人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应导学案

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2022-2023学年高一化学同步学习高效学与练（自主学案）
第一章 物质及其变化
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
课程学习目标
1.了解电解质的概念，理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
2．能从宏观和微观相结合的角度认识酸、碱、盐的概念。
3．学会用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
学科核心素养
1．通过对“电离概念”的学习，逐步提升科学探究和创新能力。
2．通过对“电离方程式书写”的学习，培养证据推理和模型认知意识。
【知识回顾】
1．导电性实验证明：NaCl、NaOH、H2SO4的水溶液 导电，蔗糖、酒精的水溶液 导电。
2．常见的酸有： 、 、 (写化学式)；常见的碱有： 、 、Ba(OH)2和Ca(OH)2。
3．NaCl、 等属于正盐；而NaHCO3属于 盐。
【答案】1.能够 不；2.HCl、H2SO4、HNO3；NaOH、KOH；3.Na2SO4 酸式
【新知学习】
一．电解质
1．定义
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。如：HCl、H2SO4、NaOH、Ca(OH)2、NaCl、KNO3等。
【注意】
(1)在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物，叫非电解质。如：蔗糖、酒精、部分非金属氧化物、氨气等。
(2)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2．电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
(1)干燥的NaCl固体 不 导电。NaCl属于电解质，固体中含有带电微粒Na＋、Cl－，但这些离子 不能 自由移动，故氯化钠固体不 导电。
(2)电解质导电必须具备的条件：有 自由移动 的离子。
(3)NaCl固体溶于水时，在 水分子 的作用下，Na＋、Cl－进入水中，形成了能够 自由移动 的带电粒子，故NaCl溶液 可 导电。
(4)氯化钠固体受热熔化时，离子的运动随__温度升高__而加快，克服了离子间的相互作用，产生了能够自由移动的 Na＋ 和 Cl－ ，故熔融NaCl也能导电。
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．电离方程式：
(1)含义：用化学式和离子符号表示__电离__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：__HCl===H＋＋Cl－__。
②碱的电离，如NaOH：__NaOH===Na＋＋OH－__。
③盐的电离，如NaCl：__NaCl===Na＋＋Cl－__。
【点拨】电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。
如NaHSO4溶于水中： NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO ，
在熔融状态下： NaHSO4===Na＋＋HSO ；
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__H＋__的化合物是酸。
②实例。

(2)碱
①定义：电离时生成的阴离子全部是__OH－__的化合物是碱。
②实例。

(3)盐
①定义：电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和__酸根阴离子__
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。


【知识进阶】
一．电解质及其导电性
问题探究：

1．上图所示装置为试验物质导电性装置，在干燥的烧杯中依次分别加入下列物质，观察灯泡是否变亮？加入烧杯中的物质是否是电解质？
实验
物质
实验现象
物质的
导电性
是否是
电解质
实验1
干燥的NaCl固体
灯泡不亮
不导电
是
实验2
熔融NaCl
灯泡亮
导电
是
实验3
NaCl溶液
灯泡亮
导电
不是

2．通过以上实验，讨论：电解质本身是否一定导电？电解质导电的环境一般是什么环境？
电解质本身不一定能导电，电解质导电的环境为在水溶液中或熔融状态下。
3．如果将无水酒精或酒精水溶液放入上面的烧杯中，灯泡都不亮，则酒精是否属于电解质？
酒精不属于电解质，而是一种非电解质。
【知识归纳总结】
1．电解质和非电解质的比较

电解质
非电解质
概念
在水溶液或熔融状态下能导电的
化合物
在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物
关键词
“或、化合物”
“和、化合物”
满足条件
导电
不导电
实质
自身电离出离子
自身不能电离出离子
注意
用“自身”能否电离可确定是否为电解质
物质类别
酸、碱、盐、水、金属氧化物
非金属氧化物、氨气、绝大多数有机物

2.电解质与非电解质的异同
（1）电解质、非电解质都应是 化合 物。单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。
比如铜虽然能导电，但铜是单质，所以不是电解质；盐酸能导电，但它是氯化氢气体的水溶液，是混合物，所以不属于电解质。HCl是电解质。
（2）电解质导电须有外界条件： 水溶液 或 熔融 状态。只要满足在其中一种情况下能够导电的化合物就是电解质。
（3）电解质还应是在一定条件下 本身电离出自由移动离子 而导电的化合物。比如像SO3、SO2、CO2、NH3，它们的水溶液虽能导电，却是生成物电离而导电，并非它们本身电离导电，所以它们是非电解质。
（4）某些难溶于水的化合物。如BaSO4、AgCl等，由于它们溶解度太小，难测其水溶液的导电性，它们溶解的部分是完全电离的，另外，它们在 熔融 状态能够导电，所以是电解质。
（5）共价化合物的水溶液中，在水分子作用下，共价化合物可以电离并且导电，而共价化合物在熔融状态下 不能 导电；离子化合物在两种状态下都可以导电，这点可以用来区别共价化合物和离子化合物。
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．强、弱电解质的比较

强电解质
弱电解质
电离程度
完全
部分
电离平衡
不存在
存在
溶液中微粒种类
离子、水分子
离子、水分子、弱电解质分子
物质类别
强酸、强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物
弱酸、弱碱、水

（2）注意事项
电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如BaSO4等虽难溶于水，但溶于水的部分是完全电离的，故它们是强电解质。相反，能溶于水的未必都是强电解质，如CH3COOH等虽然能溶于水，但溶解时只有部分电离，故它们是弱电解质。
（3）电解质溶液导电能力
离子浓度：浓度大，导电能力　 强　　。
温度：温度高，导电能力　　强　　。
电解质导电的强弱与电解质强弱　　无关　　（填“无关”或“有关”）
6．电解质、非电解质、强电解质、弱电解质与物质类别的关系
(1)电解质和非电解质一定都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)酸(不论强弱)、碱(不论强弱)、盐(不论难溶、易溶)都是电解质。
(3)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质，它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离，是电解质。
(4)电解质不一定能导电，如固态NaCl、液态HCl等；能导电的物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。
(5)非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(6)溶液导电性的强弱只与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关，与电解质的强弱无直接关系。
【典例1】下列物质中既能导电，又属于电解质的一组物质是（ ）
A．石墨、醋酸溶液、食盐晶体
B．熔融状态的KOH、熔融状态的NaCl
C．稀H2SO4、NaOH溶液、纯HNO3
D．液氨、石灰水、水银
【答案】B
【解析】
【分析】
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，能导电的物质中含有自由电子或自由移动的阴阳离子，水溶液中或熔融状态完全电离的电解质为强电解质，据此判断。
【详解】
A、石墨能导电是单质不是电解质，醋酸溶液能导电是乙酸和水的混合物，其中醋酸属于弱电解质，食盐晶体是电解质但不导电，故A错误；
B、熔融状态的KOH、熔融状态的NaCl均属于强电解质能导电，故B正确；
C、稀硫酸和NaOH溶液是混合物，不是电解质也不是非电解质，，纯硝酸不导电，故C错误；
D、液氨不导电，是非电解质，石灰水是混合物，水银是单质，都不是电解质也不是非电解质，故D错误；
故答案选B。
【点睛】
本题考查了电解质和非电解质的判断，注意电解质不一定导电，导电的不一定是电解质，强电解质完全电离。
（变式训练1）现有以下物质：①NaCl固体；②液态CO2；③液态氯化氢；④汞；⑤固体BaSO4；⑥蔗糖；⑦酒精；⑧熔融的Na2CO3，请回答下列问题：
（1）以上物质中能导电的是____；
（2）以上物质属于电解质的是____；
（3）以上物质属于非电解质的是____；
（4）以上物质溶于水后形成的溶液能导电的是_____；
【答案】④⑧ ①③⑤⑧ ②⑥⑦ ①②③⑧
【解析】
①NaCl固体是盐，属于电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电； 溶于水，能产生自由移动的离子，水溶液能导电；
②液态CO2是氧化物，属于非电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电；溶于水，与水反应生成电解质，能产生自由移动的离子，水溶液能导电；
 ③液态氯化氢是电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电；溶于水，能产生自由移动的离子，水溶液能导电；
  ④汞是单质，既不是电解质也不是非电解质； 含有自由电子，能导电；不溶于水；
 ⑤BaSO4固体是盐，属于电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电；水中溶解度很小，水溶液不导电；
⑥蔗糖属于非电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电；水溶液不含自由移动的离子，不导电；
⑦酒精属于非电解质；不含自由移动的离子或自由电子，不导电；水溶液不含自由移动的离子，不导电；
 ⑧熔融的Na2CO3是盐，属于电解质；含有自由移动的离子，能导电；水溶液能电离产生自由移动的离子，能导电；
(1)以上物质中能导电的是④⑧，故答案为：④⑧；
(2)以上物质属于电解质的是①③⑤⑧，故答案为：①③⑤⑧；
(3)以上物质属于非电解质的是②⑥⑦，故答案为：②⑥⑦；
(4)以上物质溶于水后形成的溶液能导电的是①②③⑧，故答案为：①②③⑧；
知识点二
二．电离方程式的书写
问题探究：根据知识点1中的【问题探究】可知：NaCl固体不导电，NaCl溶液或熔融NaCl可导电，据此探究下列问题：
1．NaCl固体为电解质，但其不能导电。这是为什么？
2．NaCl溶液可导电，将NaCl固体溶于水，发生了怎样的变化？
3．熔融NaCl可导电，加热NaCl固体使之熔融的过程中又发生了怎样的变化？
4．NaCl溶液或熔融NaCl能导电，与是否通电有关吗？
探究提示：1.NaCl固体中的阴、阳离子不能自由移动。
2．将NaCl固体溶于水，在水分子的作用下，Na＋和Cl－扩散到水分子之间，变得能自由移动。
3．加热NaCl固体至熔融状态时，Na＋和Cl－克服了微粒间原有的作用力，变得能自由移动。
4．无关。
【知识归纳总结】
(1)强电解质：完全电离，用“===”连接。
(2)弱电解质：部分电离，用“⇌” 连接。
①多元弱酸(如H2CO3、H2SO3、H2S等均为二元弱酸)分步电离，且电离程度逐步减弱，酸性由
第一步电离决定，
如H2CO3的电离方程式为 H2CO3⇌H＋＋HCO 、 HCO⇌H＋＋CO 。
②多元弱碱[如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3等]分步电离，但一步写出，
如Fe(OH)3的电离方程式为 Fe(OH)3⇌Fe3＋＋3OH－ 。
③酸式盐的电离：多元强酸酸式盐与多元弱酸酸式盐的阴离子电离方式不同，
如NaHSO4溶于水中： NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO ，
在熔融状态下： NaHSO4===Na＋＋HSO ；
NaHCO3溶于水中： NaHCO3===Na＋＋HCO ， HCO ⇌ H＋＋CO 。
(3)书写电离方程式的注意要点：
①原子与电荷必须要守恒
②原子团不能拆开写
③构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为系数
④强电解质的电离写“==”，弱电解质的电离写“⇌”
【典例2】（2020·江苏省镇江中学高一月考）下列电离方程式中，正确的是
A．H2SO4= H+SO B．FeCl3=Fe2++3C1-
C．NaNO3= Na++NO D．KClO3= K++Cl- +3O2-
【答案】C
【详解】
A．H2SO4为强电解质，电离方程式H2SO4 = 2H+ + SO，A错误；
B．FeCl3在水溶液中完全电离，电离方程式为：FeCl3=Fe3++3C1-，B错误；
C．NaNO3在水溶液里完全电离，电离方程式为：NaNO3= Na++NO，C正确；
D．KClO3的电离方程式为：KClO3= K++，D错误；
答案选C。
（变式训练2）（2021·黔西南州同源中学高一期中）写出下列各物质在水中的电离方程式：
(1)HNO3___________。
(2)Fe2(SO4)3___________。
(3)AgNO3___________。
【答案】HNO3=H++ Fe2(SO4)3=2Fe3++3 AgNO3=Ag++； 【详解】
(1)HNO3是一元强酸，完全电离产生H+、，电离方程式为：HNO3=H++；
(2)Fe2(SO4)3是盐，属于强电解质，电离产生Fe3+、，电离方程式为：Fe2(SO4)3=2Fe3++3；
(3)AgNO3是盐，属于强电解质，电离产生Ag+、，电离方程式为：AgNO3=Ag++；
【效果检测】
1．（2021·北京高一学业考试）下列物质中，属于电解质的是
A．Al B．NaCl C．KOH溶液 D．蔗糖溶液
【答案】B
【详解】
A．铝是金属单质，单质既不是电解质也不是非电解质，故A错误；
B．氯化钠是盐，在溶液中电离能电离出钠离子和氯离子，属于电解质，故B正确；
C．氢氧化钾溶液是混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质，故C错误；
D．蔗糖溶液是混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质，故D错误；
故选B。
2．（2021·浙江绍兴市·高一期末）下列物质中，含有自由移动的是
A．溶液 B．熔融态的 C．溶液 D．气体
【答案】B
【详解】
A．氯酸钾溶液中含有自由移动的氯酸根离子，没有自由移动的氯离子，故A不符；
B．熔融态的中含有电离出，能自由移动，故B符合；
C．溶液中含有自由移动的次氯酸根离子，没有自由移动的氯离子 故C不符；
D．气体分子中只有氯原子，没有氯离子，故D不符；
答案选B。
3．（2021·浙江高一月考）下列属于电解质，又能导电的是
A．盐酸 B．镁铝合金 C．无水乙醇 D．熔融态氯化钾
【答案】D
【详解】
电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物。
A．盐酸为HCl溶于水后所得溶液，HCl完全电离出H+、Cl-，溶液能导电，溶液为混合物，因此盐酸不是电解质，故A不选；
B．镁铝合金中组成为金属单质，能够导电，镁铝合金为单质，不是电解质，故B不选；
C．无水乙醇溶于水溶液中或在熔融状态下均不会发生电离，因此为非电解质，无水乙醇中不含能自由移动的电子或者离子，因此无水乙醇不能导电，故C不选；
D．氯化钾为盐类物质，在熔融状态下能电离出K+、Cl-，能够导电，因此熔融态氯化钾为电解质，故D选；
综上所述，答案为D。
4．（2021·浙江高一月考）下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是
A．CH3COOH B．K2SO4 C．SO2 D．Cl2
【答案】C
【详解】
在水溶液或者熔融状态下能导电的化合物称为电解质；CH3COOH、K2SO4在水溶液中因自身电电离而导电，则属于电解质；SO2的溶于水且与水反应生成亚硫酸而使溶液导电，则SO2水溶液虽然能导电但其属于非电解质；Cl2属于单质，所以既不是电解质也不是非电解质，综上所述，C符合题意，故选C；
答案选C
5．（2021·上海高一期末）下列电离方程式错误的是
A．HNO3→H++NO B．CaCO3Ca2++CO
C．NaHSO4→Na++H++SO D．NH3•H2ONH+OH-
【答案】B
【详解】
A． 硝酸是强电解质，HNO3→H++NO，故A正确 ；
B． 碳酸钙是强电解质，CaCO3=Ca2++CO，故B错误；
C． 硫酸氢钠是强电解质，NaHSO4→Na++H++SO，故C正确；
D． 一水合氨是弱电解质，NH3•H2ONH+OH-，故D正确；
故选B。
6．（2021·陕西西安市·高新一中高一月考）把0.05molNaOH固体分别加入到100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是
A．自来水 B．0.05mol/L盐酸 C．0.5mol/L醋酸溶液 D．0.5mol/LKCl溶液
【答案】B
【分析】
电解质溶液导电性强弱与离子浓度成正比，与电荷成正比，如果把0.05molNaOH固体分别加入到100mL下列液体中，溶液导电能力变化最小，反应加入NaOH固体前后离子浓度变化最小，据此分析解答。
【详解】
A．加入到自来水中，水中离子浓度很小，加入NaOH后溶液中离子浓度变化较大，则溶液导电能力变化较大，故A不选；
B．加入到0.5mol/L的稀盐酸中，二者恰好完全反应生成强电解质NaCl，HCl、NaCl都是强电解质，在加入NaOH固体前后离子浓度变化不大，则溶液导电能力变化不大，故B符合题意；
C．HAc是弱电解质，离子浓度较小，溶液导电性较弱，加入NaOH固体后，二者恰好完全反应生成强电解质醋酸钠，离子浓度变化较大，则溶液导电能力变化较大，故C不选；
D．KCl是强电解质，加入NaOH后，二者不反应，但溶液中离子浓度增大一倍，则溶液导电能力增大一倍，溶液导电能力变化较大，故D不选。
答案选B。
【点睛】
本题以溶液导电能力强弱为载体考查离子反应，明确溶液导电性强弱影响因素及物质之间的反应是解本题关键。
7．（2021·云南丽江市·高一期末）下列有关叙述正确的是
A．硝酸钾溶液能导电，所以硝酸钾溶液是电解质
B．固态氯化钾不导电，但氯化钾是电解质
C．铜丝、铁钉均能导电，所以他们都是电解质
D．CO2溶于水能导电，所以CO2是电解质
【答案】B
【详解】
A．硝酸钾溶液是混合物，不是化合物，不属于电解质，故A错误；
B．固态氯化钾不导电，但氯化钾在水溶液或熔融状态下能导电，属于电解质，故B正确；
C．铜丝、铁钉均能导电，但它们是单质，不属于电解质，故C错误；
D．CO2溶于水生成碳酸，碳酸电离出阴、阳离子而使其溶液导电，电离出阴阳离子的物质是碳酸，不是CO2，所以CO2不属于电解质，故D错误。
故选B。
8．（2020·江苏省镇江中学高一月考）下列物质溶于水后的电离方程式：
(1)Na3PO4：_______
(2)NaHCO3：_______
(3)明矾：_______
【答案】Na3PO4= 3Na++PO； NaHCO3= Na++HCO
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO或KAl(SO4)2·12H2O = K++ Al3++2SO+12H2O；
【详解】
(1)Na3PO4是强电解质，在水溶液中完全电离为钠离子和磷酸根离子，电离方程式为Na3PO4= 3Na++PO；
(2)NaHCO3是强电解质，在水溶液中完全电离为钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为NaHCO3= Na++HCO；
(3) 明矾是，属于强电解质，在溶液中完全电离出钾离子、铝离子和硫酸根离子，电离方程式为：KAl(SO4)2=K++Al3++ 2SO或KAl(SO4)2·12H2O = K+ + Al3+ + 2SO+ 12H2O；
9．（2020·江苏省镇江中学高一月考）现有下列物质：①K2SO4晶体 ②液态SO3 ③硫酸 ④汞 ⑤CaCl2溶液 ⑥蔗糖⑦乙醇 ⑧熔融的NaCl。回答下列问题：
(1)能导电的是_______(填序号，下同)；
(2)属于电解质的是_______；
(3)属于非电解质的是_______。
【答案】④⑤⑧ ①③⑧ ②⑥⑦
【详解】
(1)④汞中存在自由移动的电子，能导电；⑤CaCl2在溶液中电离产生自由移动的钙离子和氯离子，能导电；⑧熔融的NaCl电离产生自由移动的钠离子和氯离子，能导电；故答案为：④⑤⑧；
(2)①K2SO4晶体、③硫酸和⑧熔融的NaCl的水溶液或熔融状态可以导电，本身属于化合物，属于电解质，故答案为：①③⑧；
(3)②液态SO3、⑥蔗糖、⑦乙醇是化合物，自身不能电离，属于非电解质，故答案为：②⑥⑦。
10．（2020·夏河县夏河中学高一期中）(1)下列物质：
①H2SO4  ②蔗糖  ③NaOH  ④KCl  ⑤CO2  ⑥Fe  ⑦碳酸钠溶液
属于电解质的是：______(填序号)、属于非电解质的是：______(填序号)、既不是电解质，也不是非电解质的是_____，能导电的是：_______(填序号)。
(2)写出下列物质在溶液里的电离方程式
①硫酸：______
②氢氧化钠：______
③碳酸钠：_______
④硫酸氢钠：_______
【答案】①③④ ②⑤ ⑥⑦ ⑥⑦ H2SO4=2H++SO NaOH=Na++OH- Na2CO3=2Na++CO NaHSO4=Na++H++SO
【详解】
(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质，故属于电解质的是①H2SO4③NaOH④KCl；在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质，故属于非电解质的是②蔗糖⑤CO2；单质和混合物既不是电解质也不是非电解质，故既不是电解质，也不是非电解质的是⑥Fe⑦碳酸钠溶液；金属单质、熔融状态的电解质、电解质水溶液等可以导电，故能导电的是⑥Fe⑦碳酸钠溶液；
(2)①H2SO4为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为H2SO4=2H++SO；
②NaOH为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为NaOH=Na++OH-；
③Na2CO3为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为Na2CO3=2Na++CO；
④NaHSO4为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为NaHSO4= Na++H++SO。