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第2節(jié) 電解質(zhì) 1 電解質(zhì)的電離 1．酸、堿、鹽的電離 （1）電離的概念：物質(zhì)溶解于水或熔化時，離解成自由移動的離子的過程稱為電離。 注意：電離的條件是在水的作用下或受熱熔化，絕不能認(rèn)為是通電。 【交流研討】 1．金屬為什么能導(dǎo)電？ 金屬原子最外層電子數(shù)較少，受原子核的引力作用較小，容易失去而成為自由移動的帶負(fù)電的電子，當(dāng)金屬導(dǎo)線接上電源以后，在電場的作用下，金屬內(nèi)部中帶負(fù)電的電子由自由移動改為定向移動，電流便形成了。 2．氯化鈉晶體和氯化鈉溶液是否都能導(dǎo)電?為什么?酸、堿、鹽溶液導(dǎo)電的前提和實質(zhì)是什么? NaCl晶體不導(dǎo)電，NaCl溶液導(dǎo)電。因NaCl在水中可以電離出自由移動的離子。電離是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提，實質(zhì)是自由移動離子的定向移動。 （2）酸、堿、鹽 電離時生成的陽離子全部是H＋的化合物稱為酸；電離時生成的陰離子全部是OH－的化合物稱為堿；電離時生成的陽離子是金屬陽離子（或NH4+離子）、陰離子全部是酸根離子的化合物稱為鹽。 （3）電離方程式：用離子符號和化學(xué)式來表示電解質(zhì)電離的式子。如： H2SO4＝2H+＋SO42－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO3＝Na+＋HCO3－ 電離的條件是在水溶液中或融化狀態(tài)下，并不是在通電的條件下。 2．酸、堿、鹽是電解質(zhì) （1）電解質(zhì)與非電解質(zhì) 在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱為電解質(zhì)；在水溶液和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì)。 說明：①電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物，單質(zhì)既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)。 ②電離是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提。 ③能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)，如石墨等；電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電，如食鹽晶體。 ④有些化合物的水溶液能導(dǎo)電，但因為這些化合物在水中或熔化狀態(tài)下本身不能電離，故也不是電解質(zhì)．如SO2、SO3、NH3、CO2等，它們的水溶液都能導(dǎo)電，是因為跟水反應(yīng)生成了電解質(zhì)，它們本身都不是電解質(zhì)。 ⑤電解質(zhì)溶液中，陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)是相等的，故顯電中性，稱電荷守恒。 【領(lǐng)悟整合】 酸、堿、鹽都是電解質(zhì)，其溶液能導(dǎo)電是因為它們在溶液中發(fā)生了“電離”。電離的過程可以用“電離方程式”來表達。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的許多化學(xué)反應(yīng)是在電解質(zhì)溶液里進行的，人類的生活，時時處處離不開電解質(zhì)。 （2）強電解質(zhì)與弱電解質(zhì) 根據(jù)電解質(zhì)在水溶液里電離能力的大小又可將電解質(zhì)分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)．能完全電離的電解質(zhì)叫做強電解質(zhì)，如強酸、強堿和絕大多數(shù)鹽，只能部分電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì)，如弱酸、弱堿等。 （3）常見的電解質(zhì) ①強電解質(zhì) 強酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI。強堿；NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。大多數(shù)鹽：NaNO3、NH4Cl、MgSO4等 ②弱電解質(zhì) 弱酸：H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等；弱堿：NH3H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、 Mg(OH)2等；水：H2O 【聯(lián)想發(fā)散】 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強弱 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強弱只取決于在相同條件下溶液中自由離子的濃度和其所帶電荷的多少。 說明：①難溶性鹽(如CaCO3、BaSO4等)在水中的溶解度極小，導(dǎo)電能力很小，但由于它們是離子化合物，在水溶液中溶解的那部分能完全電離，故它們屬于強電解質(zhì)。 ②溶液導(dǎo)電性的強弱與電解質(zhì)的強弱沒有必然的聯(lián)系。導(dǎo)電能力強的溶液不一定是強電解質(zhì)的溶液，強電解質(zhì)的溶液不一定導(dǎo)電能力強。 2 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) （1）離子反應(yīng)：有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。如酸、堿、鹽、氧化物之間的復(fù)分解反應(yīng)、溶液中的置換反應(yīng)等屬于離子反應(yīng)。 （2）實質(zhì)：電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實質(zhì)上都是離子反應(yīng)。 （3）酸、堿、鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件：有難溶性物質(zhì)生成，或有難電離的物質(zhì)生成，或有易揮發(fā)性物質(zhì)生成?？傊@類反應(yīng)的特點就是向著降低某些離子的濃度或數(shù)目的方向進行。 【觀察思考】 稀硫酸與氫氧化鋇在水溶液中的反應(yīng) 向堿式滴定管和燒杯中分別注入0.2molL－1Ba(OH)2溶液和0.1molL－1稀硫酸各50mL，并向稀硫酸中滴加幾滴石蕊溶液，按如圖裝置連接好。 ①按下開關(guān)接通電路，觀察電流計指針偏轉(zhuǎn)情況。 現(xiàn)象： 。 結(jié)論： 。 ② 擠壓堿式滴定管膠管里的玻璃珠向燒杯中滴加Ba(OH)2溶液，觀察溶液中的現(xiàn)象和電流計指針的變化情況。 現(xiàn)象： 。 結(jié)論： 。 ③思考以下幾個問題： Ⅰ 稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實質(zhì)是什么？ Ⅱ 該實驗說明溶液的導(dǎo)電性與_______________________有關(guān)。 Ⅲ 如果把硫酸溶液改為醋酸溶液，Ba(OH)2溶液改為氨水，仍按照上述操作進行實驗，將看到的現(xiàn)象是： 。 提示：①現(xiàn)象：電流計指針明顯偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：硫酸是電解質(zhì)，它溶于水時會發(fā)生電離。 ② 現(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn)先逐漸減小至接近0刻度，后來又逐漸增大。溶液由紅色逐漸變?yōu)樽仙?，后來又由紫色逐漸變?yōu)樗{色。結(jié)論：稀硫酸與Ba(OH)2溶液發(fā)生了離子反應(yīng)。 ③Ⅰ 稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實質(zhì)是稀硫酸電離出的H+和SO42－分別與Ba(OH)2電離出的OH－和Ba2+反應(yīng)生成H2O和BaSO4沉淀的過程。 Ⅱ 單位體積溶液中所含離子所帶電荷的多少。 Ⅲ 電燈首先由暗變亮，后來又略微變暗。 【品思感悟】 酸、堿、鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)是：通過兩種化合物相互接觸，交換成份，使溶液中離子濃度降低。離子濃度降低的形式有：生成沉淀、生成氣體、生成難電離的物質(zhì)等。 2、離子方程式 （1）概念：用實際參加反應(yīng)的離子的符號來表示離子反應(yīng)的式子。 （2）意義：①表示化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)；②表示同一類型的離子反應(yīng)。 （3）特征：①方程式中出現(xiàn)離子符號；②等號兩邊電荷總數(shù)相等（即電荷守恒）。 （4）離子方程式的書寫方法： 方法1： ①“寫”：寫出反應(yīng)物在水溶液中的電離方程式，明確溶液中存在的微粒。 ②“斷”：判斷電離出的微粒中哪些能夠生成沉淀、水或氣體。 ③“寫”：綜合①和②，寫出離子方程式，并配平 ④“查”：檢查離子方程式兩邊的原子個數(shù)是否相等，電荷總數(shù)是否相等。 方法2： ①“寫”：寫出正確的化學(xué)方程式。 ②“拆”：把易溶且易電離的物質(zhì)拆寫成離子形式，凡是難溶、難電離，以及氣體物質(zhì)均寫成化學(xué)式。 ③“刪”：刪去反應(yīng)前后不參加反應(yīng)的離子。 ④“查”：檢查離子方程式兩邊的原子個數(shù)是否相等，電荷總數(shù)是否相等。 說明：此方法的關(guān)鍵是第二步拆，能否可拆取決于該物質(zhì)是否是電解質(zhì)，是否符合電離的條件，是否完全電離，在體系中是否以離子形態(tài)大量存在。 【領(lǐng)悟整合】 離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個反應(yīng)，而且還表示所有同一類的反應(yīng)。例如：強酸、強堿之間的中和反應(yīng)大都可以表示為：H+＋OH－＝H2O。書寫離子方程式時要注意：（1）易溶、易電離的物質(zhì)（強酸、強堿、大多數(shù)可溶性鹽）以實際參加反應(yīng)的離子符號表示；（2）離子方程式兩邊的原子個數(shù)、電荷數(shù)均應(yīng)相等。 3、幾種重要離子的檢驗 離子 檢驗方法 H+ 能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。 Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 OH－ 能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。 Cl－ 能與硝酸銀反應(yīng)，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。 SO42－ 能與含Ba2+溶液反應(yīng)，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 CO32－ 能與BaCl2溶液反應(yīng)，生成白色的BaCO3沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。 HCO3－ 取含HCO3－鹽溶液煮沸，放出無色無味CO2氣體，氣體能使澄清石灰水變渾濁。或向HCO3－鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液，無現(xiàn)象，加熱煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同時放出 CO2氣體。 【啟發(fā)引申】 離子的檢驗是中學(xué)化學(xué)實驗的一項重要內(nèi)容，同學(xué)們不僅要掌握常見離子的檢驗方法，更應(yīng)該理解其原理。如檢驗Cl－最關(guān)鍵的問題是防止CO32－等離子對Cl－檢驗的干擾。因為CO32－也可以和Ag+反應(yīng)生成白色的Ag2CO3沉淀，所以在檢驗之前要對溶液進行酸化，排除CO32－的干擾。選擇的試劑是稀硝酸，它可以把CO32－轉(zhuǎn)化成CO2氣體逸出，然后再加入硝酸銀溶液，如有白色沉淀生成，則證明有Cl－存在。 - 4 -