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化学酸碱盐八个公式:秋裤理论,来助力掌握电解质不再困难

人气:356 ℃/2024-02-16 19:24:32

“秋裤理论”助力你掌握电解质。还有能让你走上“人生巅峰”的隐藏知识点。一起来跟着

老师快乐学化学。

本节课对应 人教版 高一化学 第二章 第二节 第一小节 酸碱盐在水中的电离。

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以下为文字版,建议有条件的同学观看视频版。

同学们好,更新比下课铃来的都慢的Five课堂终于又和大家见面了,这几天接到私信问我Five课堂是不是因为讲的太烂被封了?今天我就用这次久违的更新强有力的击碎这个谣言,当然,内容还是一如既往的烂~今天给大家串讲第二章第二节离子反应中的第一小节,酸碱盐在水中的电离。

本节课主要包含以下两点内容:1、电解质与非电解质;2、电解质的电离。

我们先来看第一部分,电解质与非电解质。

这部分内容其实挺简单的,我都懒得讲了,不过为了体现出我是一个负责任的好教师,我还是勉为其难的再给大家絮叨絮叨吧。

我们先来看基本概念,在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物是电解质,反之,在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质。

两者的共同点是都是化合物,这点很重要,在一些不太重要的考试中往往喜欢利用这点出题,比如出一个能导电的单质问是不是电解质,又或者出个混合物,例如某种溶液能够导电,问这个溶液是不是电解质。这里要知道,对于混合物和单质,它们既不是电解质也不是非电解质,这点要注意。所以要想靠着在一些不重要的考试中混个高分,来说服你亲爱的老母亲给你买个最时尚的小天才手表或者给你充个尊贵的QQ会员的话,最好能记住这个知识点。

两者的不同点,对于一个化合物,在水溶液中能够导电,或者在熔融状态下能够导电,两个条件只要满足其中一个就可以认定这个物质为电解质,当然也可以同时满足两个条件。而对于非电解质而言,必须同时满足在水溶液里和熔融状态下都不能够导电这两个条件。这就像某位知名教师曾说过的“秋裤理论”,不论是你妈觉得你冷还是你爸觉得你冷,你都得穿秋裤,只有同时满足他俩都不觉得你冷,你才能不穿秋裤。

电解质和非电解质的本质的区别是两者本身是否能电离。

电解质主要包含酸、碱、盐、金属氧化物和水。不论强酸、弱酸、强碱、弱碱、易溶于水的盐还是难溶于水的盐,一般来说都是电解质。同样,水也是电解质。

而非电解质主要包括:大多数非金属氧化物,如SO2、CO、CO2等

许多有机化合物,如蔗糖、酒精、CH4等

一些非金属氧化物,如PH3、NH3等。

最后我们来看一些需要注意的知识点:

1、电解质和非电解质都必须为化合物。

2、单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。这两点刚刚已经详细讲过,所以在这里,为了深刻体现我是位负责任的好老师,我决定再讲一遍。好了开玩笑了,别急着取关啊,后面的知识点保证能让你顺利带上小天才电话手表的,从此以后你就是班里最靓的崽了。

3、能导电的物质不一定为电解质,例如铜、铝、石墨都能够导电,但是这些都是单质,既不属于电解质也不属于非电解质。

4、溶液不是电解质,例如食盐水能够导电,但食盐水为混合物,不是电解质(也不是非电解质)。电解质是NaCl。这两条前面也提到了,其实本质上还是说的电解质和非电解质都必须为化合物。你猜“溶液不是电解质”这几个字为什么这么红,那都是老师改作业时打的叉啊。

5、电解质只有在熔融状态或水溶液中才导电,晶体时一般不导电。

6、尽管CO2、SO2、SO3、NH3等水溶液能够导电,但是这些物质仍属于非电解质,这是因为这些物质与水发生反应,溶液中的离子并非这些化合物本身所电离产生的,并且这些化合物在熔融状态下也不导电,所以它们都是非电解质。记住了,这又是一个能帮助你走上人生巅峰的知识点。

7、与CO2不同,Na2O是电解质,尽管其与水也会发生反应,但是Na2O熔融状态时能够导电。

8、对于难溶于水的物质,例如碳酸钙(CaCO3)是电解质,因为碳酸钙并非绝对不溶于水,溶解的那部分在水中可以全部电离成自由移动的离子。但是碳酸钙一般不利用熔融状态来判断是否为电解质,因为其在熔融之前就已经分解成氧化钙了。有没有感觉很神奇啊?

我们来看一道简单到让人精神愉悦的例题吧,下列物质中属于非电解质的是,答案是D,不多讲了,要是听到现在还不知道为啥的话,那你基本可以告别学习了。

接下来进入稍微有那么一丢丢难度的第二部分,电解质的电离。那么这部分内容哪点最难呢?坚持看完视频最难。

电解质溶于水或受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程叫做电离。

关于电离我们要注意以下两点:(1)电离是受溶剂分子撞击或热能的作用而发生的,与是否通电无关。不要看见“电离”两个字中有个“电”字就觉得得通电,老婆饼里不是也没老婆么。你们成天喊着“吃鸡吃鸡”的,也没见到谁真的去买只鸡吃啊。

(2)一些离子化合物在一定压强下熔点高于分解温度,受热时发生分解反应而不是融化。例如第一部分中提到的CaCO3常压下受热发生分解反应CaCO3=CaO CO2↑,又如NH4Cl晶体常压下受热时也发生反应NH4Cl=NH3 ↑ HCl ↑。

我们接着看强电解质和弱电解质。在水溶液中能全部电离成离子的电解质为强电解质,例如强酸、强碱、大多数盐等。

相反,在水溶液中只有一部分电离成离子的电解质为弱电解质,例如,弱酸、弱碱、水等。

俗话说得好,“细节决定一个人婚姻质量的好坏”。这里需要注意的一个细节是判断强弱电解质要通过在水溶液是否完全电离来判断,而非熔融状态来判断,例如HCl是强电解质,但是它是共价化合物,熔融状态时不电离。

接下来进入这节课比较重要的一个部分,电离方程式,用来表示化合物电离成离子的式子叫做电离方程式,例如在水溶液中:*********可以电离为氢离子和氯离子,氢氧化钡可以电离为钡离子和两个氢氧根离子,硝酸钾可以电离为钾离子和硝酸根离子,碳酸氢钠可以电离为钠离子和碳酸氢根离子等。

关于电离方程式,在书写时要注意以下几点:1、电离过程中,元素或原子团的化合价不变,即电离出的离子所带电荷数等于它在化合物中显示的化合价。

2、原子团在电离过程中不变。

3、质量守恒,即电离前后原子或原子团的种类和个数均相同,例如硫酸铝电离前的分子中有三个硫酸根、两个铝离子,电离后仍然是三个硫酸根和两个铝离子。这就像你喝珍珠奶茶时不论是先吃珍珠还是先喝奶茶,还是和着珍珠喝奶茶,最终你长胖的程度都是一样的是一个道理。

4、电荷守恒,即方程式右侧阴阳离子所带电荷总和等于电离前所带电荷。这就像你喝羊肉汤时放到碗里溶解并电离的盐是不会凭空创造出电荷电到你。还有,这里说的是电荷的总和,例如刚刚讲过的硫酸铝的例子中,右侧的正电荷和负电荷都是6个,需要用每个基团所带的电荷数乘以基团的个数,而不是3个或2个。

5、强电解质电离方程中间用等号,弱电解质电离方程中间则要用可逆符号。这主要是因为弱电解质在溶液中不能完全电离,并存在电离平衡,在这里先记住结论就行,这些知识会在选修四中讲到,如果你不幸还得继续学化学的话你早晚会学到的。

6、多元弱酸分步电离,多元强酸一步电离。例如碳酸分两步电离,每次都只电离出一个氢离子,并且中间用可逆符号。硫酸则是一步电离,直接电离出两个氢离子,并且中间用。

7、多元弱碱只写一步,例如氢氧化铜一步电离为铜离子和两个氢氧根,这点跟多元弱酸有所不同,需要各位同学记清楚,实在记不住的话这边建议您换个脑袋呢亲。

8、在水溶液中,弱酸的酸式盐分步电离,例如碳酸氢钠在水溶液中第一步电离出钠离子和碳酸氢根,这一步完全电离,用等号,第二步则是碳酸氢根电离成氢离子和碳酸根,这一步不能完全电离,用可逆符号。与弱酸不同,强酸的酸式盐一步完全电离:例如硫酸氢钠一步电离为钠离子、氢离子和硫酸根。

另外,这里我还将“水溶液”三个字标红了,这是因为这个规律只有在水中电离时是成立的,而在羊肉汤中电离,哦不,在熔融状态下的电离是不符合这个规律的。我们接着来看。

9、在熔融状态时,不论是弱酸还是强酸的酸式盐,酸根离子均不发生电离,电离方程也都只写一步。例如:不论是碳酸氢钠还是硫酸氢钠,熔融状态时都只发生一步电离,生成钠离子和对应的碳酸氢根或硫酸氢根。

所以对于同一种化合物,在水溶液中和在熔融状态下的电离方程式有可能是不同的。例如硫酸氢钠,在水中完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根,而熔融状态时则只电离出钠离子和硫酸氢根。

我们继续来看第四,酸、碱、盐的电离特征

在学习了电离之后,我们可以从电离的角度重新定义酸碱盐。电离时生成的阳离子全部为氢离子的化合物为酸。

电离时生成的阴离子全部为氢氧根的化合物为碱。

电离时能生成金属阳离子或铵根离子,和酸根阴离子的化合物为盐。酸式盐或碱式盐在水溶液中还会电离出氢离子或氢氧根离子。

考虑到能把这么无聊的视频坚持看到现在的同学已经不多了,为了不让那些提前退出的同学太吃亏,我们在最后讲一个本节课的难点,电解质导电性的判断。

先来看电解质导电的条件

(1)酸:只有在水溶液中导电,在固体或液体(熔融状态)时以分子形式存在,统统不导电。

(2)强碱和盐:强碱和大部分盐在水溶液和熔融状态均可导电,固态时由于阴阳离子不能自由移动,不导电。

对于活泼金属化合物:在固态时不导电,这也是由于阴阳离子不能自由移动。

活泼金属化合物在熔融时能够导电。

比较特殊的是在水溶液通常也能够导电,但是一般并非活泼金属化合物本身电离而导电的,往往是与水发生反应生成的碱导电的。这点需要注意。

再来看电解质溶液的导电能力强弱判断。

(1)电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度大小、离子所带电荷多少有关。离子浓度越大,离子所带电荷越多,则导电性越强。这就好比每个离子就像一个搬运工,离子浓度大就相当于搬运工越多,所以搬东西就会越快。离子所带电荷多,则相当于搬运工的力气大,每次能够搬运的货物更多,同样干货也会更快,对应的导电能力也就越强。反之,搬运工的人数越少,力气越小,干活就会越慢,对应的导电能力就越弱。

(2)在浓度较大时,弱电解质电离程度很小,可以认为大部分弱电解质分子都不发生电离。并且随着浓度降低,弱电解质的电离程度逐渐增加。

(3)对于强电解质

浓度相同时,离子所带电荷多的导电性强。例如同样浓度的NaCl 溶液导电性要弱于CuSO4溶液。这时因为硫酸铜中每个离子都带两个电荷,相当于力气更大的搬运工,所以搬东西就更快,也就是导电性更强。

溶质相同时(或离子所带电荷相同时),浓度大的导电能力强。例如1 mol/L NaCl 与1.5 mol/L NaOH相比,后者的导电能力更强。这就句话的意思就相当于力气相同的搬运工,人多的搬东西快,这就好理解了。

趁热打铁,我们来看一道相关的例题,分别画出冰醋酸和0.1 mol/L的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。

冰醋酸和0.1 mol/L醋酸的区别只在于浓度不同。冰醋酸是纯净的醋酸,逐渐加水稀释的过程中,开始的时候相当于浓度非常大的醋酸溶液,电离的醋酸分子很少,所以导电能力会很弱。随着加水逐渐增多,醋酸的浓度变低,电离程度逐渐增加,所以导电能力随之逐渐升高,并达到一个峰值。如果继续加水意味着溶液的浓度进一步稀释,醋酸的电离程度虽然仍在增加,但是此时起到主导作用的变成了溶液的浓度,随着不断加水溶液浓度变得更小,导电能力会转而降低。所以对于冰醋酸会出现一个类似抛物线的曲线,导电性能先增加而后降低。

而对于0.1 mol/L的醋酸,本身浓度就已经很低,电离比较完全,继续加水会让浓度降低,而电离增加程度不明显,所以导电性为一个下降的趋势,相当于只有冰醋酸的后半段。

俗话说的好:要想考试分数高,必须临时抱佛脚。关注公众号:Five课堂,有更多精彩内容,还有每节课对应思维导图免费下载,方便同学们用各种姿势花式抱佛脚。以上就是本节课的内容了,祝各位同学上课偷吃方便面时不会被发现,下次再见。

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