劉金平
對高中學(xué)生來說,“電解質(zhì)”和“非電解質(zhì)”是高中化學(xué)里比較重要也是比較難的兩個概念。理解并掌握住這兩個概念,不僅可以幫助學(xué)生順利地書寫出電離方程式,而且為學(xué)生以后掌握“弱電解質(zhì)”的電離打下了良好的基礎(chǔ)。怎樣緊扣住“電解質(zhì)”和“非電解質(zhì)”的概念,從多角度、全面地正確區(qū)分“電解質(zhì)和非電解質(zhì)”,筆者就結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗,談?wù)剛€人的心得體會。
高中化學(xué)電解質(zhì)非電解質(zhì)概念 教學(xué)研究“電解質(zhì)”的定義是在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì),在水溶液里或熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物為“非電解質(zhì)”。從判斷“電解質(zhì)”和“非電解質(zhì)”的概念來說,“水溶液”和“熔融狀態(tài)”“化合物”和“能夠?qū)щ姟本褪菂^(qū)別他們的關(guān)鍵所在。但是電解質(zhì)和非電解質(zhì)的情況比較復(fù)雜,學(xué)生只把握住概念的關(guān)鍵點還不能順利的判斷出所有的物質(zhì),教師需要從多角度多方面的來分析辨別電解質(zhì)和非電解質(zhì),幫助學(xué)生更好地理解和掌握住這兩個概念。下面我就從四個方面談?wù)勅绾卧诟咧谢瘜W(xué)教學(xué)中講解電解質(zhì)和非電解質(zhì)。
一、從電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念來說
在化合物的前提下,物質(zhì)在水溶液或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡@是概念的關(guān)鍵點。對概念的理解,要從以下來認知和把握:(1)物質(zhì)必須是純凈物,不能是混合物;必須去是化合物,不能是單質(zhì)。物質(zhì)是否是化合物是判斷“電解質(zhì)”和“非電解質(zhì)”的重要標(biāo)準(zhǔn),對于混合物、不導(dǎo)電的單質(zhì)如氧氣、氫氣和氮氣等,以及可以導(dǎo)電的一些金屬單質(zhì)如銅、鎂和鐵等來說,則排除了它們是電解質(zhì)或非電解質(zhì)的可能。(2)物質(zhì)本身在水溶液中或熔融狀態(tài)下可以電離出自由移動的離子。如鹽酸溶液中有氫離子和氯離子、硫酸溶液中有銅離子和硫酸根離子、氫氧化鈉溶液中有鈉離子和氫氧根離子等;氯化銀在熔融狀態(tài)下,可以電解出銀離子和氯離子,氫氧化鎂在熔融狀態(tài)下可以電解出鎂離子和氫氧根離子。(3)即使有些物質(zhì)滿足了化合物的標(biāo)準(zhǔn),也溶于水,但是也不是電解質(zhì),因為他們只是與水相溶,并不能導(dǎo)電,如蔗糖和酒精等。
從概念來判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì),是對高中學(xué)生的基本要求。通過概念,學(xué)生可以很容易的判斷出一些物質(zhì)是否為電解質(zhì)和非電解質(zhì),方便快捷。
二、從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)上來說
化合物分為離子化合物和共價化合物。離子化合物之間的作用是離子鍵,屬于極性鍵。因此對離子化合物來說,構(gòu)成物質(zhì)的就是離子,離子化合物無論是在水溶液中還是在熔融狀態(tài)下,都能電解出自由移動的離子,所以離子化合物都是電解質(zhì)。如氯化鐵在水溶液中或是在熔融狀態(tài)下,都存在有鐵離子和氯離子,硫酸鎂在水溶液或者熔融狀態(tài)下都存在有鎂離子和硫酸根離子。而對于共價化合物,情況比較復(fù)雜。共價化合物按照化學(xué)鍵的極性來說,分為強極性共價化合物、弱極性共價化合物和非極性共價化合物。對于強極性共價化合物,如過氧化鈉,在熔融狀態(tài)下可以電離,在水溶液中也可以和水發(fā)生反應(yīng),生成新物質(zhì)產(chǎn)生可以自由移動的電子,因此是電解質(zhì);對一些弱極性共價化合物,如氯化氫,當(dāng)它溶于水時,受水分子作用發(fā)生電離,產(chǎn)生自由移動電子,所以是電解質(zhì);而對二氧化碳而言,分子結(jié)構(gòu)對稱,是非極性共價化合物,所以即使水溶液導(dǎo)電,其本身還是非電解質(zhì),所以共價化合物部分是電解質(zhì),部分是非電解質(zhì)。
從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì),學(xué)生需要了解極性鍵、共價鍵和范德華力,以及要記住物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成,對高中學(xué)生而言,需要學(xué)生自己的記憶和積累。
三、從電解的本質(zhì)來說
電解的本質(zhì)是物質(zhì)在水溶液中或在熔融狀態(tài)下產(chǎn)生可以自由移動的電子。(1)電解質(zhì)和沉淀沒有必然聯(lián)系。雖然有一些微溶物和難溶物,自由移動電子很少或者沒有自由移動電子,是非電解質(zhì)。但是有些沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離,也是電解質(zhì)。如硫酸鋇溶液,雖然在水中是沉淀,但是所溶解的部分卻是以鋇離子和硫酸根離子的形式存在,所以是電解質(zhì);碳酸鈣沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離成鈣離子和碳酸根離子,也是電解質(zhì);氫氧化鐵沉淀在水溶液中溶解的部分完全電離成鐵離子和氫氧根離子,也是電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)的強弱和溶液濃度的大小沒有必然關(guān)系。濃度大的不一定是強電解質(zhì),如氫氧化銅,是強電解質(zhì),但是即使溶液達到飽和,濃度也不大;弱電解質(zhì)的濃度不一定小,如乙酸可以和水任意比互溶,但是卻是弱電解質(zhì)。(3)溶液導(dǎo)電能力和電解質(zhì)的強弱沒有必然關(guān)系。導(dǎo)電能力是由自由離子的個數(shù)和離子所帶電荷數(shù)決定的。同等條件下,同濃度的電解質(zhì),導(dǎo)電能力強的不一定是強電解質(zhì),但是導(dǎo)電能力弱的一定是弱電解質(zhì)。(4)對于有些物質(zhì)來說,雖然水溶液中有自由移動離子,但本身也不是電解質(zhì)。如二氧化碳,雖然碳酸溶液可以導(dǎo)電,但是二氧化碳本身不是電解質(zhì),因為它在熔融狀態(tài)下不能電離出離子,在水溶液中導(dǎo)電的只是碳酸,所以碳酸是電解質(zhì);二氧化硫在水溶液中生成氫離子和亞硫酸根離子,但是亞硫酸是電解質(zhì),二氧化硫是非電解質(zhì);三氧化硫在水溶液中生成氫離子和硫酸根離子,但是硫酸是電解質(zhì),三氧化硫是非電解質(zhì)。
四、從化合物呈現(xiàn)的規(guī)律來說
在高中化學(xué)教學(xué)中,根據(jù)化合物的規(guī)律性,通常認為電解質(zhì)包括:酸、堿、鹽、堿性氧化物、呈堿性的氧化物和水,質(zhì)如氯化鈉、硝酸、氫氧化鈉和過氧化鈉等;非電解質(zhì)包括:酸性氧化物和大多數(shù)有機物,如二氧化碳和甲烷等。還有一部分特殊的化合物,如一氧化碳和一氧化氮等,屬于不成鹽的氧化物,既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。
這樣對電解質(zhì)和非電解質(zhì)大致的總結(jié),簡單易懂,便于學(xué)生理解和掌握。
總之,物質(zhì)是否為電解質(zhì)或是非電解質(zhì),學(xué)生要從多方面來判斷,理解并掌握這兩個概念,對高中化學(xué)的學(xué)習(xí)大有幫助。
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