比较电解质溶液导电能力 实验相关内容 实验目的 通过实验比较，能够得出“相同浓度、相同体积的HCl、NaOH溶液，NaOH 溶液的导电能力比CH 3COOH、NH 3 ·H 2 O的导电能力强”，从而寻找导电能力不同 的原因。 实验原理 电解质的导电能力取决于溶液中自由移动的离子浓度大小。由于电解质有了强、弱之分，强电解质在水溶液中完全电离成自由移动的水合离子，弱电解质在水溶液中部分电离自由移动的水合离子，故相同浓度、相同体积的不同酸、碱、盐其导电能力是不相同的。 实验用品 ?药品：0.1mol/L HCl、CH3COOH、NaOH、 NH3·H2O、NaCl溶液 ?仪器：烧杯、石墨棒、电珠、电线 疑点难点 1．为什么HCl、NaOH和NaCl溶液的导电能力比NH 3·H 2 O和 CH 3 COOH 强呢？ 这可从这些物质的结构和它们在水中溶解时所发生的变化来分析。电解质溶渡能够导电，说明有能够自由移动的带电粒子存在。溶液导电能力的强弱与单位体积溶液中离子的多少和离子所带的电荷数有关。从物质结构的观点来看，NaCl 、NaOH等是由阴离子和阳离子构成的离子化合物，当它们溶于水时，在水分子的作用下，阴、阳离子脱离晶体表面，全部电离成为能够自由移动的水合阴离子和水合阳离子。不仅是离子化合物，像HCI这样的共价化合物在液态时虽不导电，但溶于水后，在水分子的作用下，也能全部电离成水合氢离子和 水合氯离子。但CH 3COOH、NH 3 ·H 2 O在小溶液里只有一部分分子电离成离子。由 于HCl、NaOH、NaCl水溶液里的电离程度比CH 3COOH、NH 3 ·H 2 O 在水溶液中的电 离程度大，所以相同浓度、相同体积的HCl、NaOH和NaCl 溶液的导电能力比 NH 3·H 2 O、CH 3 COOH 强。 问题与答案 1．下列物质中属于弱电解质的是( ) A. K 2 SO 4 B. CH 3 OH C. H 2 O D. NaOH 2．下列物质容易导电的是： A. 硫酸铜晶体 B. 乙酸 C. 熔融的氯化钠 D. 无水乙 醇 实验演示与步骤
第七章（一）电解质溶液练习题 一、判断题： 1．溶液是电中性的，正、负离子所带总电量相等，则正、负离子离子的迁移数也相等。2．离子迁移数与离子速率成正比，某正离子的运动速率一定时，其迁移数也一定。 3．离子的摩尔电导率与其价态有关系。 4．电解质溶液中各离子迁移数之和为1。 5．电解池通过l F电量时，可以使1mol物质电解。 6．因离子在电场作用下可以定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。 7．无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。 8．电解质的无限稀摩尔电导率Λ∞ m可以由Λm作图外推到c1/2 = 0得到。 下列关系式是否正确： (1) Λ∞,1＜Λ∞,2＜Λ∞,3＜Λ∞,4 （2）κ1＝κ2＝κ3＝κ4 (3)Λ∞,1＝Λ∞,2＝Λ∞,3＝Λ∞,4 (4)Λm,1＝Λm,2＝Λm,3＝Λm,4 10．德拜—休克尔公式适用于强电解质。 11．对于BaCl2溶液，以下等式成立： (1) a = γb/b0；(2) a = a+·a - ； (3) γ± = γ+·γ - 2； (4) b = b+·b-；(5) b±3 = b+·b-2； (6) b± = 4b3。 12．若a(CaF2) = 0.5，则a(Ca2+) = 0.5 ，a(F－) = 1。 二、单选题： 1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：
(A) 0.1M KCl水溶液；(B) 0.001M HCl水溶液； (C) 0.001M KOH水溶液；(D) 0.001M KCl水溶液。 2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性： (A) 电导；(B) 电导率； (C) 摩尔电导率；(D) 极限摩尔电导。 3．在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为： (A) κ增大，Λm增大；(B) κ增大，Λm减少； (C) κ减少，Λm增大；(D) κ减少，Λm减少。 4．在一定的温度下，当电解质溶液被冲稀时，其摩尔电导变化为： (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大； (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少； (C) 强电解质溶液增大，弱电解质溶液减少； (D) 强弱电解质溶液都不变。 5．分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol·dm－3降低到0.01mol·dm－3，则Λm变化最大的是： (A) CuSO4 ；(B) H2SO4 ； (C) NaCl ；(D) HCl 。 6．影响离子极限摩尔电导率λ∞ m的是：①浓度、②溶剂、③温度、④电极材料、 ⑤离子电荷。 (A) ①②③；(B) ②③④； (C) ③④⑤；(D) ②③⑤。 7．科尔劳施的电解质溶液经验公式Λ＝Λ∞－Ac1/2，这规律适用于： (A) 弱电解质溶液；(B) 强电解质稀溶液； (C) 无限稀溶液；(D) 浓度为1mol·dm－3的溶液。 8．已知298K，?CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率Λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol－1)，那么Λ∞(Na2SO4)是： (A) c＋a－b；(B) 2a－b＋2c； (C) 2c－2a＋b； (D) 2a－b＋c。 9．已知298K时，(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的Λ∝分别为3.064×10－2、2.451×10－2、 2.598×10－2 S·m2· mol－1，则NH4OH的Λ∝为：（单位S·m2·mol－1） (A) 1.474×10－2；(B) 2.684×10－2； (C) 2.949×10－2；(D) 5.428×10－2。 10．相同温度下，无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液，下列说法中不正确的是： (A) Cl－离子的淌度相同； (B) Cl－离子的迁移数都相同； (C) Cl－离子的摩尔电导率都相同； (D) Cl－离子的迁移速率不一定相同。 11．某温度下，纯水的电导率κ = 3.8×10－6 S·m－1，已知该温度下，H+、OH－的摩尔电导率分别为3.5×10－2与2.0×10－2S·m2·mol－1，那么该水的K w是多少(单
课前准备 一、新课标学习要求 根据新课标内容提要求知道导体和绝缘体及常见的导体和绝缘体. 1.知识与技能 知道导体和绝缘体及常见的导体和绝缘体. 知道电阻的意义、单位及电阻器. 会区分生活中的导体和绝缘体. 了解半导体. 2.过程与方法 通过实验，认识绝缘体是相对的. 3.情感、态度与价值观 通过学习活动，培养学生的实验能力、探索精神，培养学生的科学素养，使学生学会用运动变化的眼光分析问题，解决问题. 根据学生学情实际操作能力差的特点制定教学重点和难点如下： 重点通过实验，认识绝缘体是相对的. 难点会区分生活中的导体和绝缘体 二、整体感知 1.导体和绝缘体（1）定义（2）常见种类（3）应用（4）相对性 2.电阻（1）定义（2）物理意义（3）单位（4）电阻器 3.半导体（1）特点（2）常见的种类
教材知识全解 一、导体 1.容易导电的物体叫导体.常见的导体有：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等. 2.导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方.在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中能够自由移动的电荷是正、负离子. 二、绝缘体 1.不容易导电的物体叫绝缘体.常见的绝缘体有：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油等. 2.绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动.也就是说，绝缘体不容易导电的原因是绝缘体中缺少自由电荷. 注意 （1）理解容易导电与不容易导电的原因. 在金属导体中存在着能够自由移动的大量自由电子.在酸、碱、盐的水溶液中存在着能自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动，被称为束缚电荷. 由此可见，导体容易导电，是因为导体里有大量的自由电荷；绝缘体不容易导电，是因为绝缘中几乎没有自由电荷. （2）正确理解酸、碱、盐的水溶液.
电化学 1．电解质溶液的导电机理是： 。 2．某电解质水溶液在一定温度和外加电压下，正离子运动速率为负离子的4倍，则负离子的迁移数为 。 3．可逆电池必须满足的的条件是： 。 4．饱和韦斯顿标准电池的阳极反应为： 。 5．液体接界电势是由 引起，可通过 方法消除。 6．电池Pt∣O2（g，P）∣OH-1┊┊H＋∣O2（g，P）∣Pt对应的电池反应为 。7．已知298K时浓度为0.05mol/kg的Na2SO4水溶液中，离子平均活度系数γ±=0.536，则此溶液中Na2SO4的整体活度为： 。 8．阴极极化的结果使电极电位变 ，阳极极化的结果使电极电位变 。9．298K、101.325 kPa时用Pb作电极电解0.1 mol·kg-1的H2SO4溶液（γ±=0.265），若在电解过程中将阴极与另一个甘汞电极相连，测得电动势E=1.0685V，已知甘汞电极的电极电势为0.28V，则氢在Pb电极上的超电势η= V。 10．已知25℃时的标准电极电势：Eφ（Ag＋∣Ag）=0.7994V, Eφ｛Br－∣AgBr（S）∣Ag｝=0.0715V，则25℃时AgBr（S）的K SP = 。 11．在一定温度下将强电解质溶液冲稀，其摩尔电导率应当是： 。 A． 总是变大 B． 总是减小 C． 先增大后减小 D． 先减小后增大 12．已知298K时电极反应Ba2+ + 2e- = Ba(s) 对应的标准电极电势Eφ(Ba2+|Ba)= -2.90V,则此电极反应过程的ΔrGφm为： 。 A． 279.81 B． -279.81 C．559.61 D． -559.61 13．298K时若要使原电池 Pt|H2(g,P1)|HCl溶液(b)| H2(g,P2)|Pt 的电动势E为正值，则必须： 。 A． P1=P2 B．P1>P2 C． P1 电解质溶液知识点总结 一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。 【注意】 1．电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。 2．化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。 3．常见电解质的范围：酸、碱、盐、金属氧化物、水。 二.强电解质和弱电解质 强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。 弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。 O _ 1．强、弱电解质的范围： 强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐 弱电解质：弱酸、弱碱、水 2．强、弱电解质与溶解性的关系： 电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。 3．强、弱电解质与溶液导电性的关系： 溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。 4．强、弱电解质与物质结构的关系： 强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。5．强、弱电解质在熔融态的导电性： 离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。 三、弱电解质的电离平衡： 强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡相似。（逆、等、动、定、变） 1．电离方程式： 书写强电解质的电离方程式时常用“==，书写弱电解质的电离方程式时常用“”。 2．电离平衡常数： 在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。 Material Resistivity Reference Notes (% IACS)(S i emens/m)(Ohm-m) (See End Note) Copper and Copper Alloys by Copper Alloy Number Pure (annealed) 100.00 5.800E+07 1.724E-08ECTM C10100, C10200101.00 1.710E-08MHASM2 C10300-O6199.00 1.740E-08MHASM2 C10400, C10500, C10700 (O61 temper)100.00 1.720E-08MHASM2 C10800-O6192.00 1.870E-08MHASM2 C11000-O60100-101.5 1.700E-8--1.724E-8MHASM2 C11000-H1497.00 1.780E-08MHASM2 C11100100.00 1.720E-08MHASM2 C11300, C11400, C11500, C11600100.00 1.720E-08MHASM2 C12500, C12700, C12800, C12900, C13000 (annealed)98.00 1.760E-08MHASM2 C1430096.00 1.800E-08MHASM2 C1431085.00 2.030E-08MHASM2 C1450093.00 1.860E-08MHASM2 C14700-O6195.00 1.810E-08MHASM2 C1500093.00 1.860E-08MHASM2 C15100 (annealed)95.00 1.810E-08MHASM2 C15100 (rolled)90.00 1.920E-08MHASM2 C15500 (annealed)91.00 1.900E-08MHASM2 C1571090.00 1.920E-08MHASM2 C1572089.00 1.940E-08MHASM2 C1620090.00 1.920E-08MHASM2 C17000-TB00 (strip)28-33 5.2E-8--6.2E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TB00 (rod, bar, plate tubing, forgings)17-199.1E-8--1.0E-7MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TB00 (billet)13-189.6E-8--1.3E-7MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TD01 (strip)29-34 5.0E-8--5.9E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TD02 (strip)32-38 4.5E-8--5.4E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TD04 (strip)35-39 4.4E-8--4.9E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TD04 (rod, bar, plate tubing)15-17 1.0E-7--1.1E-7MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TF00 (strip)35-39 4.8E-8--4.8E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TF00 (rod, bar, plate tubing, forgings)22-25 6.9E-8--7.8E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TF00 (billet)18-25 6.9E-8--9.6E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TH01 (strip)36-41 4.1E-8--4.8E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TH02 (strip)36-42 3.8E-8--4.5E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TH04 (strip)38-45 4.7E-8--5.2E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TH04 (rod, bar, plate tubing)22-25 6.9E-8--7.8E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM00 (strip)33-37 4.5E-8--5.1E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM01 (strip)34-38 4.4E-8--4.9E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM02 (strip)35-39 4.3E-8--4.8E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM04 (strip)36-40 4.1E-8--4.7E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM06 (strip)37-42 4.1E-8--4.7E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000-TM08 (strip)33-45 3.8E-8--5.2E-8MHASM2resistivity converted from conductivity C17000 as-cast (billet)16-227.8E-8--1.1E-7MHASM2resistivity converted from conductivity Conductivity Conductivity and Resistivity Values for Copper & Alloys 、影响电解质溶液导电性的因素 1．加其它电解质 ①一般来说，强电解质溶液中加强电解质，导电能力变化不大，如氯化钠溶液中加硝酸钾，但氢氧化钡溶液中加硫酸或硫酸铜时，在增加电解质的过程中会出现难导电的极点，因为它们能相互反应生成沉淀和难电离物质，出现极点后，继续增加电解质，溶液的导电性又会增强。 ②一般来说，弱电解质溶液中加弱电解质，导电能力变化不大，如醋酸溶液中冰醋酸，但氨水中加冰醋酸时，溶液的导电性会显著增强，因为它们相互反应生成强电解质醋酸铵；亚硫酸溶液中加入氢硫酸时，溶液的导电性会显著减弱，因为它们相互反应生成弱电解质水和单质硫。 ③强电解质溶液中加弱电解质，导电能力变化不大。 ④弱电解质溶液中加强电解质，导电能力显著增强。 2．加水稀释：一般来说，加水稀释电解质溶液的导电性是减弱的，但浓醋酸在加水稀释时，有一段时间内导电性会略为增强，因为浓醋酸的电离度很小，加水后的一段时间内，醋酸电离度的增加是主要变化，溶液体积增加是次要变化。 3．升高温度：一般来说，电解质溶液升高温度时，导电能力增强，因为温度高离子运动速率大，其中弱电解质溶液如醋酸溶液变化尤为明显，但不会是温度越高，导电能力越强，因为高温时，弱电解质可能会挥发。值得注意的是，金属的导电性随着温度的升高而减弱，因为温度高时电阻大。 4．亚硫酸溶液中通氯气，导电能力增强，亚硫酸溶液露置于空气中一段时间后，导电性也增强，因为亚硫酸具有还原性，与氯气、氧气反应生成硫酸等。 导论科学的世界观和方法论 第一节哲学和哲学的基本问题 一、哲学：世界观的理论形态 1、哲及哲学的字义解释 （1）哲的字义解释 A、中国汉语解释：聪明 B、希腊文的解释：爱智慧（philo+sophia) （2）哲学的字义解释 一种使人聪明、启发智慧的学问 2、哲学的真正含义 （1）什么是哲学？ 是人们世界观的理论表现形态。或者说，是理论化、系统化的世界观。 （2）世界观及其分类 A、世界观的含义：人们对于生活于其中的世界以及与世界关系的根本观点、根本看法。 B、分类：自发世界观、系统世界观 （3）什么是马克思主义哲学（补充）？ 材料科学实验讲义 (一级实验指导书) 东华大学材料科学与工程中心实验室汇编 2009年7月 一、实验目的 按照导电性能区分，不同种类的材料都可以分为导体、半导体和绝缘体三大类。区分标准一般以106Ω?cm和1012Ω?cm为基准，电阻率低于106Ω?cm称为导体，高于1012Ω?cm称为绝缘体，介于两者之间的称为半导体。然而，在实际中材料导电性的区分又往往随应用领域的不同而不同，材料导电性能的界定是十分模糊的。就高分子材料而言，通常是以电阻率1012Ω?cm为界限，在此界限以上的通常称为绝缘体的高分子材料，电阻率小于106Ω?cm称为导电高分子材料，电阻率为106 ～1012Ω?cm常称为抗静电高分子。通常高分子材料都是优良的绝缘材料。 通过本实验应达到以下目的： 1、了解高分子材料的导电原理，掌握实验操作技能。 2、测定高分子材料的电阻并计算电阻率。 3、分析工艺条件与测试条件对电阻的影响。 二、实验原理 1、电阻与电阻率 材料的电阻可分为体积电阻(R v)与表面电阻(R s)，相应的存在体积电阻率与表面电阻率。 体积电阻：在试样的相对两表面上放置的两电极间所加直流电压与流过两个电极之间的稳态电流之商；该电流不包括沿材料表面的电流。在两电极间可能形成的极化忽略不计。 体积电阻率：在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。 表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；该电流主要为流过试样表层的电流，也包括一部分流过试样体积的电流成分。在两电极间可能形成的极化忽略不计。 表面电阻率：在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。 体积电阻和表面电阻的试验都受下列因素影响：施加电压的大小和时间；电极的性质和尺寸；在试样处理和测试过程中周围大气条件和试样的温度、湿度。高阻测量一般可以利用欧姆定律来实现，即R=V/I。如果一直稳定通过电阻的电流，那么测出电阻两端的电压，就可以算出R的值。同样，给被测电阻施加一个已知电压，测出流过电阻的电流，也可以算出R的值。问题是R值很大时，用恒流测压法，被测电压V=RI将很大。若I=1μA，R=1012Ω，要测的电压V=106V。用加压测流法，V是已知的，要测的电流I=V/R将很小。因为处理弱电流难度相对小些，我们采用加压测流法，主要误差来源是微弱电流的测量。 2、导电高分子材料的分类 《不同物质的导电性能》教学设计教学目标 一、知识与技能 1.了解我们周围的物质哪些属于导体，哪些属于绝缘体。 2.了解导体和绝缘体是相对而言的，在一定条件下它们可以相互转化。 3.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，掌握电阻的单位及其换算。 二、过程与方法 1.通过实验探究的方法，知道哪些物质属于导体，哪些物质属于绝缘体。 2.通过探究的方法感知导体和绝缘体可以相互转化的条件。 三、情感、态度与价值观 通过用实验探究的方法了解导体、绝缘体的概念以及它们在一定条件下可以相互转化，使学生学会研究问题的方法，激发学习的兴趣。 重点：辨别导体和绝缘体，电阻的概念 难点：导体和绝缘体的区别 教学准备： 干电池二节,小灯泡、开关一个，金属夹两个，导体和绝缘体、导线若干，电流表。 教学过程： 一、引人新课 通过前面的学习我们知道自然界中只存在两种电荷，一种是正电荷一种是负电荷。无论是正电荷还是负电荷，他们的的定向移动都能形成电流，电流在导线中传导。那么让我们观察一下导线，看看导线由几部分构成，电流在哪部分传导。 二、实验探究 实验探究——不同物质的导电性能 给同学们一些物品，看看哪些物质容易导电？哪些物质不容易导电？你用什么方法辨别呢？除了检测物质外，还要哪些器材呢？ 同学讨论得出实验的正确方案，画出电路图。 实验：按照电路图连接实物图。合上开关，在两金属夹A和B之间依次连入生活中常见的导体（如：钢尺、铁丝、碳棒、酸、碱、盐的水溶液等）和绝缘体（如：橡胶、塑料、玻璃、纯水等），观察小灯泡的发光情况和电流表的示数。实验过程中填写实验报告。 以小组为单位汇报实验结果 自然界的各种物质就其导电性能来说，可以分为导体、绝缘体和半导体三大类。 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅、锗等，它们的电阻率通常在之间。半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。如纯净的半导 体单晶硅在室温下电阻率约为，若按百万分之一的比例 掺入少量杂质（如磷）后，其电阻率急剧下降为，几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根本原因在于半导体原子结构的特殊性。 1.1.1 本征半导体 图1.1.1 硅原子的简化模型 常用的半导体材料是单晶硅（Si）和单晶锗（Ge）。所谓单晶，是指整块晶体中的原子按一定规则整齐地排列着的晶体。非常纯净的单晶半导体称为本征半导体。 1.本征半导体的原子结构 半导体锗和硅都是四价元素，其原子结构示意图如图1.1.1所示。它们的最外层都有4个电子，带4个单位负电荷。通常把原子核和内层电子看作一个整体，称为惯性核。惯性核带有4个单位正电荷，最外层有4个价电子带有4个单位负电荷，因此，整个原子为电中性。 2.本征激发 在本征半导体的晶体结构中，每一个原子与相邻的四个原子结合。每一个原子的价电子与另一个原子的一个价电子组成一个电子对。这对价电子是每两个相邻原子共有的，它们把相邻原子结合在一起，构成所谓共价键的结构，如图1.1.2所示。 图 1.1.2 本征硅共价键结构 一般来说，共价键中的价电子不完全象绝缘体中价电子所受束缚那样强，如果能从外界获得一定的能量（如光照、升温、电磁场激发等），一些价电子就可能挣脱共价键的束缚而成为自由电子，将这种物理现象称作为本征激发。 理论和实验表明：在常温（T＝300K）下，硅共价键中的价电子只要获得大于电离能E G（＝1.1eV）的能量便可激发成为自由电子。本征锗的电离能更小，只有0.72eV。 当共价键中的一个价电子受激发挣脱原子核的束缚成为自由电子的同时，在共价键中便留下了一个空位子，称“空穴”。当空穴出现时，相邻原子的价电子比较容易离开它所在的共价键而填补到这个空穴中来使该价电子原来所在共价键中出现一个新的空穴，这个空穴又可能被相邻原子的价电子填补，再出现新的空穴。价电子填补空穴的这种运动无论在形式上还是效果上都相当于带正电荷的空穴在运动，且运动方向与价电子运动方向相反。为了区别于自由电子的运动，把这种运动称为空穴运动，并把空穴看成是一种带正电荷的载流子。 在本征半导体内部自由电子与空穴总是成对出现的，因此将它们称作为电子-空穴对。当自由电子在运动过程中遇到空穴时可能会填充进去从而恢复一个共价键，与此同时消失一个“电子-空穴”对，这一相反过程称为复合。 在一定温度条件下，产生的“电子—空穴对”和复合的“电子—空穴对”数量相等时，形成相对平衡，这种相对平衡属于动态平衡，达到动态平衡时，“电子-空穴对”维持一定的数目。 可见，在半导体中存在着自由电子和空穴两种载流子，而金属导体中只有自由电子一种载流子，这也 3-1-1 一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)CADABCADCCDBCDCADBDCBCC 1．下列事实可以证明NH3是非电解质的是( ) A．NH3是气体B．NH3水溶液显碱性C．液氨和氨水中NH3均不能电离出离子D．液氨不导电 2．把晶体分别加入到100mL下列液体中，溶液导电性变化较大的是( ) A．自来水B．L盐酸C．LH2SO4D．L氨水 3．下列物质是强电解质的是( )A．碳酸钡B．石墨C．浓H2SO4D．HIO 4．下表中物质的分类组合不正确的是( ) 5 A．电解质的电离是在通电的条件下进行的B．因水溶液中和熔融状态能够导电的化合物是电解质 C．电解质电离的条件是溶于水或受热熔化D．强电解质能够电离，弱电解质不能电离 6．下列说法中正确的是( ) A．由强极性键形成的化合物不一定是强电解质B．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强 C．NaCl溶液在通电的条件下电离成钠离子和氯离子D．NaCl晶体中不存在离子 7．下列说法中不正确的是( ) ①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨水是电解质③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强。 A．①④B．①④⑤C．①②③④D．①②③④⑤ 8．在任何一种电解质溶液里，正确的说法是( ) ! A．阳离子所带的电荷数一定等于阴离子所带的电荷数B．阳离子总数一定等于阴离子总数 C．阳离子所带电荷总数一定等于阴离子所带电荷总数D．都存在未电离的溶质分子 9．物质的量浓度相同的下列溶液：HCl、H2SO4、CH3COOH，导电能力由强到弱的顺序是( ) A．HCl＝H2SO4>CH3COOHB．HCl>H2SO4>CH3COOHC．H2SO4>HCl>CH3COOHD．HCl＝H2SO4＝CH3COOH 10．下列图中能正确表示饱和H2S溶液中通入过量SO2后溶液导电情况的是( ) 11．下列各组物质，前者为强电解质，后者为弱电解质的是( ) A．食盐、浓氨水B．苛性钠、硫化氢C．硫酸、硫酸钡D．三氧化硫、二氧化硫 12．关于强、弱电解质的叙述正确的是( ) A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物 C．强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子 D．强电解质的水溶液导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱 ) 13．下列说法中正确的是( ) A．Ca(OH)2微溶于水，所以是弱电解质B．在水中能电离出离子的化合物一定是离子化合物 C．CO2分子中含极性键，且溶于水能导电，所以CO2是电解质D．NH3·H2O在水中只能部分电离，所以是弱电解质 14．化学兴趣小组在家中进行如图所示的化学实验，按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡无变化，按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡变亮，由此得出的结论正确的是( ) A．NaCl是非电解质B．NaCl溶液是电解质 B．C．NaCl在溶液中电离出了可以自由移动的离子D．NaCl溶液中水电离出大量的离子 15．KHSO4在稀溶液中和熔融状态下都存在的离子是( )A．K＋B．H＋C．SO D．HSO 16．下列说法正确的是( ) A．相同温度下，饱和溶液的导电性一定比不饱和溶液的导电性强 B．Na2O的水溶液能导电是因为Na2O与水反应生成的NaOH发生电离，所以NaOH是电解质，Na2O是非电解质 C．强电解质水溶液的导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强 》 D．难溶于水的物质不一定是弱电解质 17．等体积、等物质的量浓度的氢硫酸和硫酸溶液中，存在的离子总数的关系是( ) A．H2S中多B．H2SO4中多C．一样多D．无法比较 18．下列叙述正确的是( ) A．纯水几乎不导电，所以水是非电解质 B．等体积等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水分别与等物质的量浓度的盐酸恰好完全反应时，NaOH消耗的盐酸溶液体积大C．区分电解质和非电解质的关键是看其水溶液是否能导电 D．离子化合物都是强电解质 19．有五瓶溶液分别是：①·L－1NaOH水溶液，②·L－1H2SO4水溶液，③·L－1HCl水溶液，④·L－1醋酸水溶液，⑤·L－1蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( ) A．①>②>③>④>⑤B．②>①>③>④>⑤C．⑤>④>③>②>①D．②>③>④>①>⑤ 电解质溶液试题 一．选择题 1.AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为： (a) 0.1mol ·dm -3 NaNO 3 (b) 0.1mol ·dm -3 NaCl (c) H 2O (d) 0.1mol ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) 0.1mol ·dm -3 NaBr (A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d) 2.在298 K 无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： (A) La 3+ (B) Mg 2+ (C) NH 4+ (D) H + 3. 0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为： (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 4. 在浓度为 c 1的 HCl 与浓度 c 2的 BaCl 2混合溶液中,H +离子迁移数可表示成： (A) λm (H +)/[λm (H +) + λm (Ba 2+) + 2λm (Cl -)] (B) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +)+ 2c 2λm (? Ba 2+)+ (c 1+ 2c 2)λm (Cl -)] (C) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + c 2λm (Ba 2+) + λm (Cl -)] (D) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + 2c 2λm (Ba 2+) + 2c 2λm (Cl -)] 5. 在10 cm 3 浓度为 1 mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将： (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 其摩尔电导率将 (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 6. 已知()12221089.4291 ,--∞???=Λmol m S K O H m ，此时(291K)纯水中的 m (H +)= m (OH -)=7.8×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率 κ 为： (A) 3.81×10-9 S ·m -1 (B) 3.81×10-6 S ·m -1 (C) 7.63×10-9 S ·m -1 (D) 7.63×10-6 S ·m -1 7. 电解熔融NaCl 时，用10 A 的电流通电5 min ，能产生多少金属钠？ (A) 0.715 g (B) 2.545 g (C) 23 g (D) 2.08 g 8. 德拜-休克尔理论用于解释： (A) 非理想气体引力 (B) 强电解质行为 (C) 氢键 (D) 液体的行为 9. 对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加？ (A) 在稀溶液范围内的电导率 (B) 摩尔电导率 (C) 电解质的离子平均活度系数 (D) 离子淌度 10. 德拜-休克尔理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列因素中哪点是它不 曾包括的？ (A) 强电解质在稀溶液中完全解离 (B) 每一个离子都是溶剂化的 (C) 每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围 (D) 溶液与理想行为的偏差主要是由离子间静电引力所致 11. 在 Hittorff 法测迁移数的实验中，用 Ag 电极电解 AgNO 3溶液，测出在阳极部AgNO 3的浓度增加了 x mol ，而串联在电路中的 Ag 库仑计上有 y mol 的 Ag 析出,则Ag +离 子迁移数为： (A) x /y (B) y /x (C) (x -y )/x (D) (y -x )/y 12. 在无限稀释的电解质溶液中，正离子淌度∞+U ，正离子的摩尔电导率() +∞+M m ,λ和法拉第常数F 之间的关系是： 安全准确地《检测电解质溶液导电性》 原创作者：江苏省徐州市科技中学李敏 （可以转载，但不能故意抹掉或假冒原创作者，不可剽窃核心内容发表或参赛。） 《电解质导电显示仪》是江苏省徐州市科技中学李敏老师研制的一种创新型仪器，其相关知识产权由江苏省徐州市 淮海教学仪器研究所独家 享有。2002年通过国家技 术部门鉴定，并批量生产， 现已经在全国二十多个城 市的中学、大学化学教学中 应用。 《电解质导电显示仪》适用 于初中、高中化学教学及师 范院校、卫校等专业学校无 机化学教学中定性测量电 解质溶液的导电性，是老式（炭棒灯泡式）显示仪的更新换 代产品。1 实验前的准备 1.1《电解质导电显示仪》准备：用螺丝刀取下底部的四个 螺钉，打开顶盖，把4节5号干电池按正、负极要求放入两 只电池盒里，电池正极与电池盒上的触点靠紧，扣好顶盖， 上好螺钉。 1.2 备一洗瓶蒸馏水、备待测的各种溶液。 2 实验方法 将电极插头沿烧杯壁慢慢插入待测溶液中（若从中间突然插入，会产生瞬间电涌效应，将有1~2秒钟的过高显示）,灯光、音响和电表都可以作出不同的反应。测过后取出电极插头，用洗瓶冲洗一下再测下一液体。 3 显示说明 3.1 无显示--非电解质：如蔗糖溶液、酒精；电解质固体：如NaCl、KNO3固体；绝缘体：如玻璃、陶瓷等。 3.2 绿灯亮----极弱电解质：如CO2的水溶液。 3.3 绿、黄二灯亮----弱电解质：如0.5mol/L 氨水、醋酸溶液等。 3.4 绿、黄、红三灯全亮----强电解质：如0.5 mol/L NaOH、HCI溶液。 3.5 绿、黄、红三灯全亮，并伴有强烈音响----极强电解质：如3mol/LHCI、KOH溶液。 4 与国内、外同类产品比较： 7.4电解质溶液在通电情况下的变化 一．教学目标 1．知识与技能 （1）饱和氯化钠溶液的电解（B） （2）电解池的构造与工作原理（B） 2．过程与方法 通过电解饱和食盐水的实验，运用观察、分析、抽象、概括的思维方法探究电解池结构以及工作原理。 3．情感态度与价值观 （1）从对电解水、饱和食盐水实验现象的分析中，领悟宏观表象和微观本质的关系。 （2）通过对阳离子交换膜电解槽的认识，感受电解原理在工业生产中的应用和技术的进步。 二．教学重点和难点 1．重点电解原理、饱和食盐水中离子的放电顺序 2．难点电解饱和食盐水的阴极区产物 三．教学用品 电解水的实验用具一套电解饱和食盐水的微型学生实验用品四．教学过程 一、电解饱和食盐水 1、实验装置 2、实验现象 ①在U型管的两个电极上都有气体放出。 ②阳极放出有刺激性气味的黄绿色气体，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2； ③阴极放出无色的气体，经爆鸣验证是H2； ④同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。 3、理论解释 为什么会出现这些实验现象呢？ 这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在着Na+、H+、Cl－、OH－四种离子。 当接通直流电源后，带负电的OH－和Cl－向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动。在这样的电解条件下，Cl－比OH－容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。 H＋比Na＋容易得到电子，因而H＋不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。 阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应） 阴极反应：2H＋＋2e－＝H2↑（还原反应） 在上述反应中，H＋是由水的电离生成的，由于H＋在阴极上不断得 导体与绝缘体 教学目标 科学概念： 1、有的物质易导电，这样的物质叫做导体;有的物质不易导电，这样的物质叫做绝缘体 2、导电性是材料的基本属性之一。 过程与方法： 1、根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2、实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录。 情感态度价值观： 1、学会与人合作。 2、培养尊重事实的实证精神。 3、小学生四年级科学导体与绝缘体教案：认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 教学重点 教学难点 教学准备 为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体，一个电路检测器。一份科学检测记录表。 教学过程 一、观察导入： 1、观察简单的电路连接，说说电流在电路中是怎么流的。 2、讨论将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么? 3、想办法重新接亮小灯泡，在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 4、讨论：为什么电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 5、讲授：像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体;像塑料那样不容易让电流通过的物质，叫做绝缘体。(板书：导体、绝缘体) 二、检测橡皮是导体还是绝缘体 1、提问：怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢? 2、预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光，并做好记录。 3、使“电路检测器”的两个检测头相互接触，检验小灯泡是否发光。 4、用两个检测头接触橡皮的两端，观察小灯泡是否发光。 5、重复检测一次，并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。 6、得出结论：橡皮是绝缘体。 三、检测20种物体的导电性： 电解质溶液试题 一．选择题 在以下溶液中溶解度递增次序为： (a) ·dm -3 NaNO 3 (b) ·dm -3 NaCl (c) H 2O (d) ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) ·dm -3 NaBr (A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d) 2.在298 K 无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： (A) La 3+ (B) Mg 2+ (C) NH 4+ (D) H + 3. 0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为： (A) ×10-3 mol ·kg -1 (B) ×10-3 mol ·kg -1 (C) ×10-3 mol ·kg -1 (D) ×10-3 mol ·kg -1 4. 在浓度为 c 1的 HCl 与浓度 c 2的 BaCl 2混合溶液中,H +离子迁移数可表示成： (A) m (H +)/[m (H +) + m (Ba 2+) + 2m (Cl -)] (B) c 1m (H +)/[c 1m (H +)+ 2c 2m (? Ba 2+)+ (c 1+ 2c 2)m (Cl -)] (C) c 1m (H +)/[c 1m (H +) + c 2m (Ba 2+) + m (Cl -)] (D) c 1m (H +)/[c 1m (H +) + 2c 2m (Ba 2+) + 2c 2m (Cl -)] 5. 在10 cm 3 浓度为 1 mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将： (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 其摩尔电导率将 (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 6. 已知()12221089.4291,--∞???=Λmol m S K O H m ，此时(291K)纯水中的 m (H +)= m (OH -)=×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率 为： (A) ×10-9 S ·m -1 (B) ×10-6 S ·m -1 (C) ×10-9 S ·m -1 (D) ×10-6 S ·m -1 7. 电解熔融NaCl 时，用10 A 的电流通电5 min ，能产生多少金属钠？ (A) 0.715 g (B) 2.545 g (C) 23 g (D) 2.08 g 8. 德拜-休克尔理论用于解释： (A) 非理想气体引力 (B) 强电解质行为 (C) 氢键 (D) 液体的行为 9. 对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加？ (A) 在稀溶液范围内的电导率 (B) 摩尔电导率 (C) 电解质的离子平均活度系数 (D) 离子淌度 10. 德拜-休克尔理论及其导出的关系式是考虑了诸多因素的，但下列因素中哪点是它不 曾包括的？ (A) 强电解质在稀溶液中完全解离 (B) 每一个离子都是溶剂化的 (C) 每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围 (D) 溶液与理想行为的偏差主要是由离子间静电引力所致 11. 在 Hittorff 法测迁移数的实验中，用 Ag 电极电解 AgNO 3溶液，测出在阳极部AgNO 3 的浓度增加了 x mol ，而串联在电路中的 Ag 库仑计上有 y mol 的 Ag 析出,则Ag +离 子迁移数为： (A) x /y (B) y /x (C) (x -y )/x (D) (y -x )/y电解质溶液知识点总结(教师版)
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