电离电解的实质和相互关系

电离电解的实质和相互关系

关键词】电离；电解；实质；相互关系我们在给学生讲解“电解质溶液”这一章时，为了讲清电离、电解的实质和相互关系。我们在课堂教学中，利用实验和投影手段将“强电解质和弱电解质”、“电解和电镀”这两节结合起来讲解，使学生所学知识系统化，同时增强了学生的记忆和理解，通过实践，收到了较好的效果。

一、电离的实质1、离子化合物的电离大多数盐类和强碱都是离子化合物。在离子化合物里，阴阳离子按一定规律在空间排列成晶体结构，我们在教学过程中以氯化钠晶体为例说明它的水溶液和熔融时的电离过程。⑴离子化合物在水溶液中的电离我们出示如图1所示的拉动复合投影片进行分析讲解：当氯化钠晶体溶于水中时（将投影片拉动成图1①的形式），极性水分子以带负电的一端接近钠离子，以带正电的一端接近氯离子，这样在晶体表面上的Na＋和Cl－被水分子包围（将投影片拉动成图1②的形式），水分子在它们之间渗透着，使Na＋和Cl－间的相互作用减弱，Na＋和Cl－在不断地运动着的水分子作用下脱离晶体表面而进入水中，成为自由移动的水合钠离子（用Na＋符号表示）和水合氯离子（用Cl－符号表示），（将投影片拉动成图1③的形式）。因此，离子化合物在它们的水溶液里，只存在水合离子，没有分子。如NaCl（盐类）＝Na＋＋Cl－，NaOH(强碱)＝Na＋＋OH－。它们在水溶液中完全电离，单位体积内离子的数目很多，所以导电能力强。

⑵离子化合物在熔融时的电离我们映示了一框通过精心设计制作的NaCl在熔融时的电离的复合投影片进行分析讲解：当氯化钠晶体受热熔化时，此时虽然不存在极性水分子的作用，但晶体中的离子可以剧烈的热运动挣脱离子间的相互作用破坏了离子键，形成了能够自由移动的Na＋和Cl－，所以熔化的NaCl、NaOH也能导电。2、共价化合物的电离共价化合物都是以分子状态存在，在它们的水溶液中，某些共价化合物也会有不同程度的电离。⑴强酸在水溶液中的电离以氯化氢为例，我们根据氯化氢在水溶液里的电离过程制作了一框复合投影片，给学生进行分析讲解，在气态和液态的氯化氢里没有离子存在。但当氯化氢溶于水时，由于受到运动着的极性水分子的作用。氯化氢分子中氯原子和氢原子之间的共用电子对会完全转移给电负性大的氢原子一方，使它转变为水合氯离子，而氢原子则转变为水合氢离子，这样氯化氢溶于水时也能完全电离成能够自由移动的离子，它的水溶液中也存在没有电离的分子，导电能力也很强。因此强酸在水溶液中能够完全电离如HCl＝H＋＋Cl－，HNO3＝H＋＋NO3－，H2SO4＝2H＋＋SO42－。⑵弱酸在水溶液中的电离我们在教学中以醋酸为例，映示出自制的复合投影片进行分析讲解：把醋酸溶于水，受到运动着的极性分子的作用，也会发生与氯化氢分子相似的变化，能将醋酸分子电离成氢离子和醋酸根离子，不同的是电离成的氢离子和醋酸根离子又会重新结合成醋酸分子，因此醋酸分子的电离过程是可逆的。当正逆两种速度相等时，就达到了电离平衡状态。如CH3COOH＜＝＞H＋＋CH3COO－，NH3•H2O＜＝＞NH4＋＋OH－，因为它们在水溶液里的电离是可逆的。不能完全离，所以在单位体积溶液中存在的水合离子的数目少，导电能力就弱。

二、电解的实质电解过程是一个由阴、阳离子在两极上放电情况比较复杂的氧化——还原反应，它与离子的性质、溶液浓度、电流、密度和电极材料都有关。没有一个绝对的标准。如果不考虑某些复杂因素的影响，阴、阳离子可按金属生顺序，越不活泼的金属的离子越容易得到电子，阴离子失电子的顺序，情况很复杂，一般中学阶段掌握Cl－＞OH－＞SO42－。1、用石墨（或铂）作电极⑴不活泼金属无氧酸盐的电解如电解CuCl2溶液时，我们映示出图2所示的复合投影片进行分析讲解：通电以前，CuCl2溶液电离成Cu2＋和Cl－。水分子电离成H＋和OH－。通电后，CuCl2溶液里的Cu2＋和H＋移向阴极，但因Cu2＋得到电子的能力比H＋强，所以Cu2＋在阴极上取得2个电子，还原成不带电荷的铜原子；溶液里的Cl－和OH－移向阳极，但因电极材料对OH－氧化阻力大，在阳极上Cl－放出它所多余的电子，变成不带电荷的氯原子。即CuCl2＝电解＝Cu↓(阴极)＋Cl2↑(阳极)。电解其它不活泼金属无氧酸盐（阳离子为：Cu2＋、Hg2＋、Ag＋，阴离子为：Cl－、Br－、I－、S2－）的溶液时，在阴极一般总是有不活泼金属（Cu、Hg、Ag）析出，在阳极一般总是气体（Cl2、Br2、I2、S2）析出。
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