十五章水溶液电解质电解

电解质和非电解质、强电解质和弱电解质都是高中化学中十分重要的概念，正确理解非常重要，因此必须准确把握其内涵和外延，为了让同学们更好地、更准确理解，归纳如下：电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。

非电解质：在水溶液里或熔融状态下都不够导电的化合物，如非金属氧化物、酒精、蔗糖等。

从树状分类这个角度上可以把化合物分为电解质和非电解质两类。

电解质可分为强电解质和弱电解质两类。

一、电解质和非电解质（1）金属能导电，但它们不是化合物，因此金属即不是电解质，也不是非电解质。

（2）SO 2、NH 3溶于水，能导电，导电离子是H 2SO 3、NH 3·H 2O 电离出来的，故SO 2、NH 3不是电解质。

HCl 、H 2SO 4等溶于水，能导电，导电离子是自身电离出来的，故它们是电解质。

酸、碱、盐是电解质，非金属氧化物都不是电解质。

（3）活泼金属氧化物，如Na 2O 、Al 2O 3等，在熔融状态下能导电，是因为它们自身能电离出离子，Al 2O 3(熔)2 Al 3+ + 3O 2－，是电解质。

（4）难容物（如CaCO 3等）的水溶液导电能力很弱，但熔融状态能导电，是电解质。

（5）酒精、蔗糖等大多数有机物是非电解质。

（6）电解质不一定导电。

强碱和盐等离子化合物在固态时，阴、阳离子不能自由移动，所以不能导电，但熔融状态下或溶于水时能够导电。

酸在固态或液态（熔融状态）时只有分子，没有自由移动的离子，因而也不导电，在水溶液里受水分子的作用，电离产生自由移动的离子，而能够导电。

（7）不导电的物质不一定是非电解质，能导电的物质不一定是电解质。

电解质、非电解质均指化合物。

O 2不导电，铁、铝能导电，但它们既不是电解质，也不是非电解质。

（8）电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电能力越强。

9）判断电解质是否导电，关键看电解质是否发生电离，产生了自由移动的离子，还要看电离产生的离子浓度的大小。

一、电解质的基本概念1．电解质与非电解质电解质非电解质定义在水溶液或熔融状态下能够导电的____________在水溶液里和熔融状态下都不能导电的___________常见物质与类别所有的离子化合物和部分共价化合物：酸、碱、盐、水、金属氧化物全是_______________：非金属氧化物、氨气及绝大多数的有机物【注意】：（1）单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。

（2）电解质是纯净物，电解质溶液是混合物。

（3）CO2、SO2溶于水能够导电，但溶液中的离子不是他们本身电离所产生的，所以仍为______。

（4）在高中阶段，我们一般认为有机物中只有有机酸是电解质，其它都不是电解质。

2．强电解质与弱电解质强电解质弱电解质定义在水溶液中全部电离成离子的电解质在水溶液中只有一部分电离成离子的电解质电离程度完全、不可逆部分、可逆常见物质强酸：HCl、H2SO4、HNO3等强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2等绝大多数盐：NaCl、CaCO3、CH3COONa等弱酸：CH3COOH、HF、HClO、H2S、H2CO3、H2SiO3等弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等极少数盐、水物质类别离子化合物与某些共价化合物某些共价化合物在溶液中存在形态离子离子、分子电解质溶液章节复习知识梳理3．物质的导电情况共价化合物：属于电解质的共价化合物只有在溶液中能导电。

离子化合物：熔融状态和溶液中均能导电。

金属：固体和熔融状态下均能导电。

4．电解质溶液的导电性与导电能力取决于自由移动的离子的________________以及____________________。

【注意】：（1）电解质的强弱与溶解性无关如：NaCl溶液导电性强于AgCl溶液，但两溶液中的溶质都是强电解质（2）电解质强弱与溶液的导电能力无关如：CH3COOH是弱电解质，BaSO4是强电解质（3）电解质不一定导电，导电的不一定是电解质如：NaCl固体是强电解质，但不导电；如Cu能导电，但既不是电解质也不是非电解质二、弱电解质的电离平衡1．定义：在一定条件下（如温度、浓度）下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。

电解水制氢的原理
电解水制氢的原理是利用电流通过水溶液时，水分子中的氧气和氢气发生电解反应，从而生成氢气作为产物。

电解水的基本原理是利用电解质溶液中的离子在电流作用下移动而产生化学反应。

当电流通过水溶液时，水分子（H2O）中的氢离子（H+）和氢氧离子（OH-）将受到电极的极化作用，从而参与电解反应。

在阳极处，水分子失去电子，产生氧气气体（O2），可以表示为电解反应：2H2O → O2 + 4H+ + 4e-。

在阴极处，水分子得到电子，生成氢气气体（H2），电解反
应为：2H2O + 2e- → H2 + 2OH-。

由于氢气是一个清洁、高效的能源源，所以电解水制氢成为一种可行的氢气生产方法。

基于电解水原理，可以通过加入电解质（如氢氧化钠或硫酸等）来提高电解效率，减少电极极化现象。

当电流通过电解质溶液时，离子在电解过程中扮演着催化剂的角色，有助于水分子的分解和氢氧离子的重新组合。

在实际应用中，通常借助电解槽，通过控制电流、电解质浓度和电解时间等参数，实现高效的电解水制氢。

需要注意的是，电解水制氢需要大量的电能供给，因此能源成本较高。

目前，科学家和工程师们正在探索更高效、节能的电解水技术，以促进氢能的可持续发展。

课题：电解质在水溶液中的反应【学习目标】：知识点、考点：1、了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

2、能正确书写化学方程式和离子方程式。

重点、难点：1、离子方程式的书写。

【知识网络详解】知识点一离子反应1．探究电解质在水溶液中反应的实质实验操作实验现象随着H2SO4溶液的滴入，（1）电流表：指针读数先由大到小后由小到大（2）溶液：出现白色沉淀，颜色由红色变浅至无色解释稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的H＋和OH－结合生成极难电离的水，Ba2＋和SO2－4结合生成硫酸钡沉淀，溶液中离子的浓度降低2．概念：由于电解质溶于水后电离成为____________，所以，电解质在溶液中的反应实质上是______之间的反应，这样的反应称作离子反应。

3．实质：离子浓度的改变。

4．复分解型离子反应发生的条件：(1) 生成难溶的物质。

(2) 生成难电离的物质。

(3) 生成挥发性的物质。

【典型例题】下列反应不属于离子反应的是()A．Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O B．2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O C．2Na＋Cl2=====2NaCl D．Cl2＋H2O===HCl＋HClO知识点二离子方程式1．离子方程式用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。

所谓实际参加反应的离子，即是在反应前后数目发生变化的离子。

2．离子方程式的意义离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且可以表示所有同一类型的离子反应。

如：H＋+ OH－＝H2O可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应。

3．书写步骤方法一：（“一写、二拆、三消、四查”）①写——根据客观事实，写出正确的化学方程式。

如Na2CO3溶液与稀盐酸反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。

②拆——把易溶于水、易电离的物质的化学式拆写成离子形式，不溶于水或挥发性的物质以及水等仍用化学式表示。

初中化学水的电解反应教案实验名称：水的电解反应
实验目的：
1. 了解电解质溶液的电离现象；
2. 掌握水的电解反应过程；
3. 学习观察电解反应产物。

实验器材与试剂：
1. 电解槽、电极、电源等实验装置；
2. 盐桥、导线等器材；
3. 蒸馏水、食盐等试剂。

实验步骤：
1. 将蒸馏水装入电解槽中，使电极浸没在水中；
2. 将电解槽分成两个室，分别放入阳极和阴极；
3. 加入少量食盐溶液，接通电源，进行电解反应；
4. 观察电解槽中气体的产生情况，并记录实验现象；
5. 关闭电源，取出产物进行观察。

实验现象：
1. 在阴极处会观察到氢气气泡的产生；
2. 在阳极处会观察到氯气气泡的产生；
3. 氢气气泡比氯气气泡多，且氢气气泡较大。

注意事项：
1. 实验时要小心操作电源和电解槽，避免触电和水花溅出；
2. 在实验结束后要及时清理实验器材，保持实验室的整洁。

实验结果及结论：
通过本实验的观察，可以得出以下结论：水在电解反应中会发生氢气和氯气的分解产物，其中氢气主要集中在阴极，而氯气主要集中在阳极。

这表明水分子在电解过程中会发生电离反应，产生氢离子和氯离子。

同时，本实验也说明了电解反应是通过电势差传导的电子在电解质溶液中的反应。

电解质溶液的电解过程一、电解的基本概念电解是指通过外加电场，将电解质溶液中的离子在正负极之间迁移的过程。

在电解质溶液中，正离子（阳离子）会向负极移动，负离子（阴离子）会向正极移动。

这是由于正离子带有正电荷，在外电场的作用下受到吸引，并向负极流动；负离子带有负电荷，在外电场的作用下受到吸引，并向正极流动。

这种电解过程一般伴随着化学反应，即氧化还原反应。

二、电解质溶液的电解过程示意图在实际的电解过程中，电解质溶液被放置在一个电解槽中，其中正极与阴离子引脚相连，而负极则与阳离子引脚相连。

当外加电场施加到电解质溶液上时，阴离子会向阳极流动（阴极），阳离子会向阴极流动（阳极）。

这种电解过程可以通过溶液中的电解质浓度变化、电解质溶液中的离子状态变化来观察和研究。

三、电解质溶液的电解过程和电流密度的关系电解质溶液的电解过程是通过电解质溶液的电导率来达成的。

电导率是指单位长度内的电流密度，可以使用电解质溶液的电阻和电解质溶液中的离子浓度来计算。

根据欧姆定律，电流密度与电解质溶液中的电解质浓度成正比。

四、电解质溶液的电解过程与溶质浓度的关系电解质溶液的电解过程还受到溶质浓度的影响。

在低浓度下，电解质溶液的电解过程较快，因为离子的移动速度较快。

但是在高浓度下，则因为离子之间相互碰撞增多，电解质溶液的电解过程变慢。

此外，离子的运动速度还受到温度的影响，温度越高，离子运动速度越快。

五、电解质溶液的电解过程与电解槽的形状和大小电解质溶液的电解过程也与电解槽的形状和大小有关。

在电解过程中，如果电解槽的形状是圆柱形，那么在离子迁移的过程中，就会形成一个电化学多孔障。

这个多孔障可以阻碍离子的迁移，使得电解过程变慢。

而对于扁平形状的电解槽来说，离子的迁移则更加容易。

因此，在实际应用中，选择合适的电解槽形状和大小非常重要。

六、电解质溶液的电解过程与外电场的强度外电场的强度会直接影响电解质溶液的电解过程。

当外电场的强度较小时，离子的迁移速度相对较慢，电解质溶液的电解过程也较慢。

水溶液中的电解质浓度测定在日常生活中，我们经常接触到各种水溶液，例如饮料、药物和清洁用品。

这些水溶液中含有溶解在水中的离子，也被称为电解质。

电解质的浓度对于水溶液的性质以及它们对我们的身体或环境的影响至关重要。

因此，准确地测定水溶液中电解质的浓度是很重要的。

测量水溶液中电解质浓度的常用方法之一是电导率测定法。

电导率是指电流通过单位横截面积时，在电场作用下的电导情况。

一般来说，含有更多离子的水溶液将具有更高的电导率。

利用电导率可以估计电解质的浓度。

这种测定方法基于溶液中的离子之间的相互作用。

电解质溶液中的离子在电场中受到吸引，并能够迅速导电。

因此，电导率被认为是衡量水溶液中电解质浓度的一个指标。

通过测量电导率，我们可以了解溶液中电解质的浓度水平。

电导率测定法需要使用电导仪来测量水溶液的电导率。

电导仪通过将电流引入水溶液中，并测量引入电流后溶液中的电流强度，从而确定电解质的浓度。

这种方法简单实用，并且可以广泛应用于实验室和工业生产中。

然而，电导率测定法并不是对所有水溶液都适用。

有些水溶液中含有非电解质物质，例如有机化合物，它们不会产生离子，因此对电导并没有影响。

在这种情况下，电导率测定法将不适用于准确测量电解质浓度。

除了电导率测定法，还有一种常用的方法是滴定法。

这是一种通过逐渐加入反应剂测定溶液中电解质浓度的方法。

滴定法需要选取合适的反应剂，并逐渐滴加到待测溶液中，直到观察到溶液发生颜色变化或其他指示物的变化。

滴定法的原理是基于化学反应的定量关系。

通过适当选择反应剂和指示剂，可以实现电解质的浓度测量。

滴定法需要一定的实验技巧和经验，但在实验室和工业中得到广泛应用。

总之，准确测定水溶液中电解质的浓度对于了解溶液性质以及它们的应用具有重要意义。

电导率测定法和滴定法是常用的测定方法，它们具有不同的原理和应用范围。

选择适当的测定方法，可以确保准确地测量水溶液中电解质的浓度。

有关这两种方法的详细步骤和应用可以参考相关的科学文献和实验方法手册。