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電解質電解質

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Academic year: 2022

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全文

(1)

電解質 電解質

編授教師:

中興國中 楊秉鈞

(2)

 認識電解質

(3)

電解 直流電源 槽

燈泡

電解質檢驗的儀器設置

 儀器設置

( 1 )電源用: 。  屬於 電源

( 2 )電解槽設置於電路中,以檢驗待測水溶液是否能導電 ( 3 )電極材質: 棒 ( 棒)

( 4 )電極棒標示:

 甲稱 極

 與電池 極相連  乙稱 極

 與電池 極相連

直流

石墨 碳

正 負

正極 電池

負 負

⊕ 

(4)

電解質檢驗的儀器設置

 儀器設置

( 5 )燈泡:用以觀察是否導電

(若使用 LED 燈, LED 燈的長腳須接電池的 極)正

正長(常)

(5)

電解質探索實驗

蒸餾水 食鹽

水 鹽酸 小蘇打

水 氫氧化鈉 醋酸 糖水 酒精

燈泡亮否 電解質 酸鹼性 非電解質

    

X     X X

X X X

  

酸性 鹼性 鹼性 酸性

中性 中性 中性 中性

O

H 2 NaCl HCl NaHCO

3

NaOH CH 3 COOH

OH H

C 2 5

6

12

6 H O

C

(6)

電解質與非電解質的意義

 電解質與非電解質的意義

( 1 )電解質: 溶於水,能導電者

 電解質:電解質導電程度大, 導電者  電解質:電解質導電程度小, 導電者

化合物

(媒體: 1, 1’15” ;

2

, 4’30” )

化合物溶於水 強

易 不易

燈亮

很亮

強電解 質

較暗

弱電解 質

電解 質

(7)

電解質與非電解質的意義

 電解質與非電解質的意義

( 2 ) :化合物溶於水,不能導電者, ,三類 屬之

 純水:蒸餾水( H2O )。 (非自來水及非礦泉水)

 醇類:甲醇( CH3OH )、酒精( C2H5OH )、甘油(丙三醇)…。

 蔗糖( C12H22O11 )、葡萄糖( C6H12O6 )、果糖…水溶液。

非電解質

燈不亮

化合物溶於水

非電解質 水醣醇

燈亮

很亮

強電解 質

較暗

弱電解 質

電解 質

水醣醇

(8)

 電離說

-電解質導電原理

西元 1884 年 瑞典化學家 阿瑞尼斯

Svante August Arrhenius 提出『電離說』

(西元 1859 ~ 1927 年 )

(9)

 電離說

:( )

( 1 )瑞典阿瑞尼斯提出『電離說』,來解釋為何電解質能導電 ( 2 )電離說的三大論點:

 :電解質在水溶液中會解離成 離子  電解質會以全部或部分為 狀態存在  解離後之陰、陽離子數目 相等

 :陰、陽離子自由移動,通電後朝定向移動  通電時陽離子朝電極 極移動

 通電時陰離子朝電極 極移動  :電解質解離後仍維持電中性

 陽離子所帶正電總電量=陰離子所帶負電總電量 不一定

阿瑞尼斯的電離說

會解離

會移動

電中性

導體能導電的原因是因為 自由電子 的移動 電解質導電的原因是因為 離子 的移動

解離說

陰、陽 離子

(10)

電離說-『會解離』說明一

 說明例:氯化鈉 NaCl 電解質

 解離粒子數比( 1 : 1 型): 。

NaCl Na Cl

N aC NaCl l

NaCl N aC l

NaCl Na

+

Cl -

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Cl -

Cl -

Cl - Cl -

Cl -

Cl -

X

陰、陽離子數目相等

1 : 1

原子不滅 7 : 7 : 7 電荷不滅

不以分子狀態存在 離子狀態存在

(媒體:

1

, 1’2” )

 

Na Cl

NaCl

(11)

電離說-『會解離』說明二

 說明例:氯化鈣 CaCl 2 電解質

 解離粒子數比( 1 : 2 型):

Ca Cl 2

CaCl 2 CaCl 2

C aC

2 l

Ca

+2

Cl -

X

陰、陽離子數目不相等

Ca

+2

Ca

+2

Ca

+2

Cl - Cl -

Cl - Cl -

Cl -

Cl -

Cl -

1 :

2 原子不滅

4 : 4 : 8 電荷不滅

不以分子狀態存在 離子狀態存在

 

Ca Cl

CaCl 2 2 2

(12)

電解質與非電解質

 

離子存在 離子存在 分子存在 分子存在

電解質 非電解質

(13)

電離說-『會移動』說明

 說明:氯化鈣 CaCl 2 電解質

 陽離子( Ca2 )向 極移動;陰離子( Cl )向 極移動。

 電解質因 移動而導電。

 離子移動在二極發生 。

負 正

Cl - Ca 2+

Cl -

Ca 2+

離子

化學反應

(媒體:

1

 

Ca Cl

CaCl 2 2 2

(14)

CaCl 2 NaCl

電離說-『電中性』說明

Na

+

Cl -

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Na

+

Cl -

Cl -

Cl - Cl -

Cl -

Cl -

Ca

+2

Cl - Ca

+2

Ca

+2

Ca

+2

Cl - Cl - Cl -

Cl -

Cl -

Cl -

Cl -

 電中性的意義

  ( 1 )電解質中,陰、陽離子所帶的總電量 。    ( 電量和  電量和,即淨電量= 0 )

  ( 2 )電解質中,陰、陽離子的數目 。    (此關係只在 型電解質的解離才符合) 

相等

不一定相等

1 : 1

電中性的意義與水溶液的酸鹼性 不同 。 ( 1 ) 0 7 7 7

) 1 (

7         4  (  2 )  8  (  1 )  0  8  8

(15)

 離子的形成

(16)

離子的形成

 離子的形成:離子 ion

( 1 )意義: 的原子,稱為離子  因核外的 發生轉移。

( 2 )陽離子:原子 電子時,會形成帶正電的離子  質子數 電子數 ( 3 )陰離子:原子 電子時,會形成帶負電的離子  質子數 電子數 ( 4 )離子表示法:

當原子得到 n 個電子時:

 離子表示為 。 (質子數比電子數 )

帶電 電子

得 <

少 n 個

8

10

8

+ 8

● ●

- 10

- 8

X n

 2

X

(17)

離子的形成

 離子的形成:離子 ion

( 1 )意義: 的原子,稱為離子  因核外的 發生轉移。

( 2 )陽離子:原子 電子時,會形成帶正電的離子  質子數 電子數 ( 3 )陰離子:原子 電子時,會形成帶負電的離子  質子數 電子數 ( 4 )離子表示法:

當原子失去 n 個電子時:

 離子表示為 。 (質子數比電子數 )

帶電 電子

得 <

多 n 個

11

+ 11 + 11 10

11 -

10

X n

+ 1

X

(18)

離子的形成

 離子的形成:

2. 同一種元素的原子和離子,雖然只相差一個或數個電子,但 化學性質卻差異很大。

 金屬鈉:由 原子組成,遇水後反應劇烈

 食鹽氯化鈉:由 離子與氯離子組成,遇水後不反應

Na NaCl

Na Na

Na Cl

NaCl

(19)

陽離子 (讀作:○○ 離子) 陽離子團 H 、 Li 、 Na 、 K 、 Ag 、 Cu2+ (亞銅離子)

Mg2、 Ca2、 Ba2、 Cu2 、 Zn2、 Ni2、 Pb2

Hg2、 Fe2+ (亞鐵離子)、 Al3、 Fe3

NH4

(銨根)

國中常見陰、陽離子表

陰離子團 (讀作:○○ 根離子或○○ 根) 陰離子

OH (氫氧根)、 NO 3-(硝酸根)、 CN (氰根)

CH3COO (醋酸根)、 ClO (次氯酸根)

CO3 2(碳酸根)、 HCO3 -(碳酸氫根)

SO42(硫酸根)、 SO32-(亞硫酸根)

CrO42(鉻酸根)、 Cr2O72(二鉻酸根)

S2O32(硫代硫酸根)、 PO43-(磷酸根)。

Cl 、 Br 、 I

O2、 S2

◎ 第 1 族離子+ 1 ;第 2 族離子+ 2 ;第 16 族離子- 2 ;第 17 族離子

- 1

第 1 第 2 族

族 第 17

第 16

(20)

 化合物的形成

【延伸學 習】

(21)

化合物的形成

 化合物的形成:

( 1 )原子間電子轉移,形成帶正、負電離子,互相吸引而形成化合物 ( 2 )化合物的形成,要維持 原則

( 3 )二離子 An 和 Bm ,若能形成化合物,其化學式為 。  化學式的排列:陽離子在前、陰離子在後

 分子內各原子結合數,可以 m 、 n 的最小公倍數計算之 電中性

3 2 2

3

2 3

3 2

6 ]

3 , 2 [

?

B A B

A

B A

n

m B

A

(22)

解離度看電解質

強酸

(或強鹼)

的解離 弱酸

(或弱鹼)

的解離

100 % 全部解離 導電度大

強電解質 強電解質

部份解離導電度小

弱電解質 弱電解質

(媒體:

1

【延伸學 習】

導電度 離子總數目

(23)

常見的電解質

(24)

純物質的導電性分類

純物質

元素 化合物

導體 絕緣體 電解質 非電解質

自由電子移動 離子移動

(25)

1. ( )已知某溶液中僅有 H 、 Na 、 Zn2 、 OH 、 NO3 五種 離

子,其中 H 、 OH 的數量很少可忽略。若溶液中的離子 個數比為 NO3 : Na = 7 : 3 ,則 Na : Zn2 的離子 個數比

應為下列何者? (A) 1 : 2   (B) 2 : 3   (C) 1 : 4   (D) 3 : 2

範例解說

電中性:

正總電量=負總電量

D

H

Na

Zn 2

OH

NO 3 7 3 0

0

2 n

7 2

3

1 7

1 0

2 1

3 1

0

n n

n  2

(26)

範例解說

2. 請完成下列化合物的解離方程式,並完成下表:

序 化合物 解離方程式 離子數目比(陽:陰) 離子電量比(陽:陰)

1 H2SO4 2 CH3COOH 3 CaCl2 4 Ca(OH)2 5 C2H5OH

6 NaCl

2 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1 1 : 1

1 : 2

1 : 2 1 : 1 非電解質

1 : 1 1 : 1

  

4 2

4

2 SO 2 H SO

H

 

H CH COO COOH

CH 3 3

 

Ca Cl CaCl 2 2 2

 

Ca OH OH

Ca ( ) 2 2 2

 

Na Cl

NaCl

(27)

範例解說

2. 請完成下列化合物的解離方程式,並完成下表:

序 化合物 解離方程式 離子數目比(正:負) 離子電量比(正:負)

7 HCl

8 NaOH

1 : 1 1 : 1 1 : 1

1 : 1

 

H Cl HCl

 

Na OH

NaOH

(28)

範例解說

3. 以下表的陰、陽離子寫出化學式,並予以命名:

氧化鈉

硫酸鈉

氫氧化鈣

氧化鈣

硫酸鈣

氫氧化鐵

氧化鐵

硫酸鐵

O Na 2

4 2 SO Na

CaOH (OH 2 ) 2 Ca

CaO

CaSO 4

FeOH (OH 3 ) 3 Fe

3 2 O Fe

3

4

2 (SO )

Fe

(29)

4. ( )有關電解質的說法,下列敘述何者正確? 

( A )銅能導電,所以銅為電解質 

( B )氯化氫氣體不能導電,但氯化氫氣體是電解質   ( C )固體的小蘇打不能導電,所以小蘇打不是電解質 ( D )碳酸鈣是鹽類,所以碳酸鈣是電解質。

範例解說

B

 電解質:化合物溶於水可導電者

( A )銅是元素

( B )氯化氫氣體可溶於水,形成鹽酸

( C )小蘇打可溶於水,形成鹼性水溶液

( D )碳酸鈣不溶於水

(30)

5. 一電解質的化學式為 A3Bm ,若溶於水後,完全解離產生 300 個 A2 及 200 個 B 粒子,則:

 B 粒子帶 電,為 B 原子 (得、失) 個電子所形 成。

 m = ;

 完整的解離方程式: 。

範例解說

3  原子不滅

2

 電中性

負 得 3

粒子

2

3

B A B

A m

200 300

3

1 m

X   m  2

3 2 2

3

Y

YA

3

B

2

 3 A

2

 2 B

3

B Y

m

 

2 3

2

3 B 3 A 2 B

A

(31)

6. 圖為解離示意圖,某化合物溶於水後解離為 4 個甲粒子與 8 個乙粒子,

其中甲和乙均為帶電的粒子,當通電之後,回答下列問題:

 電解槽的正極為 ;負極為 。( a 或 b )  由圖示,此化合物可能為下列何者? 。

( A ) HCl ( B ) CaCl2 ( C ) H2SO4 ( D ) C2H5OH

 若通電後乙粒子會向 b 電極移動,則此化合物可能為下列何者?

( A ) HCl ( B ) CaCl2 ( C ) H2SO4 ( D ) C2H5OH

範例解說

a b

 1 : 2 型 BC

 負離子 1 :正離子 2 型

C

⊕ 

⊕ 

⊕ 

⊕  ⊕ 

⊕ 

電 路 符 號

串聯

正 離

子 X  4 甲 8  乙

 

 4 甲 - 8 乙 X

 

2

2 2 Cl Ca

CaCl

  

SO H SO

H 2 4 4 2 2

(32)

GIF 動畫檔 資源來源

1. 簡報第 15 頁:氧原子

Giphy

2. 簡報第 16 頁:鈉原子 Giphy

3. 簡報第 18 頁:試管加熱動畫

Pinterest

(33)

課程結束

參考文獻

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