人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第二节 离子反应第1课时学案

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1．实验探究
实验表明：
(1)干燥的NaCl固体、KNO3固体都不导电。
(2)NaCl溶液、KNO3溶液能导电。
(3)熔融的NaCl、熔融的KNO3能导电。
(4)乙醇溶液、蔗糖溶液不导电。
2．电解质和非电解质
(1)电解质
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。如HCl、NaOH、NaCl等。
(2)非电解质
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物叫非电解质，如乙醇、蔗糖等。
3．电解质的电离
(1)电离的概念：电解质在水溶液或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
(2)表示方法——电离方程式
含义：用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。
举例(写出电离方程式)：
①强酸的电离(如H2SO4)：H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)。
②强碱的电离(如NaOH)：NaOH===Na＋＋OH－。
盐的电离(如Na2SO4)：Na2SO4===2Na＋＋SOeq \\al(2－,4)。
③从电离的角度认识酸、碱、盐的本质
知识点一：电解质与非电解质的比较
知识点二：电解质的判断
(1)从物质分类角度：电解质与非电解质都属于化合物。单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。
(2)从物质性质角度：电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态下，二者具备其一即可。
①有些电解质溶于水导电，但熔融状态下不导电，如HCl气体。
②有些电解质只在熔融状态下才能导电，如BaSO4。
(3)从导电本质角度：电解质导电的本质是化合物自身发生电离，若是化合物溶于水时与水发生反应所得产物电离导致溶液导电，则该化合物不是电解质。如CO2溶于水可以导电，是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸电离出自由移动的离子，实际上二氧化碳属于非电解质。
知识点三：电解质的导电性
(1)电解质导电的条件
在水溶液里或熔融状态下才能导电。
①强碱和盐等离子化合物在固态时虽然存在阴、阳离子，但是不能自由移动，所以不能导电；在水溶液里或熔融状态下能电离出自由移动的离子，故能导电。
②酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子，没有自由移动的离子，因而不能导电，如液态HCl、H2SO4等不能导电；在水溶液里受水分子的作用，电离产生自由移动的离子，因而能够导电。因此，电离是导电的前提。
(2)电解质溶液的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中离子的浓度及离子所带电荷数多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液导电能力越强。
知识点四：电离方程式的书写
(1)强酸、强碱和大部分盐书写时用“===”连接，如H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)、NaOH===Na＋＋OH－、NaCl===Na＋＋Cl－。
(2)酸式盐的电离方程式
①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，如NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)。
②弱酸的酸式盐在水溶液中生成酸式酸根离子和阳离子，如NaHCO3===Na＋＋HCOeq \\al(－,3)。
题组一 电解质、非电解质的判断
1．下列物质属于电解质的是( A )
A．熔融的氯化钾 B．Cu
C．CO2 D．食盐水
解析：电解质是指在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。熔融的氯化钾可以导电，且是化合物，属于电解质，A正确。Cu是单质，不属于电解质，B错误。CO2与H2O反应生成H2CO3，H2CO3在水溶液中电离生成离子从而导电，而CO2本身并不会电离产生离子，不是电解质，C错误。食盐水是混合物，不属于电解质，D错误。
2．下列关于电解质的有关说法中正确的是( D )
A．CO2的水溶液能导电，CO2是电解质
B．稀硫酸能导电，稀硫酸是电解质
C．固体硫酸钠不能导电，它不是电解质
D．熔融氯化钾能导电，氯化钾是电解质
解析：CO2和水反应生成碳酸，碳酸能电离出自由移动的阴阳离子，所以CO2的水溶液能导电，但电离出离子的物质是碳酸而不是CO2，所以CO2是非电解质，选项A错误；稀硫酸属于混合物，既不是电解质，也不是非电解质，选项B错误；固体硫酸钠中不存在自由移动的阴阳离子，所以不导电，但硫酸钠是电解质，选项C错误；熔融氯化钾和氯化钾溶液均能导电，氯化钾是电解质，选项D正确。
3．下列说法中正确的是( A )
A．某单质固体能导电，该单质可能是金属，也可能是非金属
B．某化合物的水溶液能导电，该化合物一定是电解质
C．乙醇、葡萄糖都是非电解质，可以推出有机物都是非电解质
D．HCl在熔融状态下不导电，所以HCl为非电解质
解析：石墨也可以导电，石墨属于非金属单质，A项正确；NH3、CO2、SO3的水溶液都能导电，但导电的原因都是与水反应生成的电解质电离所致，故三者都属于非电解质，B项错误；醋酸属于有机物，但属于电解质，C项错误；HCl在熔融状态下不导电，但其水溶液导电，HCl属于电解质，D项错误。
电解质、非电解质概念理解
1．判断物质是否为电解质的思路
2．理解电解质和非电解质的四个“不一定”
(1)溶于水能导电的化合物不一定是电解质。例如：CO2、SO2、SO3、NH3的水溶液能导电，但CO2、SO2、SO3、NH3本身不能直接电离产生离子，而是它们与H2O反应生成的H2CO3、H2SO3、H2SO4、NH3·H2O电离出自由移动的离子。所以H2CO3、H2SO3、H2SO4、NH3·H2O是电解质，CO2、SO2、SO3、NH3是非电解质。
(2)导电的物质不一定是电解质。举例如下：
①Fe、Cu等金属能导电，但它们是单质，不属于电解质，也不属于非电解质。
②稀盐酸能导电，但不属于电解质，因为稀盐酸为混合物。
(3)电解质不一定易溶于水，易溶于水的化合物不一定是电解质。例如：BaSO4等难溶于水的盐，其水溶液的导电能力很弱，但其溶于水的部分完全电离，因而属于电解质。蔗糖易溶于水，但它是非电解质。
(4)不是电解质的物质不一定就是非电解质。单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。
题组二 电解质的电离条件与溶液导电性
4．在电解质溶液的导电性装置(如图)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是( C )
A．盐酸逐滴加入食盐溶液中
B．硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中
C．硫酸逐滴加入氢氧化钡溶液中
D．醋酸逐滴加入氨水(醋酸、氨水均为弱电解质，两者生成的醋酸铵为强电解质)中
解析：A选项：盐酸滴入食盐溶液中，不发生离子反应，溶液中离子浓度增大，导电性增强；B选项：H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，对于NaOH溶液而言，发生反应后溶液中离子浓度变化不大，灯泡不会变暗；C选项：H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度减少，恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，灯泡变暗至熄灭，继续滴加H2SO4，H2SO4过量，溶液中H＋、SOeq \\al(2－,4)离子增多，灯泡又变亮；醋酸逐滴加入氨水中，溶液中溶质由弱电解质变为强电解质，导电性显著增强。故正确答案为C。
5．下列实验过程中产生的现象与图示相符的是( D )
A．稀盐酸滴加到一定量的NaOH溶液中(横坐标是稀盐酸的体积，纵坐标为钠离子的物质的量)
B．铁粉加入到一定量的CuSO4溶液中(横坐标是铁粉的质量，纵坐标为固体的质量)
C．CO2通入到一定量的NaOH溶液中(横坐标是CO2的体积，纵坐标为溶液的导电能力)
D．稀硫酸滴加到Ba(OH)2溶液中(横坐标是稀硫酸的体积，纵坐标为溶液的导电能力)
解析：A项，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，氢氧化钠和氯化钠都是强电解质，在水中完全电离，所以钠离子的物质的量不变，而图象中的钠离子的物质的量先变小后变大，故A项错误；B项，铁粉加入到一定量的CuSO4溶液中，发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，根据方程式可知，每消耗56 g铁，生成64 g固体，所以固体的质量一直在增加，而图象中固体的质量先变小后变大，B项错误；C项，CO2通入到一定量的NaOH溶液中，发生反应：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，根据方程式可知，溶液中离子的总电荷数基本不变，所以导电能力基本不变，C项错误；D项，滴入的硫酸与氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和水，溶液中离子浓度减少，导电能力下降，恰好完全反应时导电性接近于零，再随着稀硫酸的滴入，溶液的导电能力增强，D项正确。
酸、碱、盐的导电
注意：NaHSO4在水溶液中和熔融状态下的电离情况不同，在水溶液中电离出Na＋、H＋和SOeq \\al(2－,4)，电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)；在熔融状态下电离出Na＋和HSOeq \\al(－,4)，电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSOeq \\al(－,4)。
题组三 电离方程式
6．下列物质在水溶液中的电离方程式书写错误的是( D )
①NaHSO3===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,3)
②NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)
③H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)
④Ca(OH)2===Ca2＋＋(OH－)2
A．①② B．①
C．③④ D．①④
解析：NaHSO3在溶液中电离出钠离子和亚硫酸氢根离子，则其电离方程式为NaHSO3===Na＋＋HSOeq \\al(－,3)，①错误；NaHSO4是强酸的酸式盐，在溶液中完全电离，则其电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)，②正确；硫酸是二元强酸，在溶液中完全电离出氢离子，则其电离方程式为H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)，③正确；Ca(OH)2是强碱，在溶液中完全电离，则其电离方程式为Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－，④错误。
7．写出下列物质的电离方程式。
(1)CuSO4：CuSO4===Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)，
(2)FeCl3：FeCl3===Fe3＋＋3Cl－，
(3)(NH4)2CO3：(NH4)2CO3===2NHeq \\al(＋,4)＋COeq \\al(2－,3)，
(4)H2SO4：H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)，
(5)Ba(OH)2：Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，
(6)NH4Cl：NH4Cl===NHeq \\al(＋,4)＋Cl－。
核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.了解电解质、非电解质的概念(宏观辨识与微观探析)
2．了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件(宏观辨识与微观探析)
3．会书写电解质的电离方程式(证据推理与模型认知)
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
不同点
水溶液或熔融状态能导电
水溶液和熔融状态都不能导电
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不能发生电离
所含
物质
类型
酸：H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、H2CO3、CH3COOH
碱：NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O、Fe(OH)3
盐：NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3
活泼金属氧化物：Na2O、CaO、MgO等
非金属氧化物：SO2、SO3、CO2、CO、P2O5
非酸性气态氢化物：NH3
大部分有机物：蔗糖、酒精、CH4
电解质种类
导电情况分析
酸
气态、固态或液态时只有分子，没有自由移动的离子，不能导电
在水溶液中受水分子的作用，电离产生自由移动的离子，能够导电
碱和盐
固态时没有自由移动的离子，不能导电
在水溶液或熔融状态下能电离出自由移动的离子，能够导电