高一化学《电解质》学案

高一化学《电解质》学案引言：从生活中的导电现象谈起我们的日常生活离不开电。你是否思考过，为什么家里的食盐（主要成分氯化钠）固体不能导电，而将其溶解在水中形成的食盐水却可以导电？医院里给病人输液用的葡萄糖溶液能导电吗？这些现象背后，隐藏着物质的一种重要性质——是否属于电解质。本节课，我们将深入探讨电解质的奥秘，理解电离的本质，并学会判断常见物质是否为电解质。一、电解质与非电解质1.1电解质的定义在化学中，我们将在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质。*关键词解析：*“水溶液里或熔融状态下”：这是电解质导电的两种可能条件，满足其一即可。并非所有电解质在这两种条件下都能导电，例如某些电解质只能在水溶液中导电，而某些则只能在熔融状态下导电。*“能够导电”：这是宏观表现，是判断的依据之一，但需注意导电的本质原因。*“化合物”：电解质必须是纯净物中的化合物。单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。1.2非电解质的定义与电解质相对，在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物称为非电解质。*关键词解析：*“都不能导电”：两种条件下均不导电。*“化合物”：同样强调必须是化合物。1.3常见的电解质与非电解质类别*常见的电解质：*酸：如盐酸（HCl的水溶液，注意此处指HCl本身）、硫酸（H₂SO₄）、硝酸（HNO₃）、醋酸（CH₃COOH）等。*碱：如氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）、氢氧化钙[Ca(OH)₂]、氨水（NH₃·H₂O，注意此处指一水合氨本身）等。*盐：如氯化钠（NaCl）、硫酸铜（CuSO₄）、碳酸钠（Na₂CO₃）、碳酸钙（CaCO₃）等。*部分金属氧化物：如氧化钠（Na₂O）、氧化镁（MgO）等。*常见的非电解质：*大部分有机物：如蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）、酒精（C₂H₅OH，乙醇）、葡萄糖（C₆H₁₂O₆）等。*某些非金属氧化物：如二氧化碳（CO₂）、二氧化硫（SO₂）、一氧化碳（CO）等。*某些非金属氢化物：如氨气（NH₃）、甲烷（CH₄）等。思考与讨论：1.金属单质（如铜、铁）能导电，它们是电解质吗？为什么？2.盐酸是氯化氢的水溶液，它能导电，盐酸是电解质吗？为什么？二、电解质的电离2.1电离的概念电解质在水溶液里或熔融状态下，离解成自由移动的离子的过程，叫做电离。*本质：电离是电解质导电的根本原因。正是由于电离产生了自由移动的离子，在外加电场的作用下，这些离子定向移动才形成了电流。*条件：电解质的电离不需要通电。水溶液中，水分子的作用可以使电解质电离；熔融状态下，高温提供的能量破坏了离子间的作用力，使其电离。2.2电离方程式为了表示电解质在水溶液中或熔融状态下电离成离子的过程，我们可以用电离方程式。*书写规则：*左边写电解质的化学式，表示未电离的状态。*右边写电离出的离子符号。*配平：遵循质量守恒（原子种类和数目不变）和电荷守恒（正电荷总数等于负电荷总数）。*用“=”表示完全电离（适用于强电解质），用“⇌”表示部分电离（适用于弱电解质）。*示例：*氯化钠在水溶液中的电离：NaCl=Na⁺+Cl⁻*硫酸在水溶液中的电离：H₂SO₄=2H⁺+SO₄²⁻*氢氧化钾在水溶液中的电离：KOH=K⁺+OH⁻*醋酸（弱电解质）在水溶液中的电离：CH₃COOH⇌CH₃COO⁻+H⁺三、强电解质与弱电解质根据电解质在水溶液中电离程度的不同，我们可以将其分为强电解质和弱电解质。3.1强电解质在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质。*特点：*电离程度：完全电离，电离过程不可逆（用“=”连接）。*溶液中存在的微粒：只有水合离子（及水分子），不存在电解质分子。*常见类别：*强酸：如HCl、HBr、HI、HNO₃、H₂SO₄、HClO₄等。*强碱：如NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂等。*绝大多数盐：包括可溶性盐和难溶性盐（难溶性盐在水中溶解的部分是完全电离的）。3.2弱电解质在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质。*特点：*电离程度：部分电离，电离过程可逆（用“⇌”连接），存在电离平衡。*溶液中存在的微粒：既有电离出的离子，也有未电离的电解质分子（分子是主要存在形式）。*常见类别：*弱酸：如CH₃COOH（醋酸）、H₂CO₃（碳酸）、H₂SO₃（亚硫酸）、H₃PO₄（磷酸，中强酸，通常也按弱电解质处理）、HClO（次氯酸）、HF（氢氟酸）等。*弱碱：如NH₃·H₂O（一水合氨）、Cu(OH)₂、Fe(OH)₃等难溶性碱。*水：是一种极弱的电解质。思考与讨论：1.“难溶性的盐都是弱电解质”，这种说法正确吗？为什么？2.如何通过实验粗略判断一种酸是强酸还是弱酸？（提示：可从相同浓度下溶液的导电性、与活泼金属反应的速率等角度考虑）四、电解质溶液的导电性4.1导电原因电解质溶液能够导电，是因为溶液中存在自由移动的离子。当外加直流电源时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，从而形成电流。4.2影响电解质溶液导电能力的因素电解质溶液的导电能力强弱，主要取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数。*离子浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力越强。*与电解质的强弱没有必然联系。例如，很稀的强酸溶液的导电能力可能弱于较浓的弱酸溶液。示例：*常温下，1mol/L的盐酸（强电解质）导电能力强于0.001mol/L的盐酸。*同浓度的硫酸钠溶液（Na₂SO₄=2Na⁺+SO₄²⁻）比氯化钠溶液（NaCl=Na⁺+Cl⁻）导电能力强，因为前者离子浓度更高且SO₄²⁻带两个单位负电荷。五、思考与讨论1.判断下列说法是否正确，并说明理由。*（1）石墨能导电，所以石墨是电解质。*（2）液态HCl不导电，所以HCl不是电解质。*（3）CO₂的水溶液能导电，所以CO₂是电解质。*（4）BaSO₄难溶于水，其水溶液几乎不导电，所以BaSO₄不是电解质。*（5）强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强。2.为什么说“电解质溶液的导电过程是化学变化”？（提示：思考电极上可能发生的变化）六、知识梳理与总结*核心概念：电解质、非电解质、电离、强电解质、弱电解质。*判断依据：*电解质/非电解质：化合物在水溶液或熔融状态下能否导电。*强电解质/弱电解质：电解质在水溶液中的电离程度（完全或部分）。*重要关系：电解质→电离→自由移动离子→导电。*常见物质类别：*强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。*弱电解质：弱酸、弱碱、水。*非电解质：多数有机物（如蔗糖、酒精）、非金属氧化物（如CO₂、SO₂）等。七、课堂练习1.下列物质中，属于电解质的是（），属于非电解质的是（），属于强电解质的是（），属于弱电解质的是（）。A.铜B.蔗糖C.氯化钠晶体D.盐酸E.醋酸F.熔融的硝酸钾G.二氧化碳H.一水合氨2.写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。*（1）KNO₃*（2）H₂CO₃*（3）Ba(OH)₂*（4）NH₃·H₂O3.现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液：①盐酸②醋酸③氢氧化钠④氨水。回答下列问题：*（1）上述溶液中，pH最小的是（），pH最大的是（）。（填序号）*（2）上述溶液中，导电能力最强的是（），最弱的可能是（）。（填序号，不考虑