2019-2020版高中化学 第2章 化学物质及其变化 第2节 第1课时 酸、碱、盐在水溶液中的电离

第二章化学物质及其变化第二节离子反应第1课时酸、碱、盐在水溶液中的电离1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题电解质与细胞活动细胞是生物体的结构和功能的基本单位。细胞被一层薄膜包裹着，细胞膜内外分别充满细胞液和体液。为了保证人体生理活动的正常进行，需要维持体内的电解质平衡，存在于细胞液和体液中的Na＋、K＋、Cl－等对这种平衡发挥着重要作用。人体神经和肌肉细胞内的Na＋浓度是细胞外体液中的1/20，而细胞内的K＋浓度则为细胞外体液中的30倍。Na＋、K＋等在细胞内外保持正常的平衡浓度，有助于神经和肌肉保持正常的、适当的应激水平。剧烈运动或天气炎热会引起人体大量排汗，Na＋、K＋、Cl－等离子随汗液排出，导致细胞液和体液中这些离子的浓度大为降低，出现电解质浓度失衡、紊乱，使神经和肌肉的应激受到影响，就会产生恶心、呕吐和肌肉痉挛等症状。因此，在高温环境中工作或从事剧烈运动的人们，要及时补充水分和盐分，以维持体内的电解质平衡。让我们走进教材，学习酸、碱、盐等电解质在水溶液中的电离。新知预习一、电解质和非电解质1．电解质：概念—在__________里或熔融状态__________的化合物|常见物质—______、______、______、活泼金属氧化物、水等2．非电解质概念—在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物常见物质—部分非金属氧化物，氨气，蔗糖、酒精等大多数有机化合物水溶液能导电酸碱盐二、电解质的电离1．电离：电离是电解质在水溶液里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：(1)含义：用化学式和离子符号表示________过程的化学方程式。(2)举例(写出电离方程式)。①酸的电离，如HCl：______________________。②碱的电离，如NaOH：_________________________。③盐的电离，如NaCl：______________________。点拨：电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。电离HCl===H＋＋Cl－NaOH===Na＋＋OH－NaCl===Na＋＋Cl－3．从电离的角度认识酸、碱、盐：(1)酸。①定义：电离时生成的阳离子全部是______的化合物是酸。②实例。H＋(2)碱。①定义：电离时生成的阴离子全部是________的化合物是碱。②实例。OH－(3)盐。①定义：电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和______________的化合物是盐。②实例。点拨：NaHSO4溶于水时能电离出H＋，但阳离子还有Na＋，故NaHSO4属于盐。酸根阴离子预习自测1．下列物质中，含有自由移动的Cl－的是()A．KClO3溶液B．CaCl2溶液C．KCl晶体D．液态HClB解析：KClO3溶液中存在K＋、ClO－3；KCl晶体中Cl－不能自由移动；液态HCl中存在HCl分子。2．下列电离方程式正确的是()A．MgSO4===Mg＋2＋SO2－4B．Ba(OH)2===Ba2＋＋(OH－)2C．Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO2－4D．Ca(NO3)2===Ca2＋＋2(NO－3)C解析：离子应写成Mn＋或Nm－的形式，A错误；电离产生多个相同离子时，应写作aMn＋或bNm－，B、D错误。3．下列物质既不是电解质，也不是非电解质的是()A．食盐水B．硫酸C．NaHSO4D．Ca(OH)2A解析：食盐水为混合物，不是化合物，故既不是电解质，也不是非电解质。硫酸能够电离产生H＋和SO2－4，属于电解质。NaHSO4为酸式盐，Ca(OH)2为碱，均为电解质。4．下列物质中都含有氢元素，按照已学知识判断其中属于酸的是()A．NH3B．CH4C．NaHCO3D．HClO3解析：凡电离出来的阳离子全部是H＋的化合物是酸，A、B两项为气态氢化物，不能电离，不是酸；C项是碳酸氢钠，属于盐；D是氯酸，溶于水电离出H＋和ClO，故D正确。D5．下列说法正确的是()A．液态H2SO4、固体NaCl均不导电，所以H2SO4、NaCl均不是电解质B．NH3溶于水生成能导电的物质，所以NH3是电解质C．蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电，所以它们不是电解质D．汞、石墨均导电，所以它们是电解质解析：H2SO4属于酸，NaCl属于盐，它们均是电解质。NH3溶于水生成能导电的物质，说明能导电不是NH3本身电离的结果，所以NH3不是电解质。某物质是否为电解质的前提是此物质必须是化合物，故汞、石墨既不是电解质也不是非电解质。C6．(2019·延边高一检测)下列九种物质：①稀硝酸②CO③NH3·H2O④熔融NaHSO4⑤CaO⑥Au⑦CH4⑧Al2(SO4)3⑨酒精(1)用序号填空：属于电解质的是____________；能导电的是__________。(2)写出④、⑧两种物质在水溶液中的电离方程式：④____________________________________。⑧__________________________________。③④⑤⑧①④⑥NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO2－4解析：(1)①稀硝酸属于混合物，不是电解质也不是非电解质，稀硝酸中含有自由移动的离子H＋和NO－3，能导电；②CO在水中和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；③NH3·H2O溶于水中电离出NH＋4和OH－，属于电解质，但NH3·H2O不导电，NH3·H2O只有溶于水中才可以导电；④NaHSO4属于电解质，在熔融态下能导电；⑤CaO属于电解质，固态的CaO不导电，只有在熔融态下才导电；⑥Au是金属可以导电，但属于单质，故既不是电解质也不是非电解质;⑦CH4是有机物分子，属于非电解质，在水中和熔融状态下均不导电；⑧Al2(SO4)3在水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质，但固态的Al2(SO4)3不导电；⑨酒精在水中不导电，为非电解质。根据上面分析可知属于电解质的是③④⑤⑧；能导电的是①④⑥。课堂探究问题探究：1.NaCl溶液能导电，NaCl溶液是电解质吗？2．纯H2SO4呈熔融状态时不导电，H2SO4是非电解质吗？3．CO2和SO2的水溶液均导电，它们是电解质吗？探究提示：1.NaCl溶液是混合物，不是电解质。2．H2SO4在水溶液中能导电，H2SO4是电解质。3．不是。电解质必须是在水溶液里或熔融状态下自身发生电离的化合物，CO2和SO2的水溶液导电，是因为它们与H2O反应生成了H2CO3和H2SO3，所以CO2和SO2是非电解质。知识点电解质概念的理解及其电离表示方法知识归纳总结：1．电解质和非电解质的比较：定义相同点不同点代表物电解质在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物都是化合物一定条件下能电离产生离子NaCl，H2SO4，NaOH非电解质在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物不能电离，不能导电蔗糖，酒精2．电解质概念的理解：(1)电解质必须是化合物，所以前提必须是纯净物。与是否导电没有直接关系。例如，氯化钠溶液，虽然能导电，但是不能说氯化钠溶液是电解质，应说氯化钠是电解质。(2)有些物质虽然能导电，但也不是电解质。例如，铜虽然能导电，但铜是单质，所以不是电解质。3．电解质的种类：种类导电条件酸水溶液中碱水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下(NH3·H2O除外)盐水溶液中(难溶物除外)或熔融状态下金属氧化物熔融状态下水液态4．判断物质是否为电解质的方法：5．电解质电离的表示方法——电离方程式：(1)强酸、强碱和大部分盐书写时用“===”连接，如H2SO4===2H＋＋SO2－4、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＋＋SO2－4。②弱酸的酸式盐在溶液中完全电离，生成酸式酸根离子和阳离子，如NaHCO3===Na＋＋HCO－3。(2019·洛阳高一检测)有下列物质：①KOH溶液②铜丝③液态HCl④盐酸⑤Na2SO3固体⑥CO2⑦酒精⑧葡萄糖⑨氧化钠⑩熔融氯化钠(1)上述物质中，可导电的是____________。(2)上述物质中，属于非电解质的是__________。(3)上述状态下，属于电解质但不导电的是__________。(4)写出Na2SO3在水中电离的方程式：____________________________。典例1①②④⑩⑥⑦⑧③⑤⑨Na2SO3===2Na＋＋SO2－3解析：①KOH溶液中含有自由移动的离子，所以能导电，但KOH溶液是混合物，所以KOH溶液既不是电解质也不是非电解质；②铜丝属于导体，所以能导电，但铜丝是单质，所以它既不是电解质也不是非电解质；③液态HCl溶于水能电离出阴阳离子而导电，所以液态HCl是电解质，但液态氯化氢本身不导电；④盐酸中含有自由移动的阴阳离子，所以能导电，但盐酸是混合物，所以盐酸既不是电解质也不是非电解质；⑤Na2SO3固体本身不导电，但其溶于水能电离出自由移动的阴阳离子，所以Na2SO3固体属于电解质；⑥CO2、⑦酒精、⑧葡萄糖都是非电解质，所以都不导电；⑨氧化钠本身不导电，但是氧化钠在熔融状态下能电离出钠离子和－2价的氧离子，所以属于电解质；⑩熔融NaCl中含有自由移动的阴阳离子，所以能导电，且氯化钠是电解质。〔变式训练1〕(2019·福州高一检测)下列物质在水溶液中的电离方程式书写错误的是()A．Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO2－4B．KMnO4===K＋＋Mn7＋＋O2－4C．KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4D．FeSO4===Fe2＋＋SO2－4B解析：硫酸铁电离方程式为Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO2－4，A项正确；高锰酸钾电离方程式为KMnO4===K＋＋MnO－4，B项错误；硫酸铝钾电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4，C项正确；硫酸亚铁的电离方程式为FeSO4===Fe2＋＋SO2－4，D项正确。核心素养例说强、弱电解质在水溶液中的电离像HCl、NaOH、NaCl等电解质，溶于水之后完全电离为自由移动的离子。HCl===H＋＋Cl－NaOH===Na＋＋OH－NaCl===Na＋＋Cl－完全电离又可谓电离能力强，这些电离能力强的电解质又叫做强电解质。像NH3·H2O、CH3COOH等电解质，溶于水之后仅有极少部分电离为自由移动的离子，极少部分电离又可谓电离能力弱，这些电离能力弱的电解质又叫做弱电解质。写弱电解质的电离方程式时，要用“”。例如：NH3·H2ONH＋4＋OH－CH3COOHCH3COO－＋H＋在中学化学中，能用到的弱电解质并不多，主要有NH3·H2O、CH3COOH、H2O、HF、HClO、H2CO3、H2S、H2SO3、H3PO4等，其中出现频率较高的有H2O(电离为H＋和OH－)、NH3·H2O和CH3COOH。这样，就比较容易区分常见电解质中的强电解质和弱电解质了。〔即时训练〕(新编题)已知H2SO4是二元强酸，H2CO3是二元弱酸，NaHSO4、NaHCO3在水中分别发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4NaHCO3===Na＋＋HCO－3H2SO3的酸性与H2CO3相似。写出下列盐在水中的电离方程式。NH4HSO4：______________________________________KHCO3：______________________________NH4HCO3：____________________________________NaHSO3：__________________________________解析：根据已知新信息，在水中，HSO－4电离出H＋和SO2－4，HCO－3和HSO－3不电离。NH4HSO4===NH＋4＋H＋＋SO2－4KHCO3===K＋＋HCO－3NH4HCO3===NH＋4＋HCO－3NaHSO3===Na＋＋HSO－3规律方法指导：1．信息