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第一章 物质及其变化
1.2.1 电解质的电离
情境导入
导入
为什么湿手直接接触电源时容易发生触电事故?
只是因为有水吗?
实验1-2
在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图所示连接装置,将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象。
取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、 KNO3溶液,分别接通电源,观察并记录现象。
实验1-2
试验物质的导电性
样品 干燥的KNO3固体 干燥的NaCl固体 蒸馏水 NaCl溶液 KNO3溶液 熔融的NaCl固体
现象
结论
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡不亮
灯泡亮
灯泡亮
不导电
不导电
不导电
导电
导电
灯泡亮
导电
严格地说,蒸馏水也能导电,只是导电能力非常弱,用上述实验装置不能测出。
微提醒
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
1、电解质:
在水溶液或熔融态下能够导电的化合物。
条 件
物质类别
酸
碱
eg:HCl、H2SO4、CH3COOH等
eg:NaOH、Ba(OH)2、NH3 H2O等
eg:NaCl、BaSO4、(NH4)2SO4等
eg:Na2O、MgO、CaO等
eg:NaH、CaH2等
盐
活泼金属氧化物
活泼金属氢化物
H2O
2、非电解质:
在水溶液和熔融态下均不导电的化合物。
条 件
eg:CO2、SO3、
eg:CH4、C2H5OH、C6H12O6等
eg:NH3、N2H4等
物质类别
非金属氧化物
非金属氢化物
大部分有机物
水
熔融态
水和
熔融态
NO2等
本身
电解质
NaCl或其他电解质
主要成分
湿手直接接触电源时容易发生触电事故的原因
遇到水
电解质溶液
电解质溶液 能够导电
辨 析
1、一个物质的水溶液可以导电,那这个物质一定是电解质吗?
2、一个物质的水溶液不可以导电,那这个物质一定不是电解质吗?
3、能导电的物质一定是电解质吗?
混合物
电解质
CO2、SO2
金属、石墨、半导体
酸、碱、盐(易溶于水)的水溶液
熔融盐、熔融碱、熔融活泼金属氧化物
能导电的物质:
单质
BaSO4
物 质
物质的分类
混合物
纯净物
化合物
单质
电解质
非电解质
物质
既不是电解质也不是非电解质的物质
物质
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
1、电解质:
在水溶液或熔融态下能够导电的化合物。
条 件
物质类别
酸
碱
eg:HCl、H2SO4、CH3COOH等
eg:NaOH、Ba(OH)2、NH3 H2O等
eg:NaCl、BaSO4、(NH4)2SO4等
eg:Na2O、MgO、CaO等
eg:NaH、CaH2等
盐
活泼金属氧化物
活泼金属氢化物
H2O
2、非电解质:
在水溶液和熔融态下均不导电的化合物。
条 件
eg:CO2、SO3、
eg:CH4、C2H5OH、C6H12O6等
eg:NH3、N2H4等
物质类别
非金属氧化物
非金属氢化物
大部分有机物
水
熔融态
水和
熔融态
NO2等
本身
思 考 1
Q1:为什么NaCl、KNO3固体不导电,但它溶于水或变成熔融态之后就能导电了呢?
导 电
有能自由移动的带电微粒
实 质
碱和盐本身由离子构成
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Na+
Cl-
带相反电荷的离子间的相互作用
Na+和Cl-按一定规则紧密地排列着
离子不能自由移动
干燥的NaCl固体不导电
思 考 1
NaCl、KNO3固体不导电
熔融状态的NaCl、KNO3能导电
思 考 1
NaCl、KNO3固体不导电
无自由移动离子
熔融状态的NaCl、KNO3能导电
有自由移动离子
思 考 1
Q1:为什么NaCl、KNO3固体不导电,但它溶于水或变成熔融态之后就能导电了呢?
Q2: NaCl与H2O之间到底发生了怎样的相互作用?
才使得原本不能自由移动的钠离子和氯离子可以自由移动的呢?
碱和盐本身由离子构成
思 考 1
思 考 1
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Na+
Cl-
H2O
将NaCl固体加入水中
思 考 1
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在水分子 的作用下
将NaCl固体加入水中
思 考 1
在水分子 的作用下
进入水中
将NaCl固体加入水中
Na+和Cl-脱离NaCl固体的表面
形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
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思 考 1
NaCl、KNO3固体不导电
NaCl、KNO3溶液能导电
无自由移动离子
有自由移动离子
思 考 1
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
1、电解质:
在水溶液或熔融态下能够导电的化合物。
条 件
物质类别
酸
碱
eg:HCl、H2SO4、CH3COOH等
eg:NaOH、Ba(OH)2、NH3 H2O等
eg:NaCl、BaSO4、(NH4)2SO4等
eg:Na2O、MgO、CaO等
eg:NaH、CaH2等
盐
活泼金属氧化物
活泼金属氢化物
H2O
2、非电解质:
在水溶液和熔融态下均不导电的化合物。
条 件
eg:CO2、SO3、
eg:CH4、C2H5OH、C6H12O6等
eg:NH3、N2H4等
物质类别
非金属氧化物
非金属氢化物
大部分有机物
水
熔融态
水和
熔融态
NO2等
本身
Q3:为什么Na2O、NaH固体能在熔融态下导电呢?
活泼金属氧化物和活泼金属氢化物本身由离子构成
思 考 2
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
1、电解质:
在水溶液或熔融态下能够导电的化合物。
条 件
物质类别
酸
碱
eg:HCl、H2SO4、CH3COOH等
eg:NaOH、Ba(OH)2、NH3 H2O等
eg:NaCl、BaSO4、(NH4)2SO4等
eg:Na2O、MgO、CaO等
eg:NaH、CaH2等
盐
活泼金属氧化物
活泼金属氢化物
H2O
2、非电解质:
在水溶液和熔融态下均不导电的化合物。
条 件
eg:CO2、SO3、
eg:CH4、C2H5OH、C6H12O6等
eg:NH3、N2H4等
物质类别
非金属氧化物
非金属氢化物
大部分有机物
水
熔融态
水和
熔融态
NO2等
本身
Q4:为什么HCl能在水溶液中导电而在熔融状态下就不导电呢?
酸本身由分子构成
思 考 3
Q5: HCl与H2O之间到底发生了怎样的相互作用?
才使得原本没有带电微粒的氯化氢分子变成可以自由移动的离子呢?
思 考 3
H
Cl
H2O
将HCl加入水中
思 考 3
在水分子 的作用下
将HCl加入水中
思 考 3
在水分子 的作用下
进入水中
将HCl加入水中
H和Cl脱离HCl的表面
形成能够自由移动的水合氢离子和水合氯离子
-
+
思 考 3
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
2、电离:
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
水分子作用
破坏了离子之间的相互作用
思 考 4
Q6:先电离后导电?Or 先通电后电离?
导 电
有能自由移动的带电微粒
实 质
电 流
带电微粒的定向移动
实 质
在水分子 的作用下
进入水中
将NaCl固体加入水中
Na+和Cl-脱离NaCl固体的表面
形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
-
+
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+
与电源正极相连的电极
与电源负极相连的电极
带正电荷的水合钠离子向与电源负极相连的电极移动
当在NaCI溶液 中插入电极并接通电源
带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极移动
思 考 4
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
2、电离:
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
先电离
后导电
有电流
通电源
水分子作用
破坏了离子之间的相互作用
方法导引
模型
在对研究对象进行实验观察和证据推理的基础上,利用简化、抽象和类比等方法,将反应研究对象的本质特征形成一种概括性的描述和认识思路,这就是模型。模型在科学认识中具有描述、解释和预测等功能,是理论发展的一种重要方式。
化学中的模型有实物模型、理论模型等,其中,理论模型应用范围最广。例如,十九世纪后期,瑞典化学家阿伦尼乌斯在前人研究的基础上,通过研究电解质稀溶液的导电性等,提出了电离模型,即电解质溶于水会自动解离成离子,而不是当时流行的说法——离子是通电后才产生的,并对电解质的电离进行了定量计算。电离模型很好地解释了酸、碱、盐溶液的某些性质,如酸、碱的强度等,因此发展成为近代的电离理论。阿伦尼乌斯也因此获得1903年诺贝尔化学奖。
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
2、电离:
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
先电离
后导电
有电流
通电源
水分子作用
破坏了离子之间的相互作用
3、电离方程式
NaCl =
Na+ + Cl-
KNO3 =
K+ + NO3-
遵循质量守恒、电荷守恒
原子团不能拆开写
任 务
H2SO4 =
HNO3 =
HCl =
2 H+ + SO42-
H+ + NO3-
H+ + Cl-
KOH =
Ba(OH)2 =
NaOH =
K+ + OH-
Ba2+ + 2OH-
Na+ + OH-
BaSO4 =
CaCl2 =
NaHSO4 =
SO42-
+ H+ +
Na+
Na2CO3 =
2Na+ + CO32-
Ba2+ + SO42-
Ca2+ + 2Cl-
请写出H2SO4、HNO3、HCl、KOH、 Ba(OH)2 、 NaOH 、 Na2CO3 、 BaSO4 、 CaCl2 、 NaHCO3的电离方程式。
1.2.1 电解质的电离
一、电解质的电离
2、电离:
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离。
先电离
后导电
有电流
通电源
水分子作用
破坏了离子之间的相互作用
3、电离方程式
NaCl =
Na+ + Cl-
KNO3 =
K+ + NO3-
遵循质量守恒、电荷守恒
原子团不能拆开写
酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物
碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
盐:电离时能够生成对应的阳离子和阴离子,且阳离子不是氢离子或不完全是氢离子,阴离子不是氢氧根离子或不全是氢氧根离子的化合物
课堂练习
1.下列哪些物质是电解质?
下列哪些物质是非电解质?
下列哪些物质既不是电解质又不是非电解质?
氯化氢、NO、氯化钠固体、氨水、H2CO3、CO2、酒精、Cl2
氯化氢、氯化钠固体、H2CO3
NO、酒精、CO2
Cl2、氨水
课堂练习
2.下列物质________________________________________能导电?
________________________________________是电解质?
________________________________________是非电解质?
(1)金属铜 (2)碳棒 (3)O2 (4)H2SO4 (5)液态HCl (6)CH3COOH
(7)葡萄糖 (8)固态NaCl (9)CaCO3固体 (10)CuSO4·5H2O
(11)熔融状态的KNO3 (12)KOH水溶液 (13)酒精水溶液
(14)盐酸 (15)CaO (16)CO2 (17)H2O (18)NH3
(1)、(2)、(11)、(12)、(14)、(17)
(4)、(5)、(6)、(8)、(9)、(10)、(11)、(15)
(7)、(16)、(18)
感谢聆听!
CHEMISTRY