前言 有些人在運動後會喝運動飲料，以補充體內的電解質。電解質是什麼？ 我們在生活中常可觀察到 一些金屬，例如：電線中 的銅(右圖)或電腦電路板 中的金線能夠導電；也發 現一些水溶液，例如：檸 檬水或食鹽水可以導電 是否所有的水溶液均可以導電呢？

3-1 電解質與非電解質的區分 目　的：從物質水溶液的導電性，判別出電解質和非電解質。 器　材：

3-1 電解質與非電解質的區分

3-1 電解質與非電解質的區分

3-1 電解質與非電解質的區分 實驗紀錄：

問題與討論： 3-1 電解質與非電解質的區分 1. 能導電物質的水溶液有哪些？酸鹼性如何？ 解答： 問題與討論：　　　 1. 能導電物質的水溶液有哪些？酸鹼性如何？ 解答： 物質的水溶液能導電的有鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、食鹽和小蘇打，其中鹽酸和醋酸的水溶液呈酸性；氫氧化鈉和小蘇打水溶液呈鹼性；食鹽水溶液則呈中性。

問題與討論： 3-1 電解質與非電解質的區分 2. 會導電的水溶液中，碳棒附近有何變化產生？這變化與燈泡的亮暗有什麼關係？ 解答： 問題與討論：　　　 2. 會導電的水溶液中，碳棒附近有何變化產生？這變化與燈泡的亮暗有什麼關係？ 解答： 實驗的過程中可以觀察到，當會導電的水溶液導電時，兩極的碳棒上都會有氣泡產生，表示有新的物質產生，是一種化學變化。而燈泡的亮度愈亮，碳棒上的氣泡也就愈多，產生得愈快；若水溶液不會導電，燈泡完全不會發亮，碳棒附近不會有任何變化產生。

問題與討論： 3-1 電解質與非電解質的區分 3. 為什麼每次將碳棒插入不同的水溶液前，要用蒸餾水洗淨碳棒？ 解答： 問題與討論：　　　 3. 為什麼每次將碳棒插入不同的水溶液前，要用蒸餾水洗淨碳棒？ 解答： 每次以碳棒測試水溶液是否導電之後，碳棒上都會沾有水溶液，若直接將碳棒插入下一杯水溶液中，則殘留在碳棒上的水溶液就會混到下一杯的水溶液中，因此，為了避免下一個實驗結果受到影響，在測試前，需先用蒸餾水將碳棒沖洗乾淨。

電解質與非電解質 在實驗3-1中，測試每一種溶液前，均要先用蒸餾水洗淨碳棒，以免碳棒表面沾有其他溶液而影響實驗結果 由實驗結果得知，鹽酸及醋酸能使藍色石蕊試紙呈現紅色，具酸性 氫氧化鈉及小蘇打溶液能使紅色石蕊試紙呈現藍色，具鹼性

電解質與非電解質 蒸餾水及食鹽、酒精及糖的水溶液，則不會改變石蕊試紙的顏色，呈現中性 蒸餾水不能導電，但鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、食鹽及小蘇打的水溶液 則可以導電，而且這些 水溶液導電後，都會伴 隨著一些化學變化產生 （右圖）

電解質與非電解質 這些溶於水後會導電的化合物為電解質 相對的，酒精或糖等物質，溶於水後不能導電，通電後也不會產生任何化學變化，這些物質稱為非電解質

阿瑞尼斯－電離說 電解質為什麼會導電呢？ 瑞典化學家阿瑞尼斯（Svante August Arrhenius，1859～1927）於西元1884 年提出的「電離說」，解答了這個問題。「電離說」的主要內容如下：

阿瑞尼斯－電離說 1.電解質溶於水後會分解產生帶電的粒子，此過程稱為解離 帶電的粒子稱為離子：其中帶正電的離子稱為正離子（或陽離子），如鈉離子( Na＋)、鎂離子(Mg2＋) 帶負電的離子稱為負離子（或陰離子），如氯離子（ Cl－ ） 由數個原子所組成的原子團也會帶電，形成正、負離子，稱為根離子，如：銨根離子（ NH4＋ ）、氫氧根離子（ OH－ ）、硫酸根離子（ SO42－ ）等

阿瑞尼斯－電離說 2. 電解質的水溶液中，正離子和負離子的個數不一定相同，每個正離子、負離子所帶的電量也不一定相等，但是正離子的總電量一定等於負離子的總電量，使溶液保持電中性 例如：氯化鈣（ CaCl2 ）的水溶液中，鈣離子（ Ca2＋ ）與氯離子（ Cl－ ）的個數比為 1：2，帶電量比為 2：1，故正離子的總電量等於負離子的總電量

阿瑞尼斯－電離說 將碳棒直接插入固態的食鹽中，碳棒附近不會有任何變化發生，燈泡也不會發亮(圖3-4)，表示固態的食鹽並不是導體

阿瑞尼斯－電離說 這是因為食鹽中的鈉離子與氯離子互相緊密結合（下圖），離子無法自由移動，所以不能導電

阿瑞尼斯－電離說 如果將食鹽溶解在水中，則食鹽會解離成鈉離子(Na＋)和氯離子(Cl－)（式 3-2）

阿瑞尼斯－電離說 當食鹽水溶液通電時，溶液中的鈉離子會往負極移動，而氯離子往正極移動，所以能夠導電而使燈泡發亮(右圖) ，並且發生化學變化 但是若將糖或酒精等 非電解質溶於水中， 因為糖和酒精不會產 生帶電的離子，所以 其水溶液無法導電， 燈泡也不會發亮

強電解質與弱電解質 在實驗 3-1 中，還可以發現，不同的水溶液，即使濃度相同，但導電時，燈泡的亮度並不相同。 鹽酸、氫氧化鈉、食鹽等在水中幾乎會完全解離，產生較多的離子，因此導電時燈泡較亮，這樣的物質稱為強電解質 醋酸、小蘇打等在水中並不會完全電離，產生較少的離子，因此導電時燈泡較暗，這樣的物質稱為弱電解質

3-1 右圖為燒杯內氯化鎂（MgCl2）解離 出鎂離子與氯離子的示意圖，其中 甲和乙均為帶電的粒子。則下列有 關此杯水溶液的敘述何者正確？ (A)甲為Cl－ (B)甲粒子和乙粒子均勻分散於水中且靜止不動 (C)水溶液中乙粒子個數比甲粒子多，所以水溶液 有帶電而不呈電的中性 (D)水溶液通電時，甲粒子會往負極移動，乙粒子 會往正極移動 解答 氯化鎂溶於水解離情形為MgCl2→Mg2＋＋2Cl－，所以甲應為鎂離子(Mg2＋)、乙是氯離子(Cl－)。解離後的離子在水溶液中可以自由移動，而且兩者的總電量一定相同。水溶液通電後正離子往負極移動，負離子往正極移動。故答案為(D)。

有些人在運動後會喝運動飲料，以補充體內電解質，運動飲料中主要含有什麼電解質呢？ (A)食醋(醋酸) (B)小蘇打(碳酸氫鈉)(C)檸檬酸(D)氯化鈉 解答 劇烈運動後身體會藉由汗液排出大量水份，而汗液中主要的電解質是鈉和氯離子，還有少量的鉀和鈣。運動飲料的成分主要含：水，電解質(主要為氯化鈉及鉀、鈣、鎂等)，醣類。能迅速補充人體消耗的微量元素，也可提供水及能被快速吸收的醣和電解質，助於補充體力。