师:今天我们要学习的内容是九年级化学第十单元课题一,第一课时溶液的导电性与酸碱盐的组成。这节课的学习目标是:了解溶液的导电性能,判断并解释溶液的导电性;知道酸碱盐的组成特点,能够区分常见的酸碱盐;了解溶液的组成与其化学性质的关系。
上学期我们做过电解水的实验,当时往水里加入少量氢氧化钠或者硫酸钠,目的是什么?
生:增强水的导电性。
师:对,把氢氧化钠或硫酸钠加入水中,能形成相应溶液,增强导电性。那么,是不是所有溶液都能导电呢?下面通过实验探究来认识。我们接下来会测试硝酸钾溶液、氢氧化钠溶液、稀盐酸、蔗糖溶液和蒸馏水的导电性,请大家观察实验现象。
(将硝酸钾溶液、氢氧化钠溶液、稀盐酸溶液、蔗糖溶液以及蒸馏水放在检验物质导电性的装置上,接通电源)
师:观察到盛有氢氧化钠溶液、硝酸钾溶液以及稀盐酸溶液的烧杯上方小灯泡发亮,但是蔗糖溶液和蒸馏水上方的小灯泡不亮。通过实验发现,把硝酸钾溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸接入电路时,小灯泡发亮,说明这三种溶液能够导电;而把电路接入蔗糖溶液和蒸馏水时,灯泡不亮,说明这两种液体不导电。由此可以得出结论:有些溶液能够导电,有些溶液不能导电。那么,能导电的溶液靠什么导电呢?要解答这个问题,我们先来了解常见金属导体是如何导电的。金属由金属原子构成,金属原子由原子核和核外电子构成。在金属导体中,有能够自由移动的电子。把金属导体接入电路,在电场作用下,这些自由移动的电子定向移动,从而形成电流,金属就导电了。金属能导电,是因为含有自由移动的电子。物质的性质由其结构和组成决定,一种物质要能导电,需要含有自由移动的电荷,在金属导体里是带负电的电子,那么在导电溶液里,这种自由移动的电荷是什么呢?下面以前面的具体例子分析。
先看硝酸钾溶液,它能导电。硝酸钾由钾离子和硝酸根离子构成,把硝酸钾加入水中,在水分子作用下,硝酸根离子和钾离子分散到水溶液中,形成自由移动的粒子。接入电路,在电场作用下,阴离子往一个方向移动,阳离子往另一个方向移动,就形成了电流,所以硝酸钾溶液能导电。再看蔗糖溶液,它不导电,为什么呢?蔗糖由蔗糖分子构成,将蔗糖加入水中,在水分子作用下,蔗糖分子分散到水里,此时溶液里没有自由移动的离子,即使接入电路也无法导电。
需要说明的是,刚才两个例子是简易动画展示物质溶解到水的过程,实际每个离子或分子的分散是在多个水分子共同作用下实现的。通过这两个例子可知,物质溶液是否导电,与溶质在里面的存在形式有关。溶液由溶质以分子或离子形式分散到溶剂中形成,如果溶质以分子形式存在,溶液就不导电,比如蔗糖溶液、酒精溶液;如果溶质以离子形式存在,就能导电,比如盐酸、硝酸钾溶液。通过分析可知,溶液的性质由其组成决定。能导电的溶液溶质以离子形式存在,离子种类很多。化学上,根据溶液里离子种类特点,将这些溶质分为三类:酸、碱、盐。这三类物质具体怎么划分呢?接着往下看。
在化学上,把溶液里阳离子都是氢离子的溶液,称为酸溶液,此时溶液里的溶质就是酸。请大家翻到课本114页,看附录一酸碱盐的溶解性表,在这个表格里哪些是酸呢?酸溶液里阳离子都是氢离子,所以在氢离子这一横排,除了第一个空之外,其余物质就是酸。比如对应的如果是硝酸根离子,对应的酸是硝酸;如果是氯离子,对应的是盐酸;硫酸根和碳酸根对应的是硫酸和碳酸,这些酸在水里都能溶解,所以这些溶液能导电。
再看碱,把溶液中阴离子都是氢氧根离子的,称为碱溶液,此时溶液里的溶质就是碱。这里边哪些是碱呢?碱溶液里都含有氢氧根离子,所以在氢氧根离子这一纵列,除了第一个空之外,这些物质都是碱。举些例子,当阳离子是钾离子时,构成氢氧化钾;当阳离子是钠离子时,构成氢氧化钠;如果是钡离子或者钙离子,对应的是氢氧化钡和氢氧化钙。我们发现这些碱在水里都能溶解,对应的溶液能导电。大家还会发现在钙离子下方还有其他阳离子,这些阳离子对应的碱不溶于水,我们把它称为难溶性的碱。
