSO4↓或H++OH-══H2O都是錯(cuò)誤的。 問(wèn)題思路探究 問(wèn)題 1在導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中,為什么氯化鈉晶體不導(dǎo)電,而熔融的氯化鈉和氯化鈉水溶液以及大家熟悉的金屬都可以導(dǎo)電?電解質(zhì)導(dǎo)電的前提條件和實(shí)質(zhì)是什么? 思路:導(dǎo)電是帶電粒子定向移動(dòng)的結(jié)果,是金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的共性,不同點(diǎn)是:金屬導(dǎo)電是電子的定向移動(dòng),而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是離子的定向移動(dòng)。電離是電解質(zhì)離解為自由移動(dòng)的離子,導(dǎo)電是在電流的作用下發(fā)生的。 探究:帶電粒子(如電子、陰離子、陽(yáng)離子等)的定向移動(dòng)就可以形成電流。金屬內(nèi)的電子本來(lái)就是自由電子,當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí)可以定向移動(dòng)形成電流而導(dǎo)電。氯化鈉晶體內(nèi)雖然有陰陽(yáng)離子,但不能自由移動(dòng),即使有外加電場(chǎng),也不能定向移動(dòng)形成電流。而氯化鈉在熔融態(tài)或在水溶液中,吸收了來(lái)自熱或水分子作用等外界的能量,而離解出自由移動(dòng)的鈉離子和氯離子,即發(fā)生了電離,當(dāng)有外加電場(chǎng)作用時(shí),離子從自由移動(dòng)狀態(tài)改為分別向兩極定向移動(dòng)而形成帶電離子流,使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而導(dǎo)電。因?yàn)殡婋x的結(jié)果是產(chǎn)生了自由移動(dòng)的離子,所以電離是電解質(zhì)導(dǎo)電的前提條件(而電離的條件是加熱熔融或溶于水);電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì),就是在電離狀態(tài)下陰陽(yáng)離子的定向移動(dòng),即陽(yáng)離子移向陰極,陰離子移向陽(yáng)極。 問(wèn)題 2劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是什么?是因?yàn)槠渌芤旱膶?dǎo)電能力嗎? 思路:電解質(zhì)的電離程度是劃分電解質(zhì)強(qiáng)弱的唯一標(biāo)準(zhǔn):完全電離用“══”表示的是強(qiáng)電解質(zhì)。部分電離用“”表示的是弱電解質(zhì)。 探究:劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是電解質(zhì)在電離時(shí)是否完全電離,即由本質(zhì)決定,不是根據(jù)導(dǎo)電能力。電解質(zhì)的強(qiáng)弱跟導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱沒(méi)有必然聯(lián)系,導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱主要取決于自由移動(dòng)的離子濃度的大小和離子所帶電荷的多少。很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液或難溶性的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力就很弱,而有些弱電解質(zhì)的濃溶液中電離產(chǎn)生的離子濃度大,導(dǎo)電能力可以很強(qiáng)。 問(wèn)題 3所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都可以用H++OH-══H2O來(lái)表示嗎?H++OH-══H2O能表示所有酸堿之間的離子反應(yīng)嗎? 思路:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)只能寫(xiě)出一個(gè)離子方程式,但一個(gè)離子方程式卻能寫(xiě)出幾個(gè)化學(xué)方程式。 探究:所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都可用離子方程式H++OH-══H2O來(lái)表示。無(wú)論是強(qiáng)酸、弱酸、難溶酸、易溶酸,溶于水都能發(fā)生電離產(chǎn)生H+,而堿則無(wú)論是強(qiáng)堿、弱堿、難溶堿、易溶堿,溶于水也都能發(fā)生電離產(chǎn)生OH-。 因此所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是H++OH-══H2O。而離子方程式H++OH-══H2O不能代表所有酸堿之間的反應(yīng),因?yàn)樗?、堿都可分為多種類(lèi)型,不同酸、堿之間的反應(yīng)情況較為復(fù)雜,現(xiàn)舉例說(shuō)明如下:①KOH、NaOH與H2SO4、HNO3、HCl等反應(yīng)的離子方程式為:H++OH-══H2O ②Ba(OH)2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為 Ba2++2OH-+2H++══2H2O+BaSO4↓ ③NaOH與CH3COOH反應(yīng)的離子方程式為:OH-+CH3COOH══CH3COO+H2O,④氨水與鹽酸混合的離子方程式為:NH3H2O+H+══+H2O ⑤Cu(OH)2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2+2H+══Cu2++2H2O ⑥氨水與醋酸混合反應(yīng)的離子方程式為NH3H2O+CH3COOH══CH3COO-++H2O 點(diǎn)題熱題新題 例1.下面所列物質(zhì)中,屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是_________(填序號(hào),下同),屬于弱電解質(zhì)的是_________,屬于非電解質(zhì)的是_________。 ①氯化鉀 ②乙醇?、鄞姿帷、馨睔狻、菡崽恰、逇淞蛩帷、吡蛩釟溻c ⑧一水合氨?、崧葰狻、馓妓徜^ 解析:本題主要考查強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念,同時(shí)兼顧對(duì)非電解質(zhì)的考查。從強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念可以看出,二者的最大區(qū)別是其在水溶液里的電離程度,完全電離的是強(qiáng)電解質(zhì),部分電離的是弱電解質(zhì)。區(qū)分電解質(zhì)的強(qiáng)弱不能從物質(zhì)的溶解性大小和導(dǎo)電能力強(qiáng)弱入手,因?yàn)閷?dǎo)電力弱的,溶解性小的物質(zhì)的水溶液也有可能是強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液,只要這種電解質(zhì)在水溶液里完全電離。如:BaCO3難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電能力很弱,但溶解的BaCO3卻是完全電離的,因而它是強(qiáng)電解質(zhì)。醋酸易溶于水,其水溶液的導(dǎo)電能力比同樣條件下的BaCO3溶液強(qiáng)得多,但溶于水的醋酸分子只有一部分發(fā)生了電離,所以醋酸是弱電解質(zhì)。就本題而言,①⑦⑩屬于鹽,是強(qiáng)電解質(zhì);③⑥屬于弱酸,⑦為弱堿,它們都是弱電解質(zhì);②④⑤是非電解質(zhì);⑨既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。 答案:①⑦⑩?、邰蔻唷、冖堍? 深化升華 注意此處空半格酸、堿、鹽是電解質(zhì)。強(qiáng)酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、強(qiáng)堿(比Na活潑的金屬對(duì)應(yīng)的堿)、大部分鹽是強(qiáng)電解質(zhì)。弱酸、弱堿(一水合氨和不溶性堿)、個(gè)別鹽是弱電解質(zhì)。存在的誤區(qū):從物質(zhì)的溶解性大小和導(dǎo)電能力強(qiáng)弱區(qū)分電解質(zhì)的強(qiáng)弱。 例2.表示下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( ?。? A.石灰石跟鹽酸反應(yīng):CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O B.氯氣跟水反應(yīng):Cl2+H2O══H++Cl-+ClO- C.鈉跟水反應(yīng):Na+2H2O══Na++2OH-+H2↑ D.硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng):Ba2++══BaSO4↓ 解析:逐項(xiàng)分析。A選項(xiàng)中CaCO3為不溶物,CO2為氣體,均寫(xiě)化學(xué)式,正確。B、C選項(xiàng)中質(zhì)量和電荷都不守恒,不正確。D選項(xiàng)中忽視了Cu2+與OH-的反應(yīng),正確的離子方程式是:Cu2+++Ba2++2OH-══BaSO4↓+Cu(OH)2↓。 答案:A 深化升華 注意此處空半格判斷離子方程式正誤的一般方法是①先看是否符合客觀事實(shí)(能否反應(yīng)、反應(yīng)物是否正確);②看書(shū)寫(xiě)形式,某物質(zhì)是寫(xiě)成分子式還是改寫(xiě)成離子;③看是否守恒(原子守恒、電荷守恒)。 例3.下列堿性透明溶液中,能大量共存的離子組是( ?。? A.K+、Na+、、Cl- B.K+、Ag+、、Cl- C.Ba2+、Na+、Cl-、 D.Na+、Cu2+、、Cl- 解析:有色不等于不透明,如有色玻璃,所以不必排除有色離子的干擾。 溶液顯堿性,各備選項(xiàng)中加OH-。B選項(xiàng)中,Ag+與Cl-不能大量共存:Ag++Cl-══AgCl↓,且Ag+與OH-也不能大量共存:Ag++OH-══AgOH↓、2AgOH══Ag2O+H2O(AgOH不穩(wěn)定)。C選項(xiàng)中,Ba2+與不能大量共存:Ba2++══BaSO4↓,D選項(xiàng)中,Cu2+與OH-不能大量共存:Cu2++2OH-══Cu(OH)2。 答案:A 深化升華 注意此處空半格只要能相互反應(yīng)生成沉淀、水等難電離的弱電解質(zhì)或氣體,離子就不能大量共存。如果改“透明”為“無(wú)色”,則有色離子須排除在外。常見(jiàn)有色離子有:Cu2+(藍(lán)色)、Fe2+(淺綠色)、Fe3+(棕黃色)、(紫紅色)。 例4.A、B、C、D四種可溶性鹽,陽(yáng)離子分別可能是Ba2+、Na+、Ag+、Cu2+中的某一種,陰離子分別可能是、、Cl-、中的某一種。根據(jù)你所學(xué)習(xí)的知識(shí)回答下列問(wèn)題: (1)把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的試管中,只有C鹽的溶液呈藍(lán)色。 (2)向(1)的四支試管中分別加鹽酸,B鹽有沉淀產(chǎn)生,D鹽有無(wú)色無(wú)味氣體逸出。則它們的化學(xué)式應(yīng)為:A_________,B_________,C_________,D_________。 解析:首先,題目中易忽略的條件:四種可溶性鹽,由此推斷:Ba2+不能與和組合;Ag+只能與組合;Cu2+不與組合。故,四種鹽只能為:AgNO3、BaCl2、CuSO4、Na2CO3。由(1)知,C為銅鹽即CuSO4;由(2)知B為AgNO3、D為Na2CO3,則A只能是BaCl2。本題既考查了常見(jiàn)離子的性質(zhì),又考查同學(xué)們的推斷、綜合能力,推斷中還要兼顧離子大量共存情況,有時(shí)還要用“淘汰和剩余”的思維方式。 答案:BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3 深化升華 注意此處空半格根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng),推斷鑒別物質(zhì)。例如:物質(zhì)的顏色、與酸與堿反應(yīng)生成沉淀或氣體等都是解此類(lèi)題目的突破口。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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