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1、安徽省懷遠縣包集中學(xué)高中化學(xué)魯科版必修1:2.2電解質(zhì)教案1
本節(jié)主要研究了電解質(zhì)的特點。
【重點難點】
重點為電解質(zhì)的概念,電離方程式的書寫;
難點為電離方程式的書寫。
【知識梳理】
1、酸、堿、鹽的電離
(1)電離:酸、堿、鹽溶于水或受熱熔化時離解成自由移動離子的過程。電離可用電離方程式來表示。
[觀察·思考]
觀察以下幾種物質(zhì)的電離方程式:
HCl=H++Cl- HNO3=H++NO3- H2SO4=2H++SO42-
NaOH=Na++OH- Ca(OH)2=Ca2++2O
2、H- NaCl=Na++Cl-
Cu(NO3)2=Cu2++2NO3- Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
可發(fā)現(xiàn),HCl、HNO3、H2SO4電離出的陽離子全是H+,陰離子為酸根離子,NaOH、
Ca(OH)2電離出的陰離子全是 OH-,陽離子為金屬陽離子,NaCl、Cu(NO3)2、Al2(SO4)3電離出的陽離子為金屬陽離子,陰離子為酸根離子,據(jù)此可得出酸、堿、鹽三類物質(zhì)的概念。
2、酸、堿、鹽的概念
(1)酸:電離時生成的陽離子全部是H+的化合物。注意:HCl為共價化合物,以分子形式存在,無離子存在,但溶于水時,在水分子的作用下,產(chǎn)生
3、了H+、Cl-,H2SO4、HNO3也有類似的情況。
(2)堿:電離時生成的陰離子全部是OH-的化合物。
(3)鹽:電離時生成金屬陽離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物。堿、鹽是離子化合物,本身含陰、陽離子,只是固態(tài)時離子不能自由移動,溶于水后成為自由移動的陰陽離子。
3、電解質(zhì)、非電解質(zhì)
(1)概念:在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物為電解質(zhì),在上述兩種情況下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì)。
理解:電解質(zhì)在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,是因為電解質(zhì)在上述兩種情況下能電離,而且這兩個條件只要具備一個即可。如HCl為共價化合物,存在HCl分子,液態(tài)HCl仍是以HCl分子存在,故液態(tài)HC
4、l不導(dǎo)電,但HCl溶于水能導(dǎo)電,故HCl為電解質(zhì)。
(2)常見的電解質(zhì)與非電解質(zhì)
電解質(zhì):金屬氧化物、酸、堿、鹽等。
非電解質(zhì):蔗糖、乙醇、甲醇等有機物。
(3)電解質(zhì)的分類:
a、強電解質(zhì):在水溶液里能完全電離的電解質(zhì)。常見的強電解質(zhì)有強酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、強堿(NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等)及絕大多數(shù)鹽(NaCl、CuSO4、CaCO3、BaSO4等)
b、弱電解質(zhì):在水溶液里部分電離的電解質(zhì)為弱電解質(zhì),常見的弱電解質(zhì)有弱酸(CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H2S 、H3PO4等)、弱堿(NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(O
5、H)3、Cu(OH)2等)及水。
c、強弱電解質(zhì)電離方程式書寫的不同:
強電解質(zhì)完全電離,用“=”表示,如:H2SO4=2H++SO42-。
弱電解質(zhì)不完全電離,用“”,如:CH3COOHCH3COO-+H+。
而且對二元弱酸要分步電離,如H2CO3的電離分兩步進行:
H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32-
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)的實質(zhì)
酸、堿、鹽為電解質(zhì),溶于水的過程為電離的過程,即水溶液中存在自由移動的離子,這些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),實質(zhì)上是離子之間的反應(yīng)。
[實驗·探討]
2、離子反應(yīng)及離子方程式
(1)概念
離子反
6、應(yīng):有離子參加的反應(yīng)為離子反應(yīng)。
離子方程式:用實際參加反應(yīng)的離子符號表示離子反應(yīng)的式子,如Ba(OH)2與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為: Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O。
離子方程式為:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
(2)離子方程式的書寫
有兩種書寫思路:一是從溶液中所含離子的角度分析如何發(fā)生反應(yīng),二是根據(jù)化學(xué)方程式改寫。
①從溶液中所含離子的角度分析:以Ba(OH)2與H2SO4混合為例,其書寫步驟為:
?、 ⒎治龈鞣磻?yīng)物在水溶液里的存在形式:
Ba(OH)2溶于水后存在 Ba2+、OH-,H2SO4溶于水后得
7、H+、SO42-。
規(guī)律:易溶于水的強電解質(zhì)在水中完全電離寫離子,難溶于水的物質(zhì),氣體物質(zhì)寫化學(xué)式,弱電解質(zhì)寫化學(xué)式。
ⅱ、判斷上述微粒是否結(jié)合:
規(guī)律:兩種離子若能生成難溶物或弱電解質(zhì)或氣體,它們就結(jié)合在一起。故Ba2+與SO42-結(jié)合為BaSO4沉淀,H+、 OH-結(jié)合為H2O(弱電解質(zhì))
iii、綜合i、ii寫出離子方程式,對前后未變化的離子不寫,只寫實際參加反應(yīng)的離子。
同時注意配平,既注意質(zhì)量守恒(微粒的種類和數(shù)量的守恒),又要注意電荷守恒。
離子方程式為:Ba2++2OH-+2H++2SO42-=2BaSO4↓+2H2O
②根據(jù)化學(xué)方程式改寫:以Na2CO3與鹽酸
8、反應(yīng)為例
i、先正確寫出化學(xué)方程式(必須配平):
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
ii、改寫化學(xué)方程式:
易溶的強電解質(zhì)寫離子符號,難溶物及弱電解質(zhì),氣體仍寫化學(xué)式,上述反應(yīng)改寫為:
2Na++CO32-+2H ++2Cl-=2Na++2Cl-+H2O+CO2↑
iii、把前后未發(fā)生變化的離子刪去,只剩下變化的離子,即用實際參加反應(yīng)的離子的符號表示出該反應(yīng)的離子方程式。
離子方程式:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
(3)離子方程式的意義
能揭示出化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì),而且一個離子方程式可代表一類化學(xué)反應(yīng)。
(4)離子反應(yīng)的應(yīng)用
9、
①可檢驗離子的存在:如Cl-用Ag+檢驗,SO42-用Ba2+檢驗等。
②可判斷離子是否共存:只要相互能結(jié)合的離子在溶液中都不能大量共存,如Ba2+、SO42-不共存,CO32-、H+不共存等。
【典例解析】
例1、判斷下列說法是否正確:
(1)食鹽水能導(dǎo)電,是因為接通電源后,在直流電作用下,NaCl電離出了自由移動的Na+、Cl-而導(dǎo)電。
(2)NaHSO4能電離出H+,故NaHSO4為酸。
解析:本題考查電離及對酸的概念的理解。
(1)中要分析清電離及導(dǎo)電的辯證關(guān)系:電離是導(dǎo)電的前提,導(dǎo)電是電離的驗證。
(2)中必須理解清楚酸的概念,強調(diào)電離出的陽離子全是H+。
10、答案:(1)該說法錯誤。電離與通電無直接關(guān)系,NaCl溶于水的過程就是電離的過程,是因為電離出了自由移動的Na+、Cl-,接通電源后才導(dǎo)電,而不是在直流電的作用下才電離。
(2)酸必須是電離出的陽離子全是H+,NaHSO4電離出的陽離子還有Na+,它應(yīng)該屬于鹽,故該說法錯誤。
例2、下列說法是否正確:
(1)把CaCO3加入水中,不能導(dǎo)電,故CaCO3為非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)。
(2)Fe能導(dǎo)電,故Fe為電解質(zhì),S不導(dǎo)電,故S為非電解質(zhì)。
解析:本題考查電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念的理解。電解質(zhì)的導(dǎo)電性可從水溶液、熔化狀態(tài)下兩個方面測定,只要有一種情況能導(dǎo)電即可證明其為電解質(zhì),同時,需注意電解
11、質(zhì)與非電解質(zhì)都是化合物。
答案:
(1)CaCO3不溶于水,不能通過測定其水溶液是否導(dǎo)電來判斷CaCO3是否為電解質(zhì)。把CaCO3加熱到熔化,能導(dǎo)電,故CaCO3為電解質(zhì)。CaCO3不溶于水,不是說一點也不溶,而是溶解度很小,而溶于水的那一小部分完全電離,故CaCO3為強電解質(zhì)。
(2)Fe、S都為單質(zhì),既不屬于電解質(zhì),又不屬于非電解質(zhì)。
例3、書寫下列反應(yīng)的離子方程式:
(1)NaOH與H2SO4反應(yīng) (2)Ca(OH)2與HCl反應(yīng) (3)Ba(OH)2與HNO3反應(yīng)
(4)Ba(OH)2與Na2SO4反應(yīng) (5)BaCl2與H2SO4反應(yīng) (6)Ba(
12、NO3)2與K2SO4反應(yīng)
解析:本題考查離子方程式的書寫方法。哪些應(yīng)該寫離子符號,哪些應(yīng)該寫化學(xué)式,必須判斷準確,同時會判斷哪些離子能結(jié)合成物質(zhì)。
答案:
(1)OH-+H+=H2O, (2)OH-+H+=H2O, (3)OH-+H+=H2O,
(4)Ba2++SO42-=BaSO4↓, (5)Ba2++SO42-=BaSO4↓,(6)Ba2++SO42-=BaSO4↓
拓展:由該題可知(1)、(2)、(3)三個不同的化學(xué)方程式可用同一離子方程式表示,(4)、(5)、(6)也可用同一離子方程式表示,可知,離子方程式比化學(xué)方程式更能揭示反應(yīng)的實質(zhì),可表示一
13、類化學(xué)反應(yīng)。
例4、有一包白色固體粉末,由NaCl、Na2SO4、Na2CO3組成,請用實驗方法確定該白色粉末的成分,寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。
解析:本題考查 Na+ 、Cl-、SO42-、CO32-的檢驗方法。
答案:
(1)把白色固體溶于水配成溶液,用焰色反應(yīng)檢驗,火焰為黃色,證明含Na+。
(2)把溶液分裝到三支試管中,第一支試管中滴加稀鹽酸,產(chǎn)生無色無味氣體,該氣體使澄清石灰水變渾濁,證明含CO32-,即含有Na2CO3,第二支試管中加BaCl2溶液和稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明含SO42-,即固體含Na2SO4,第三支試管中加AgNO3溶液、稀HNO3,產(chǎn)生白色沉淀,證明含
14、Cl-,即固體含NaCl 。
離子反應(yīng)有:CO32-+2H+=H2O+CO2↑,Ba2++SO42-=BaSO4↓,Ag++Cl-=AgCl
說明:有些內(nèi)容以后會講到,同學(xué)們主要掌握分析思路。
【達標練習(xí)】
1、下列物質(zhì)中能導(dǎo)電的是(?。?,屬于電解質(zhì)的是(?。?,屬于非電解質(zhì)的是(?。?。 ①汞, ②液氨, ③氯水, ④氯化鈉晶體, ⑤鹽酸, ⑥干冰, ⑦液氯, ⑧金剛石
2、下列離子方程式中正確的是( )
A、鐵跟稀硫酸反應(yīng):2Fe+H+=2Fe3++3H2↑
B、碳酸氫鈣溶液與稀鹽酸反應(yīng):Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
C、醋酸與氫氧化鉀溶液
15、:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O
D、碳酸鎂跟硫酸反應(yīng):MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑
3、在下列化學(xué)方程式中,不能用離子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓來表示的是(?。?
A、Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
B、BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
C、BaCO3+H2SO4=BaSO4↓+H2O+CO2↑
D、BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
4、下列離子方程式中,正確的是( )。
A、稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B、硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合: B
16、a2++SO42-=BaSO4↓
C、鹽酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+=Ca2++H2CO3
D、氧化銅與硫酸混合:Cu2++SO42-=CuSO4
5、下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( )。
A、K+、H+、SO42-、OH- B、Na+、Ca2+、CO32-、NO3-
C、Na+、H+、Cl-、CO32- D、Na+、 Cu2+、Cl-、SO42-
6、某反應(yīng)的離子方程式是S2-+2H+=H2S↑,此反應(yīng)可能是
A、FeS+2HCl→ B、K2S+H2SO4(稀)→
C、Na2S+2H2SO4(濃)→ D、CuS+2HCl→
7
17、、電解質(zhì)溶液之間進行的反應(yīng),實質(zhì)上是______之間的反應(yīng)。這類離子反應(yīng)發(fā)生的條件,實質(zhì)上就是______反應(yīng)發(fā)生的條件,只要有______、______或______中的一種生成,反應(yīng)就能夠發(fā)生。
8、寫出與下列離子方程式相對應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
(2)H++OH-=H2O
(3)2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
(4)2H++CO32-=H2O+CO2↑
(5)Cu2++Fe=Fe2++Cu2+
9、現(xiàn)有NaOH、Na2CO3和Ba(OH)2三種無色溶液,選用一種試劑把它們鑒別出來,并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子
18、方程式。
10、如下圖所示,在一燒杯中盛有100mL2mol·L-1的H2SO4溶液,同時有一表面光滑的塑料小球懸浮于溶液中央。向該燒杯里緩緩注入0.4mol·L-1的Ba(OH)2溶液至恰好完全反應(yīng),在此過程中:
(1)燒杯里觀察到的實驗現(xiàn)象有:
① _______________________________________
② _______________________________________
(2)寫出實驗過程中反應(yīng)的離子方程式:__________________________
【參考答案】
1、①③⑤;④⑤;②⑥
2、CD 3、C
19、 4、B 5、D 6、B
7、離子,復(fù)分解,沉淀、氣體、水(弱電解質(zhì))
8、(1)CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(3)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
(5)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
9、可用稀H2SO4鑒別:產(chǎn)生無色氣體的為Na2CO3,生成白色沉淀的為Ba(OH)2,無現(xiàn)象的為NaOH。
化學(xué)方程式和離子方程式:
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑, 2H++CO32-=H2O+CO2↑,
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O, Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+H2O,
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O , OH-+H+=H2O。
10、(1)①有白色沉淀生成,②小球下沉至燒杯底部,
(2)Ba2++2OH-+2H-+SO42-=BaSO4↓+2H2O。