2018年高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第2節(jié) 電解質(zhì)學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序（3） 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 第二章 第二節(jié) 電解質(zhì) 二. 教學(xué)目的 1、了解電離、電解質(zhì)、離子反應(yīng)、離子方程式的含義 2、知道酸、堿、鹽發(fā)生電離 3、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生條件能正確書寫常見反應(yīng)的離子方程式 4、了解常見離子的檢驗(yàn)方法 三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1、電解質(zhì)的概念 2、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生條件，能正確書寫常見反應(yīng)的離子方程式 四. 知識(shí)分析 （一）電解質(zhì)的電離 實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)試物質(zhì)的導(dǎo)電 現(xiàn)象 結(jié)論 解釋 NaCl晶體 燈泡不亮 不導(dǎo)電 晶體中沒有自由移動(dòng)的離子 NaCl（熔融） 燈泡亮 導(dǎo)電 有自由移動(dòng)的離子 NaCl溶液 燈泡亮 導(dǎo)電 有自由移動(dòng)的離子 物質(zhì)導(dǎo)電的情況：a、金屬導(dǎo)電：含有 自由移動(dòng)的電子 b、化合物（熔融或水溶液）：含有自由移動(dòng)的離子 1、電離： （1）定義：一些物質(zhì)溶解于水或受熱熔化而離解成自由移動(dòng)離子的過程。 （2）條件：溶于水或熔化 2、電離方程式：用符號(hào)來表示電離過程的式子，叫電離方程式。 練習(xí)：寫出電離方程式 H2SO4＝2H＋＋SO42－ Ba(OH)2＝Ba2＋＋2OH－ Fe2(SO4)3＝2Fe3＋＋ 3SO42－ (NH4)2CO3＝2NH4＋＋CO32－ 3、酸：電離出的陽離子全部是H＋的化合物叫做酸 堿：電離出的陰離子全部是OH－的化合物叫做堿 鹽：電離時(shí)，生成金屬離子（或銨根離子）和酸根離子的化合物。 4、電解質(zhì)與非電解質(zhì)： （1）比較 電解質(zhì) 非電解質(zhì) 含義 溶于水或熔化時(shí)能導(dǎo)電的化合物 溶于水或熔化時(shí)不能導(dǎo)電的化合物 能否電離 能 不能 溶液中的存在形式 陰、陽離子 分子 物質(zhì)類別 酸、堿、鹽等 非金屬氧化物、氫化物等 舉例 硫酸、氫氧化鈉、硫酸銅 二氧化碳、甲烷 （2）強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì) 強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 含義 在水溶液里完全電離 在水溶液里部分電離 電離條件 在水溶液中 電離程度 全部 部分 溶質(zhì)粒子種類 陰陽離子 分子和離子 化合物種類 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿和大部分鹽 弱酸 弱堿和水 實(shí)例 H2SO4 Ba(OH)2 NaCl CH3COOH NH3?H2O 擴(kuò)展：弱電解質(zhì)的電離方程式： a、寫出CH3COOH、H2CO3的電離方程式（多元弱酸分步電離）： CH3COOH?CH3COO－＋H＋ H2CO3?HCO3－＋H＋ HCO3－? H＋＋CO32－ b、寫出NH3?H2O、Fe(OH)3的電離方程式： NH3?H2O?NH4＋＋OH－ Fe(OH)3?Fe3＋＋3OH－ 練一練： （1）下列物質(zhì)中屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是（ ），弱電解質(zhì)的是（ ），非電解質(zhì)的是（ ） A、KI B、乙醇 C、氨水 D、蔗糖 E、HClO F、硫酸氫鈉 G、NH3?H2O H、液氯 I、CO2 J、硝酸 K、Na2O （2）下列電離方程式錯(cuò)誤的是（ ） A、Al2(SO4)3＝2Al3＋＋3SO42－ B、NH3?H2O ＝NH4＋＋OH－ C、NaHCO3＝Na＋＋HCO32－ D、H2SO4＝2H＋＋SO42－ （3）下列敘述正確的是（ ） A、NaCl在電流的作用下電離出Na＋、Cl— B、溶于水后電離出H＋的化合物是酸 C、HCl溶于水能導(dǎo)電，但液態(tài)HCl不導(dǎo)電 D、導(dǎo)電性強(qiáng)的溶液里自由移動(dòng)的離子數(shù)目一定比導(dǎo)電性弱的溶液里的自由移動(dòng)的離子數(shù)目多 （4）把0.05mol的NaOH固體分別加入下列100ml溶液中，溶液的導(dǎo)電能力變化不大的是（ ） A、自來水 B、0.5mol/L鹽酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/LNH4Cl溶液 答案：（1）AFJK；GE；BDI （2）C （3）C （4）BD 小結(jié)： 1、電解質(zhì)必須是本身電離出離子 2、常見的強(qiáng)電解質(zhì)： 強(qiáng)酸：HCl HNO3 H2SO4 強(qiáng)堿：NaOH KOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 鹽：NaCl K2SO4 KClO3 FeCl3 金屬氧化物：CaO Na2O 常見的弱電解質(zhì)： 弱酸：CH3COOH H2CO3 HClO 弱堿：NH3?H2O H2O （二）電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng) 1、離子反應(yīng)： （1）定義：有離子參加的反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。 （2）實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物某些離子濃度的減小。 （3）發(fā)生條件：①生成難溶的物質(zhì)；②生成難電離的物質(zhì)；③生成揮發(fā)性物質(zhì)。 2、離子方程式 （1）定義：用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫離子方程式 （2）書寫： 步驟： a、寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式； b、把易溶于水，易電離的物質(zhì)（即易溶性強(qiáng)電解質(zhì)）改寫為離子形式，難溶物、難電離的物質(zhì)以及氣體等用化學(xué)式表示； c、刪去等號(hào)兩邊未參加反應(yīng)的離子； d、檢查離子方程式兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)及電荷總數(shù)是否相等。 例如：氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng)： BaCl2＋H2SO4＝BaSO4↓＋2HCl Ba2＋＋2Cl－＋2H＋＋SO42－＝ BaSO4↓＋2Cl－＋2H＋ Ba2＋＋SO42－＝ BaSO4↓ （3）含義：表示一類化學(xué)反應(yīng)。 練一練：寫出下列反應(yīng)的離子方程式 ①鐵與稀硫酸 ②碳酸鈣與鹽酸 ③鈉與水 ④澄清石灰水與硝酸 ⑤小蘇打溶液與苛性鈉溶液 ⑥硫酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液 ⑦氫氧化銅與硫酸 ⑧CO2通入澄清石灰水 答案：①Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ ②CaCO3＋2H＋＝Ca2＋＋CO2↑＋H2O ③2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑ ④H＋＋OH－＝H2O ⑤HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O ⑥H＋＋OH－＝ H2O ⑦Cu(OH)2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O ⑧Ca2＋＋CO2＋2OH－＝ CaCO3↓＋H2O （4）書寫原則： a、合事實(shí) b、須二“恒” c、“號(hào)”符實(shí) d、“拆”合理 （5）檢查 a、符合物質(zhì)反應(yīng)的客觀事實(shí) b、必須遵循質(zhì)量守恒定律 c、必須遵循電荷守恒原理 d、必須遵循定組成規(guī)律 （三）物質(zhì)的檢驗(yàn) 1、不用外加試劑 方法：觀察法、加熱法、借用試劑法、相互作用法 練一練：不用外加試劑鑒別四種溶液：NaOH、KCl、CuSO4、MgCl2 答案：先觀察溶液呈藍(lán)色的為CuSO4溶液，再用其與剩余無色溶液混合，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的為NaOH溶液，再用NaOH溶液與剩余溶液混合，產(chǎn)生白色沉淀的是MgCl2溶液，剩余的是KCl溶液。 2、限用一種試劑 練一練：限用一種試劑鑒別三種無色溶液：KCl、Na2CO3、Ba（NO3）2 答案：硫酸 3、任選試劑 練一練： （1）鑒別稀硫酸、澄清石灰水、NaOH溶液 答案：碳酸鈉溶液 （2）某溶液中含有SO42－、CO32－、OH－、Cl－，請(qǐng)分別檢驗(yàn) ①先檢驗(yàn)OH－，加入酚酞試劑。 ②后檢驗(yàn)CO32－，加入HNO3試劑，離子方程式2H＋＋CO32－＝CO2↑＋H2O ③再檢驗(yàn)SO42－，加入Ba(NO3)2 試劑，離子方程式Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓ ④最后檢驗(yàn)Cl－，加入AgNO3試劑，離子方程式Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ （四）離子共存問題 凡離子間能發(fā)生離子反應(yīng)的，均不能大量共存。 練一練： 1、下列各組中的離子，能在溶液中大量共存的是（ ） 　　A. K＋、Ag＋、NO3—、Cl— B. Ba2＋、Na＋、CO32－、OH－ 　　C. Mg2＋、Ba2＋、OH－、NO3－ D. H＋、K＋、CO32－、SO42－ 　　E. Al3＋、Fe3＋、SO42－、Cl－ F. K＋、H＋、NH4＋、OH－ 2、在某無色透明的pH＝0的溶液中能共存的離子組是（ ） A. NH4＋、NO3－、Al3＋、Cl－ B.Na＋、S2－、K＋、NO3－ C. MnO4－、K＋、SO42－、Na＋ D.K＋、SO42－、HCO3－、Na＋ 3、在pH＝1的溶液中，可以大量共存的離子是 ( ) A. Na＋ K＋ Cl－ B. Mg2＋ Cl－ C. K＋ Na＋ SO32－ D. K＋ Na＋ ClO－ 4、某強(qiáng)堿性溶液中，在該溶液中可以大量共存的離子組是（ ） A. K＋、Na＋、、 B. Na＋、、Cl-、ClO- C. H＋、Mg2＋、、 D. Ag＋、K＋、、Na＋ 5、下列各組離子在溶液中能大量共存的是 ( ) A. 酸性溶液Na＋、K＋、、NO3－ B. 酸性溶液Fe3＋、、S2－、 C. 堿性溶液Na＋、K＋、Ag＋、 D. 堿性溶液Ba2＋、Na＋、、Cl- 6、在pH＝1的無色透明溶液中不能大量共存的離子組是（ ） A. Al3＋、Ag＋、、Cl－ B. Mg2＋、、、Cl－ C. Ba2＋、K＋、Cu2＋、Cl－ D. Zn2＋、Na＋、、 7、在溶液中能共存，加OH－有沉淀析出，加H＋能放出氣體的是（ ） A. Na＋、Cu2＋、Cl－、 B. Ba2＋、K＋、OH－、 C. H＋、Al3＋、、 D. Na＋、Ca2＋、Cl－、 8、在pH＝1的無色透明溶液中不能大量共存的離子組是（ ） A. Al3＋、Ag＋、、Cl－ B. Mg2＋、、、Cl－ C. Ba2＋、K＋、S2－、Cl－ D. Zn2＋、Na＋、、 9、下列各組離子中，能在pH＝1的溶液里大量共存，并且溶液呈無色透明的是 （ ） A. 、K＋、Na＋、 B. Na＋、K＋、SO32－、Cl－ C. Mg2＋、、Cl－、 D. Ba2＋、K＋、S2－、 10、某強(qiáng)堿性透明溶液里所含的離子可能是（ ） A. Na＋、Cl－、Al3＋、Ca2＋ B. K＋、S2－、、 C. Al3＋、Mg2＋、Cl－、 D. Fe2＋、Na＋、K＋、Cl－ 11、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是： （ ） 　　（1）K＋、NH4＋、HCO3－、OH－　?。?）SO32－、SO42－、Cl－、OH－ （3）Fe3＋、Cu2＋、SO42－、Cl－　　 （4）H＋、K＋、Al3＋、HSO3－ （5）Ca2＋、Na＋、SO42－、CO32－ 12、某飽和溶液中含有三種陽離子：Ag＋、Ba2＋、Al3＋，同時(shí)測(cè)知此溶液中pH＝3，則該溶液中所含有的陰離子可以是下列中的（ ） A. CO32－ B. SO42－ C. NO3－ D. S2－ 13、下列各組離子，可以在溶液中大量共存的是（ ） A. Ag＋、Ca2＋、Br－、SO42－ B. H＋、SO32－、SO42－、Ba2＋ C. Na＋、Cl－、SO42－、SO32－ D. H＋、Na＋、Cu2＋、S2－ 14、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是（ ） A. Na＋ 、OH－ 、Cu2＋ 、Cl－ B. HCO3－ 、Na＋ 、OH－ 、K＋ C. K＋ 、CO32－、Br－ 、SO42－ D. H＋ 、Cl－ 、Na＋ 、SO32－ 15、向0.1 molL-1 NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是 ( ) A. Na＋、 B. Na＋、 C. 、 D. Na＋、OH- 答案： 1、E 2、A 3、B 4、B 5、A 6、A 7、D 8、AC 9、C 10、C 11、2、3 12、C 13、C 14、C 15、B 小結(jié)： （一）正確判斷離子間能否大量共存的關(guān)鍵是看離子間能否發(fā)生反應(yīng).如:能生成沉淀.生成氣體、生成弱電解質(zhì)，大致可分為以下幾種情況： 1、氫離子與弱酸的酸根離子不能大量共存，如：CO32－、HCO3－、CH3COO－、HS－、S2－、F－、SO32－、HSO3－、PO43－、HPO42－、H2PO4－等都不能與H＋大量共存。 2、氫氧根離子與弱堿的金屬陽離子及弱酸的酸式酸根不能大量共存，如：NH4＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Al3＋、Zn2＋、HCO3－、HS－、H2PO4－、HPO42－、HSO3－、等與OH－不能大量共存。 3、能生成難溶（微溶）物質(zhì)的兩種離子不能大量共存，如：Ca2＋與CO32－，Ba2＋與SO42－、Cu2＋與S2－，Pb2＋與SO42－、Ca2＋與SO42－等不能大量共存。 （二）審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件 1、酸性溶液（H＋）、堿性溶液（OH－）能在加入鋁粉后放出可燃?xì)怏w的溶液等。 2、有色離子：MnO4－，F(xiàn)e3＋，F(xiàn)e2＋，Cu2＋等。 3、MnO4－，ClO－等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。 4、注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。 …… 【典型例題】 例題1. 下列說法正確的是（ ） A. 凡是能導(dǎo)電的物質(zhì)都是電解質(zhì) B. 電解質(zhì)溶液能導(dǎo)電的原因是溶液中有自由移動(dòng)的離子 C. 鹽酸能導(dǎo)電的原因是溶液在電流作用下電離生成了自由移動(dòng)的離子的緣故 D. 凡是能電離的物質(zhì)一定能導(dǎo)電 答案：B 解析：對(duì)于電解質(zhì)的概念有幾點(diǎn)說明：①電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。②電解質(zhì)是化合物，金屬也能導(dǎo)電，但不是化合物，故排除A項(xiàng)。③電解質(zhì)電離是水分子作用的結(jié)果，而非電流作用的結(jié)果，故排除C項(xiàng)。④電解質(zhì)能導(dǎo)電需具備兩個(gè)條件：即有離子并且離子能自由移動(dòng)，兩個(gè)條件同時(shí)具備才能導(dǎo)電。例如NaCl晶體在水溶液或熔化狀態(tài)能導(dǎo)電，但固態(tài)的NaCl晶體中Na＋、Cl－不能自由移動(dòng)，故NaCl晶體能電離但不能導(dǎo)電，所以選B。 點(diǎn)評(píng)：準(zhǔn)確把握電解質(zhì)、自由移動(dòng)的離子、導(dǎo)電、電離等概念的不同，弄清楚導(dǎo)電、電離的條件。 例題2. 下列反應(yīng)屬于離子反應(yīng)的是（ ） A. H2 和O2 反應(yīng)生成水 B. 鋅片投入稀硫酸中 C. KMnO4 加熱分解制取O2 D. NH3 遇HCl氣體生成白煙（NH4Cl 小顆粒） 答案：B 解析：凡是有離子參與的反應(yīng)都是離子反應(yīng)。常見的有電解質(zhì)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)。A、D是分子間的反應(yīng)。C中KMnO4 的分解，也不屬于離子反應(yīng)。 點(diǎn)評(píng)：NH3 與HCl都是由分子構(gòu)成的，雖生成了離子化合物NH4Cl ，但未電離，故不是離子反應(yīng)，一定要區(qū)分HCl氣體與鹽酸。若將NH3 通入鹽酸中發(fā)生的反應(yīng)就是離子反應(yīng)，寫為：NH3 ＋H＋＝NH4＋。有些反應(yīng)，如2Na＋2H2O ＝ 2NaOH ＋H2↑看似無離子參與，實(shí)際是離子反應(yīng)，因?qū)嵸|(zhì)是H2O 電離出的H＋得電子生成H2。一般有水參與的反應(yīng)都是離子反應(yīng)。 例題3. 某溶液中可能有下列陰離子：SO42－、SO3 2－、CO3 2－、Cl－。 （1）當(dāng)溶液中存在大量H＋ 時(shí)，溶液中不能大量存在的離子是___________. （2）當(dāng)溶液中存在大量Ba2＋ 時(shí)，溶液中不能大量存在的離子是___________. （3）當(dāng)溶液中存在大量_______________和_________________離子時(shí)，上述陰離子都不存在。 答案：（1）SO32－、CO3 2－ （2）SO42－、SO3 2－、CO3 2－ （3）Ba2＋；Ag＋ 解析：（1）2H＋ ＋ SO3 2－＝ SO2 ↑＋ 2H2O 2H＋ ＋ CO3 2－＝ CO2 ↑＋ 2H2O （2）BaSO4 、BaSO3、BaCO3是難溶物。 （3）BaSO4 、BaSO3、BaCO3、AgCl是難溶物。 點(diǎn)評(píng)：離子不能大量共存情況有多種，生成難溶物、微溶物、難電離物、揮發(fā)性物質(zhì)等，對(duì)此熟記。 例題4. 某同學(xué)從一種未知的無色溶液中檢驗(yàn)出有Ba2＋、Ag＋，同時(shí)溶液的酸性較強(qiáng)，準(zhǔn)備繼續(xù)檢驗(yàn)溶液中是否含有Cu2＋、Cl－、CO32－、K＋、SO42－、NO3－等離子。顯然有些離子還必須檢驗(yàn)，有些離子已不需檢驗(yàn)。你認(rèn)為還必須檢驗(yàn)的離子有______________。 答案：K＋、NO3－ 解析：由溶液呈無色，推知無Cu2＋；因含有大量H＋、Ba2＋、Ag＋，故與之不能大量共存的離子Cl－、CO32－、SO42－不能存在，無需檢驗(yàn)，但剩余離子還需檢驗(yàn)。 點(diǎn)評(píng)：此題是離子共存問題的變形題，應(yīng)熟記常見難溶物，仔細(xì)審題，綜合考慮。