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離子反應
第1課時
1. 電解質與非電解質的辨析。
2. 認識電解質的電離過程。
電解質與非電解質
生活常識告訴我們，給電器設備通電時，濕手操作容易發生觸電事故。這是為什么呢？
在我們學過的化學反應中，有許多是在水溶液中進行的，如酸、堿、鹽之間的反應。那么，酸、堿、鹽溶于水后發生了什么變化？水溶液中這些物質之間的反應有什么特點呢？
電解質與非電解質
【實驗】在三個燒杯中分別加入干燥的NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水，如圖所示連接裝置，將石墨電極依次放入三個燒杯中，分別接通電源，觀察并記錄現象。
電解質與非電解質
【實驗】取上述燒杯中的NaCl固體、KNO3固體各少許，分別加入另外兩個盛有蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒攪拌，使固體完全溶解形成溶液。如圖所示，將石墨電極依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中，分別接通電源，觀察并記錄現象。
電解質與非電解質
【實驗現象及結論】
樣品 現象 結論
干燥的NaCl固體
干燥的KNO3固體
蒸餾水
NaCl溶液
KNO3溶液
燈泡不亮
燈泡不亮
燈泡不亮
燈泡亮
燈泡亮
干燥的NaCl固體不導電
干燥的KNO3固體不導電
蒸餾水不導電
NaCl溶液導電
KNO3溶液導電
嚴格來說，蒸餾水也能導電，只是導電能力非常弱，看不到燈泡發光。
電解質與非電解質
結合初中做過的物質導電性實驗，我們知道鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液等都能導電。不僅如此，如果將NaCl、KNO3、NaOH等固體分別加熱至熔化，它們也都能導電。
電解質與非電解質
1. 概念
（1）電解質：在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物叫做電解質。如：氯化鈉、硝酸鉀、氫氧化鈉等。
（2）非電解質：在水溶液里和熔融狀態下均不能導電的化合物叫做非電解質。如：蔗糖、酒精等。
2. 相同點
電解質、非電解質均為化合物，屬于純凈物。
電解質與非電解質
3. 不同點
（1）電解質：在水溶液里或熔融狀態下能導電，能導電的原因是電離產生了自由移動的離子。
（2）在水溶液里和熔融狀態下都不導電，不導電的原因是物質以分子形式存在，不發生電離，沒有自由移動的離子。
4. 本質區別
電解質自身能發生電離；非電解質自身不能發生電離。
電解質與非電解質
生活常識告訴我們，給電器設備通電時，濕手操作容易發生觸電事故。這是為什么呢？
人的手上常會沾有NaCl（汗液的成分之一），有時也會沾有其他電解質，當遇到水時，形成電解質溶液。電解質溶液能夠導電，因此，濕手直接接觸電源時容易發生觸電事故。
電解質與非電解質
干燥的NaCl固體不導電
NaCl固體中含有帶正電荷的鈉離子（Na+）和帶負電荷的氯離子（Cl-），由于帶相反電荷的離子間的相互作用，Na+和Cl-按一定規則緊密地排列著。這些離子不能自由移動，因而干燥的NaCl固體不導電。
與電源正極相連的電極
與電源負極相連的電極
電解質與非電解質
NaCl固體在水中的溶解和形成水合離子
當將NaCl固體加入水中，在水分子的作用下，Na+和Cl-脫離NaCl固體的表面，進入水中，形成能夠自由移動的水合鈉離子和水合氯離子。
Na+
Cl-
H2O
將NaCl固體加入水中
水分子與NaCl固體作用
NaCl固體溶解并形成水合離子
電解質與非電解質
NaCl導電示意圖
當在NaCl溶液中插入電極并接通電源時，帶正電荷的水合鈉離子向與電源負極相連的電極移動，帶負電荷的水合氯離子向與電源正極相連的電極移動，因而NaCl溶液能夠導電。
與電源正極相連的電極
與電源負極相連的電極
電解質與非電解質
熔融的NaCl能夠導電
當NaCl固體受熱熔化時，離子的運動隨溫度升高而加快，克服了離子間的相互作用，產生了能夠自由移動的Na+和Cl-，因而NaCl在熔融狀態時也能導電。
與電源正極相連的電極
與電源負極相連的電極
電解質與非電解質
常見的電解質 ①酸：H2SO4、HCl、HNO3、H2SO3、H2CO3
②堿：NaOH、NH3 ·H2O、Ca(OH)2
③鹽：NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl
④金屬氧化物：CuO、CaO、MgO、Na2O
⑤水：H2O
常見的非電解質 ①非金屬氧化物：SO2、SO3、CO2
②部分非金屬氫化物：NH3、PH3、AsH3
③大部分有機物：蔗糖、酒精、CH4
常見電解質與非電解質
電解質與非電解質
單質和混合物既不屬于電解質，也不屬于非電解質。
電解質的電離不需要電流。
電解質導電的條件是在水溶液里或熔融狀態下，兩個條件具備一個即可。
有些電解質溶于水能導電，熔融狀態下不能導電，如所有酸。
化合物是不是電解質，與其溶解度大小無關。難溶性的化合物可能是電解質，如BaSO4。易溶于水的化合物也可能是非電解質，如酒精。
電解質與非電解質
金屬氧化物(CuO)等物質在水中不溶，但因其在熔融狀態下能夠導電，故這類金屬氧化物也屬于電解質。
電解質本身不一定能導電，如干燥的NaCl固體；能導電的物質不一定是電解質，如石墨和所有金屬等。
電解質溶液導電是由于電解質本身能電離出自由移動的離子。例如，SO2、CO2、NH3的水溶液能導電，是由于這些物質與水反應生成的電解質發生電離，故這些物質是非電解質。
電解質與非電解質
1. 下列物質中，能夠導電的電解質是（ ）
A. Cu B. 熔融MgCl2 C. 酒精 D. 蔗糖
【答案】B
【解析】Cu能導電，但Cu是單質，所以Cu既不是電解質，也不是非電解質，A錯誤。熔融MgCl2 中含有能自由移動的Mg2+和Cl-，能導電，所以熔融MgCl2 是能夠導電的電解質，故B正確。酒精、蔗糖中均沒有能自由移動的陰、陽離子，不能導電，所以酒精、蔗糖都是非電解質，C、D錯誤。
電解質與非電解質
2. 下列說法正確的是（ ）
銅、石墨均能導電，所以它們都是電解質
氨、二氧化碳的水溶液都能導電，所以它們都是電解質
液態氯化氫、固體氯化鈉都不能導電，所以它們都是非電解質
蔗糖、酒精在水溶液里和熔融狀態下都不能導電，所以它們都是非電解質
電解質與非電解質
【答案】D
【解析】判斷物質是否為電解質，一看物質類別必須是化合物(酸、堿、鹽、水等)，選項A不正確；二看溶于水或熔融狀態下能否導電，選項C不正確，選項D正確；三看溶于水時，若與水反應，其溶液導電可能是非電解質，選項B不正確。
電解質的電離及表示方法
2. 條件：水溶液中或熔融狀態下。酸的電離條件是溶于水；堿和鹽的電離條件是溶于水或熔融。
一、電離
1. 概念：電解質溶于水或受熱熔化時，形成自由移動的離子的過程。
氯化鈉的電離：將氯化鈉加入水中，在水分子的作用下，Na+和Cl-脫離NaCl晶體表面，形成了能夠自由移動的Na+和Cl-。這一過程可以用電離方程式表示為：NaCl = Na+ + Cl-
電解質的電離及表示方法
二、電離方程式
電離表示方法---電離方程式
電離方程式是用化學式和離子符號表示電解質電離過程的式子。
強酸、強堿、大部分鹽類的書寫方法：因這些物質溶于水是完全電離的，故在書寫時用“===”。
如：H2SO4 === 2H+ + SO42-
Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
NaCl === Na+ + Cl-
電解質的電離及表示方法
氫原子失去電子后，剩余1個質子構成的核，即氫離子。氫離子是“裸露”的質子，半徑很小，易與水分子結合成水合氫離子，通常用H3O+表示。為了簡便，也常把H3O+寫作H+。
弱酸、弱堿的電離方程式的書寫方法：弱酸、弱堿（如CH3COOH、NH3·H2O）溶于水后，在水分子的作用下，只是一部分分子能夠電離出自由移動的陰陽離子，因此書寫電離方程式用“ ”。
如： CH3COOH H+ + CH3COO-
NH3·H2O NH4+ + OH-
電解質的電離及表示方法
多元弱酸的電離是分步進行的（即每次只電離出一個H+ ），但以第一步電離為主。
如：H2CO3 H+ + HCO3-（主要）
HCO3- H+ + CO32-（次要）
電解質的電離及表示方法
多元弱堿不要求分步電離，而是“一步到位”。
如：Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
電解質的電離及表示方法
酸式鹽的電離方程式的書寫方法：
①弱酸的酸式鹽在水溶液中有的完全電離，有的部分電離。
NaHCO3 === Na+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32-
②強酸的酸式鹽在水溶液中完全電離。
NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42- (水溶液中)
③強酸的酸式鹽在熔融狀態時，生成酸式酸根離子和金屬陽離子。
NaHSO4 === Na+ + HSO4- (熔融狀態)
電解質的電離及表示方法
HCl === H+ + Cl-
H2SO4 === 2H+ + SO42-
HNO3 === H+ + NO3-
請寫出HCl、H2SO4、HNO3的電離方程式。
HCl、H2SO4和HNO3在水溶液中都能電離出H+，因此我們可以從電離的角度認識酸的本質。即電離時生成的陽離子全部是氫離子（H+）的化合物叫作酸。
電解質的電離及表示方法
【思考與討論】請寫出NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2的電離方程式。
NaOH === Na+ + OH-
Ca(OH)2 === Ca2+ + 2OH-
Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
電解質的電離及表示方法
【思考與討論】請結合以上電離方程式，并參考酸的本質，嘗試從電離的角度概括出堿的本質。
電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子（OH-）的化合物叫作堿。
電解質的電離及表示方法
三、從電離角度認識酸、堿、鹽
類別 實質 實例
酸 電離時，生成陽離子全部是H+的化合物。 HCl、H2SO4
堿 電離時，生成陰離子全部是OH-的化合物。 NaOH、Ba(OH)2
鹽 電離時，能生成金屬陽離子(或NH4+)和酸根陰離子的化合物。 NaCl、NH4Cl
電解質的電離及表示方法
電離方程式書寫注意事項
①符合客觀事實，不能隨意書寫離子符號，離子所帶電荷數必須等于該元素或原子團在該化合物中的化合價。
②要遵循原子守恒：電離方程式左右兩側原子的種類、數目相同。
③要遵循電荷守恒：電離方程式左右兩側的正負電荷數相等，電解質溶液呈電中性的。
電解質的電離及表示方法
下列電離方程式錯誤的是(　　)
NaHCO3 === Na++ H+ + CO32-
NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42-
MgCl2 === Mg2+ + 2Cl-
Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
電解質的電離及表示方法
【答案】A
【解析】選項A中HCO3-為弱酸根離子，在溶液中只有很少一部分發生電離，不能拆成H+與CO32-，其電離方程式為NaHCO3 === Na+ + HCO32-；而選項B中NaHSO4中的HSO4-在水溶液中能完全電離成H+與SO42-。
常見的強弱電解質
常見的強電解質 ①強酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HI、HBr
②強堿：NaOH、Ca(OH)2、KOH
③大部分鹽：NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl
④金屬氧化物：CuO、CaO、MgO、Na2O
⑤金屬氫化物：NaH、CaH2
常見的弱電解質 ①弱酸：H2SO3、H2CO3
②弱堿：NH3 ·H2O；難溶性的堿，如：Cu(OH)2
③水：H2O
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