高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应第1课时学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应第1课时学案设计，共8页。学案主要包含了学习目标，自主预习，参考答案，效果检测，合作探究，核心归纳，典型例题，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】
1.了解酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。
2.知道电解质的电离需要一定条件,并遵循一定规律。
3.学会用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
【自主预习】
1.物质导电性实验
通过实验知道,NaCl溶液、KNO3溶液能导电,不仅如此,如果将NaCl固体、KNO3固体分别加热至熔化,它们也能导电。
导电条件及原因:固体电解质不导电,只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了解离,解离出了能自由移动的阴、阳离子,阴、阳离子在电场作用下发生定向移动。
2.电解质、非电解质的概念
电解质:在 里或 状态下能够导电的 。
非电解质:在 里和 状态下 导电的 。
3.电离
电解质在水溶液中或熔融状态下形成 的阴、阳离子的过程。
4.电离方程式
用化学式和离子符号表示 的式子。
5.从电离的角度理解酸、碱、盐的概念
6.酸、碱、盐的概念
酸:电离时产生的阳离子全部都是 的化合物。
碱:电离时产生的阴离子全部都是 的化合物。
盐:电离时生成 和 的化合物。
【参考答案】2.水溶液 熔融 化合物 水溶液 熔融 均不能 化合物
3.自由移动 4.电离过程
5.①H++Cl- ②Na++OH- ③NH4++Cl-
④H++NO3- ⑤Ca2++2OH- ⑥2Na++CO32- ⑦2H++SO42- ⑧Ba2++2OH- ⑨2Al3++3SO42-
6.H+ OH- 金属阳离子(或铵根离子) 酸根离子
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铜和食盐水都能导电,都属于电解质。( )
(2)将BaSO4固体投入水中,水溶液导电性弱,故它是非电解质。( )
(3)电解质发生电离需要通电才能进行。( )
(4)电解质是化合物,电解质溶液是混合物。( )
(5)溶于水能电离产生H+的电解质一定属于酸。( )
(6)氯化钠晶体不能导电,是由于其中不含离子。( )
(7)NH3属于非电解质,但其水溶液能够导电。( )
(8)在溶于水或熔融状态下能够自身发生电离的化合物一定是电解质。( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√
2.电离产生H+的物质就是酸,电离产生OH-的物质就是碱,这种说法正确吗?
【答案】错误。电离产生的阳离子全部是H+的物质是酸;电离产生的阴离子全部是OH-的物质是碱。如硫酸氢钠在溶液中电离产生H+,但属于盐。
【合作探究】
任务1：电解质与非电解质
情境导入
问题生成
1.人体汗液里含有一定量的NaCl,NaCl和HCl都是电解质,它们本身导电吗?它们在熔融状态下都能导电吗?
【答案】本身不导电。氯化钠在熔融状态下能导电,氯化氢不能。
2.NaCl能否导电的本质是什么?
【答案】
3.能导电的物质一定是电解质,不能导电的物质一定是非电解质吗?
【答案】电解质、非电解质均指化合物,氯气单质不能导电,铜、石墨等单质能导电,NaCl溶液能导电,但它们都不是化合物,所以既不是电解质,也不是非电解质。
拓宽视野：我们在电视或者网络中观看体育比赛,总会看到运动员手里拿着一些红的、黄的、蓝的饮料,为什么运动员会喝此类饮料?饮料里面有什么成分?这些都成了观众好奇的问题。原来是运动员大量出汗会流失钾、钠、镁等离子,从而引起身体乏力甚至抽筋,导致运动能力下滑,而此类饮料是通过电解质溶于水制成的,其主要成分中含有钠离子、钾离子、镁离子等,可补充人体代谢的消耗。
【核心归纳】
1.电解质和非电解质
2.“三步曲”判断电解质、非电解质
(1)第一步看是不是化合物:电解质与非电解质都属于化合物。单质(如石墨)、混合物(如盐酸)既不是电解质,也不是非电解质。
(2)第二步看在水溶液里或者在熔融状态下能否导电:电解质在一定条件下导电。电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态,二者具备其一即可。
(3)第三步还要看是否自身发生电离而导电:溶于水能导电的化合物不一定是电解质。如CO2的水溶液能导电,但不是CO2分子本身直接电离产生离子,而是CO2与水反应生成的H2CO3电离出自由移动的离子而导电,H2CO3是电解质,CO2是非电解质。
【典型例题】
【例1】下图表示的一些物质或概念间的从属关系中正确的是( )。
【答案】A
【解析】二氧化碳属于非电解质,非电解质属于化合物,A项正确;食盐是电解质,电解质不一定能导电,B项错误;硫酸钡为化合物,化合物不一定属于弱电解质,而且BaSO4属于强电解质,C项错误;纯碱属于盐,不属于碱,D项错误。
灵犀一点：电解质本身不一定导电,只能在一定条件下能导电,电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态,二者具备其一即可。有些溶解性很小的物质,如碳酸钙、硫酸钡和氯化银等,它们溶于水的部分完全电离,故都是强电解质。
【例2】某同学利用如图所示装置对电解质溶液的导电性进行实验探究。下列说法中正确的是( )。
A.闭合开关K后,电流表A的指针不发生偏转,证明酒精溶液是非电解质
B.闭合开关K后,往溶液中通入氯气,随着气体的通入,电流表示数增大,故氯气是电解质
C.取用0.1 ml·L-1的蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖是非电解质
D.闭合开关K后,往烧杯中加NaCl固体,虽然固体溶解,由于不反应,故电流表的指针不发生偏转
【答案】C
【解析】当开关K闭合后,电流表的指针不发生偏转,证明酒精溶液不导电,酒精是非电解质,A项错误;闭合开关K,往溶液中通入氯气,氯气与水反应生成的盐酸和次氯酸能导电,而氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,B项错误;取用0.1 ml·L-1的蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,证明蔗糖溶液不导电,蔗糖是化合物且不能电离,则蔗糖是非电解质,C项正确;闭合开关K,往烧杯中加入NaCl固体,氯化钠溶于水,电离出阴、阳离子,混合溶液能导电,所以电流表的指针发生偏转,D项错误。
灵犀一点：判断一种物质是否为电解质的依据:
任务2：电解质的电离
情境导入 已知:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,且Ca(HCO3)2易溶于水。请根据上述信息,利用下图装置探究电解质溶液的导电能力。
问题生成
1.通入CO2前,灯泡是否发光?为什么?
【答案】发光,因为Ca(OH)2溶于水后电离出离子,溶液中离子的浓度比较大,故灯泡发光。
2.通入CO2一段时间后,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
【答案】灯泡先变暗后熄灭,因为发生了反应CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,溶液中自由移动的离子减少。
3.继续通入过量的CO2,灯泡的亮度有何变化?原因是什么?
【答案】灯泡熄灭后又逐渐变亮,因为又发生了反应CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,Ca(HCO3)2完全电离出自由移动的离子,溶液中离子浓度增大。
4.下列四个图中,哪一个能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)。原因是什么?
【答案】D;由于开始通入CO2后溶液中自由移动离子的浓度逐渐减小,所以一开始导电能力逐渐下降,随着反应的进行,离子浓度又逐渐增大,导电能力又逐渐增强。
5.请写出Ca(HCO3)2的电离方程式。
【答案】Ca(HCO3)2Ca2++2HCO3-。
【核心归纳】
电离方程式的书写
1.强酸、强碱和绝大部分盐书写时用“”连接,如H2SO42H++SO42-、NaOHNa++OH-、NaClNa++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NaHSO4Na++H++SO42-,熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4Na++HSO4-。
(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NaHCO3Na++HCO3-。
3.活泼金属的氧化物在熔融状态下也可电离,如Na2O2Na++O2-。
拓展知识：1.一元弱酸、弱碱的电离方程式用“”连接,如HClOH++ClO-。
2.多元弱酸分步电离,如H2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-。
3.多元弱碱一步电离,如Fe(OH)3Fe3++3OH-。
【典型例题】
【例3】下列叙述正确的是( )。
A.虽然石墨有较好的导电性,但它属于非电解质
B.实验测得CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
C.实验测得液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
D.蔗糖(纯净物)在水溶液和熔融状态下均不能导电,所以蔗糖属于非电解质
【答案】D
【解析】能导电的不一定是电解质,石墨能导电,但石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,A项错误;CO2的水溶液能导电,是因为CO2与水反应生成的H2CO3电离产生离子,而不是CO2自身电离产生离子,B项错误;液态HCl不能导电,但溶于水时能导电,固体NaCl不能导电,但溶于水或熔融状态下能导电,因此HCl、NaCl是电解质,C项错误;在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质,D项正确。
灵犀一点： 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。
【例4】下列电离方程式中,正确的是( )。
A.NaHCO3Na++H++CO32-
B.MgCl2Mg2++Cl2-
C.H2SO42H++SO42-
D.KClO3K++Cl-+3O2-
【答案】C
【解析】A项,NaHCO3完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,正确的电离方程式为NaHCO3Na++HCO3-;B项,MgCl2完全电离出镁离子和氯离子,正确的电离方程式为MgCl2Mg2++2Cl-; D项,KClO3完全电离出钾离子和氯酸根离子,正确的电离方程式为KClO3K++ClO3-。
灵犀一点：书写电离方程式的注意事项
(1)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。注意在水溶液中HCO3-不能拆成H+和CO32-,而HSO4-必须拆成H+和SO42-。
(2)符合质量守恒:“”两边原子种类、数目、质量相同。
(3)符合电荷守恒:正电荷总数=负电荷总数。
【随堂检测】
1.目前市场上有一种专门为婴幼儿设计的电解质饮料,适合在婴幼儿感冒、 发烧时快速补充体内流失的电解质成分。 下列物质可用作该饮料中的电解质的是( )。
A.FeB.葡萄糖C.MgSO4D.CO2
【答案】C
【解析】选项中只有 MgSO4是电解质,C项符合题意。
2.下列电离方程式书写正确的是( )。
A.NaOHNa++O2-+H+
B.FeCl3Fe+3+3Cl-
C.Mg(NO3)2Mg2++NO32-
D.H2SO42H++SO42-
【答案】D
【解析】NaOH完全电离为Na+和OH-,A项错误;FeCl3完全电离为1个Fe3+和3个Cl-,B项错误;Mg(NO3)2完全电离为1个Mg2+和2个NO3-,C项错误。
3.在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液,灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是( )。
A.盐酸中逐滴加入食盐溶液
B.硫酸溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.石灰乳中逐滴加入稀盐酸
D.硫酸溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液
【答案】D
【解析】HCl是强电解质,在水溶液里完全电离,加入NaCl溶液后,两者不反应,灯泡不会熄灭,A项错误;H2SO4和NaOH都是强电解质,两者发生反应H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,生成的硫酸钠是强电解质,溶液中离子浓度减小,灯泡变暗,但不会熄灭,B项错误;Ca(OH)2、HCl都是强电解质,两者发生反应Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O,石灰乳属于微溶物,离子浓度较小,反应后溶液中离子浓度增大,则灯泡变亮,C项错误;硫酸和氢氧化钡都是强电解质,两者发生反应Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,反应后生成难溶物和水,溶液中离子浓度逐渐减小,所以灯泡变暗,两者恰好完全反应时离子浓度最小,灯泡熄灭,再继续滴加氢氧化钡溶液,溶液中离子浓度增大,灯泡变亮,D项正确。
4.2022年北京冬奥会上,奥运健儿赛场挥洒汗水,运动员大量出汗会流失钾离子、钠离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子等,从而引起身体乏力甚至抽筋,导致运动能力下滑。所以激烈运动后人体内需补充电解质。
现有以下物质:①NaCl晶体、②纯H2SO4、③碳酸钙固体、④熔融KCl、⑤葡萄糖晶体、⑥铜、⑦CO2、⑧MgSO4固体、⑨K2SO4溶液。
(1)以上物质中能导电的是 (填序号,下同)。
(2)以上物质中属于电解质的是 ,属于非电解质的是 ,既不属于电解质又不属于非电解质的是 。
(3)在以上属于电解质的物质中任选2种,写出其在水溶液中或熔融状态下的电离方程式: 。
【答案】(1)④⑥⑨
(2)①②③④⑧ ⑤⑦ ⑥⑨
(3)NaClNa++Cl-、H2SO42H++SO42-、CaCO3Ca2++CO32-、KClK++Cl-、MgSO4Mg2++SO42-(任写两种)
【解析】熔融KCl和K2SO4溶液中存在着自由移动的离子,铜中存在着自由移动的电子,故它们能导电;化合物依据其在水溶液里或熔融状态下能否导电分为电解质和非电解质,①②③④⑧在水溶液中或熔融状态下能导电,故①②③④⑧为电解质;⑤溶于水时和熔融态时均不导电,属于非电解质,虽然⑦溶于水后生成的新物质H2CO3能发生电离,但⑦属于非电解质。
物质类别
酸
碱
盐
电离方程式
①HCl
②NaOH
③NH4Cl
④HNO3
⑤Ca(OH)2
⑥Na2CO3
⑦H2SO4
⑧Ba(OH)2
⑨Al2(SO4)3
电解质
非电解质
概念
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
相同点
均为化合物
不同点
水溶液里或熔融状态下能导电
水溶液里和熔融状态下都不能导电
本质
区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离,以分子形式存在
所含物
质类型
酸:H2SO4、H2CO3、
CH3COOH;
碱:NaOH、NH3·H2O;
盐:NaCl、CaCO3;
活泼金属氧化物:Na2O;水
非金属氧化物:如SO2、SO3、CO2、CO、P2O5;
非酸性气态氢化物:如NH3;
大部分有机物:如蔗糖、酒精、CH4
选项
X
Y
Z
A
干冰
非电解质
化合物
B
食盐
电解质
能导电的物质
C
硫酸钡
化合物
弱电解质
D
纯碱
碱
电解质