電離電解的實質(zhì)和相互關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
電離電解的實質(zhì)和相互關(guān)系

關(guān)鍵詞】電離;電解;實質(zhì);相互關(guān)系我們在給學(xué)生講解“電解質(zhì)溶液”這一章時,為了講清電離、電解的實質(zhì)和相互關(guān)系。我們在課堂教學(xué)中,利用實驗和投影手段將“強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)”、“電解和電鍍”這兩節(jié)結(jié)合起來講解,使學(xué)生所學(xué)知識系統(tǒng)化,同時增強了學(xué)生的記憶和理解,通過實踐,收到了較好的效果。

一、電離的實質(zhì)1、離子化合物的電離大多數(shù)鹽類和強堿都是離子化合物。在離子化合物里,陰陽離子按一定規(guī)律在空間排列成晶體結(jié)構(gòu),我們在教學(xué)過程中以氯化鈉晶體為例說明它的水溶液和熔融時的電離過程。⑴離子化合物在水溶液中的電離我們出示如圖1所示的拉動復(fù)合投影片進行分析講解:當(dāng)氯化鈉晶體溶于水中時(將投影片拉動成圖1①的形式),極性水分子以帶負電的一端接近鈉離子,以帶正電的一端接近氯離子,這樣在晶體表面上的Na+和Cl-被水分子包圍(將投影片拉動成圖1②的形式),水分子在它們之間滲透著,使Na+和Cl-間的相互作用減弱,Na+和Cl-在不斷地運動著的水分子作用下脫離晶體表面而進入水中,成為自由移動的水合鈉離子(用Na+符號表示)和水合氯離子(用Cl-符號表示),(將投影片拉動成圖1③的形式)。因此,離子化合物在它們的水溶液里,只存在水合離子,沒有分子。如NaCl(鹽類)=Na++Cl-,NaOH(強堿)=Na++OH-。它們在水溶液中完全電離,單位體積內(nèi)離子的數(shù)目很多,所以導(dǎo)電能力強。

⑵離子化合物在熔融時的電離我們映示了一框通過精心設(shè)計制作的NaCl在熔融時的電離的復(fù)合投影片進行分析講解:當(dāng)氯化鈉晶體受熱熔化時,此時雖然不存在極性水分子的作用,但晶體中的離子可以劇烈的熱運動掙脫離子間的相互作用破壞了離子鍵,形成了能夠自由移動的Na+和Cl-,所以熔化的NaCl、NaOH也能導(dǎo)電。2、共價化合物的電離共價化合物都是以分子狀態(tài)存在,在它們的水溶液中,某些共價化合物也會有不同程度的電離。⑴強酸在水溶液中的電離以氯化氫為例,我們根據(jù)氯化氫在水溶液里的電離過程制作了一框復(fù)合投影片,給學(xué)生進行分析講解,在氣態(tài)和液態(tài)的氯化氫里沒有離子存在。但當(dāng)氯化氫溶于水時,由于受到運動著的極性水分子的作用。氯化氫分子中氯原子和氫原子之間的共用電子對會完全轉(zhuǎn)移給電負性大的氫原子一方,使它轉(zhuǎn)變?yōu)樗下入x子,而氫原子則轉(zhuǎn)變?yōu)樗蠚潆x子,這樣氯化氫溶于水時也能完全電離成能夠自由移動的離子,它的水溶液中也存在沒有電離的分子,導(dǎo)電能力也很強。因此強酸在水溶液中能夠完全電離如HCl=H++Cl-,HNO3=H++NO3-,H2SO4=2H++SO42-。⑵弱酸在水溶液中的電離我們在教學(xué)中以醋酸為例,映示出自制的復(fù)合投影片進行分析講解:把醋酸溶于水,受到運動著的極性分子的作用,也會發(fā)生與氯化氫分子相似的變化,能將醋酸分子電離成氫離子和醋酸根離子,不同的是電離成的氫離子和醋酸根離子又會重新結(jié)合成醋酸分子,因此醋酸分子的電離過程是可逆的。當(dāng)正逆兩種速度相等時,就達到了電離平衡狀態(tài)。如CH3COOH<=>H++CH3COO-,NH3•H2O<=>NH4++OH-,因為它們在水溶液里的電離是可逆的。不能完全離,所以在單位體積溶液中存在的水合離子的數(shù)目少,導(dǎo)電能力就弱。

二、電解的實質(zhì)電解過程是一個由陰、陽離子在兩極上放電情況比較復(fù)雜的氧化——還原反應(yīng),它與離子的性質(zhì)、溶液濃度、電流、密度和電極材料都有關(guān)。沒有一個絕對的標(biāo)準(zhǔn)。如果不考慮某些復(fù)雜因素的影響,陰、陽離子可按金屬生順序,越不活潑的金屬的離子越容易得到電子,陰離子失電子的順序,情況很復(fù)雜,一般中學(xué)階段掌握Cl->OH->SO42-。1、用石墨(或鉑)作電極⑴不活潑金屬無氧酸鹽的電解如電解CuCl2溶液時,我們映示出圖2所示的復(fù)合投影片進行分析講解:通電以前,CuCl2溶液電離成Cu2+和Cl-。水分子電離成H+和OH-。通電后,CuCl2溶液里的Cu2+和H+移向陰極,但因Cu2+得到電子的能力比H+強,所以Cu2+在陰極上取得2個電子,還原成不帶電荷的銅原子;溶液里的Cl-和OH-移向陽極,但因電極材料對OH-氧化阻力大,在陽極上Cl-放出它所多余的電子,變成不帶電荷的氯原子。即CuCl2=電解=Cu↓(陰極)+Cl2↑(陽極)。電解其它不活潑金屬無氧酸鹽(陽離子為:Cu2+、Hg2+、Ag+,陰離子為:Cl-、Br-、I-、S2-)的溶液時,在陰極一般總是有不活潑金屬(Cu、Hg、Ag)析出,在陽極一般總是氣體(Cl2、Br2、I2、S2)析出。
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