高中化学基本概念和基本理论总结(四)

高中化学基本概念和基本理论总结(四)
高中化学基本概念和基本理论总结(四)
9.电解质溶液
电解质溶液是高中化学知识的重点和难点，包括如下几个知
识点：
（1）电解质的概念。

凡在水溶液中或熔化状态下能导电的化
合物叫电解质，在上述两种状态都不能导电的化合物叫非电解质。

这里注意强调是化合物，象金属单质、石墨、溶液等都不在此范围。

能否电离是电解质与非电解质的区别，而对于电解质来讲，
电离的程度也不尽相同。

因此又根据电解质电离是否完全分为强
电解质和弱电解质。

强电解质在水溶液中完全电离，全部以离子
形式存在，它的电离方程式用“”来表示；弱电解质在溶液中部
分电离，主要以分子形式存在，电离方程式用“
”表示。

（注意：象、、、
等物质的水溶、、
液可导电，但它们不是电解质，它们是非电解质，其对应的
水合物
为电解质；另外，难溶物如
包括弱酸、弱碱和水。

）
虽然水溶液导电性能极差，因为离子浓度太小，但熔
化状态下完全电离，因此仍属强电解质。

强电解质包括强酸、强碱和绝大多数的盐，弱电解质
（2）弱电解质的电离平衡在一定条件下（温度、浓度），弱
电解质离解成离子的速率与离子结合成分子的速率相等时的状态。

电离平衡与化学平衡相似，也是动态平衡，条件改变时平衡被破坏。

电离是吸热过程，因此升温，电离平衡正向移动。

多元弱酸
分步电离，以第一步电离为主。

为了表示弱电解质的相对强弱，
我们引入电离度来表示它的电离程度，公式如下：
电离度（）=
决定电离度的因素是电解质自身的性质。

相同条件下，电解
质越弱，电离度越小。

另外，稀释和加热也会使电离度增大。

对
于强电解质来讲，溶液的浓度和离子浓度相等或成简单整数比，
例如
中，=
之比为2∶1；而对于弱电解质来讲，离子浓度与溶液浓度之。

要求同学掌握冰醋酸的稀释过程中
随C的变化而变化
由0
间相差一个电离度，
的情况。

冰醋酸全部由分子构成，离子浓度为0，随着水的加入，冰醋酸开始电离，逐渐增大，
在稀释过程中，C不断减小，不断增大，在开始，的增大起主要
作用，因此不断增大，增大到一定程度时，C的减小起主要作用，于是开始减小，
当溶液无限稀释时，虽然接近于1，但是由于C也趋近于0，
因此离子浓度也很小。

（3）水的电离和值
水做为一种极弱的电解质，具有弱电解质的特性。

酸、碱、盐（能水解的盐）都会破坏水的电离平衡。

酸：碱由于提供无论哪种情况，由水所电离出的
的乘积为一个常数：
由此可见，在任何水溶液中都同时存在
的相对关系表示：
中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：
的表示法。

要求掌握弱酸、弱碱、酸与酸混合、
，因此抑制水的电离，而能水解的盐会促进水的电离。

但与总是相等的。

在我们中学所接触的稀溶液中，，
称为水的离子积，在常温下，
，溶液的酸碱性可用
为了方便地表示溶液的酸碱性的强弱，引入碱与碱混合，酸碱混合的
值的计算。

中学常用三种酸碱指示剂的变色范围和在不同的指示剂甲基
橙
值颜色
值颜色
值颜色
值显示出来的颜色如下：
红色3.1～4.4橙色>4.4黄色
石蕊8蓝色酚酞10红色
（4）盐类的水解溶液中盐的离子与水电离出的生成弱电解质，从而破坏水的
电离平衡，使溶液显示出不同程度的酸碱性。

盐的水解反应
是中和反应的逆反应，通常是微弱的，因此用可逆符号来表示。

水解是吸热反应，因此升温有利于水解。

盐的水解程度主要由盐
自身的性质决定，强酸强碱盐不水解，谁弱谁水解，谁强显谁性。

有些弱酸的酸式盐，在溶液中既存在电离平衡，又存在水解平衡，这时要比较电离和水解程度的大小，如、
等，电离程度大于水解程度，溶液显酸性；如
水解程度大于电离程度，溶液显碱性。

、、等，
盐的水解用水解方程式来表示。

由于水解的程度不大，除用可逆符合表示外，一般不会生成气体和沉淀，因此不用“↓”和“↑”表示。

多元弱酸盐的水解是分步进行的。

以第一步为主。

由于水解程度很弱，实际只有下面几类情况才考虑水解的因素，而大多数情况下不考虑水解。

①判断盐溶液酸碱性，如②比较溶液中离子浓度，如
③离子共存，、
不能与水解呈碱性的离子如、、、
等共存。

和稀、，
溶液中，
④配制、储存水解的盐溶液时，例如配抑制水解，存放、、
时，分别加入稀
等试剂时，应选择胶塞的试剂瓶。

加热易水
溶液加热得
水解。

水解有
晶体，而
生成，
解的盐溶液时，不一定能得到相应的晶体。

例如
溶液加热最后得到的是挥发掉，就剩下。

因为加热有利于
，加热后得到的就是
电解质溶液这一章主要围绕弱电解质展开讨论。

首先介绍它的概念，然后介绍它的电离平衡，它的强弱的表示方法，然后以水为例来讨论弱电解质的电离平衡，酸、碱、盐对它的电离平衡的影响。

（5）原电池将化学能转化为电能的装置，它的构成条件为①有两种不同的金属（或有一种为非金属导体，如C棒）；②以导线相连或接触；③浸入电解质溶液中，形成闭合回路。

它的电极
称为负极和正极。

负极是电子流出的一极，负极上发生氧化反应；正极是电子流入的一极，正极上发生还原反应，原电池应用于产
生电能外，金属的腐蚀也符合原电池反应的原理。

金属的腐蚀是
指含有杂质的金属在潮湿的空气中形成微型的原电池而被氧化的
过程。

在酸性较强条件下发生析氢腐蚀，电极反应式如下：负极
负极：
在酸性较弱或中性条件下发生吸氧腐蚀，电极反应式如下：
负极：正极：
对于原电池来讲，电池的总反应式应为正、负两极电极反应
式的加和。

（6）电解池将电能转变为化学能的装置。

电流通过电解质溶
液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程就叫电解。

构成电解
池的条件要求有外接直接电源，电极和电解质溶液。

与电源正极
相连的电极叫阳极、阳极上发生氧化反应，与电源负极相连的叫
阴极，阴极上发生还原反应。

当电解池通电时，溶液中的离子发
生定向移动，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

为了正确
判断电解产物，要求掌握离子的放电顺序。

在阳极、要是惰性电
极（石墨或金属铂）则依照阴离子还原性强弱，放电由易到难：，若其它金属做阳极时，则金属优先放电；在阴极，则按照阳
离子氧化性强弱，放电由易到难为：
实际上，在溶液中放电的离子仅限于、、、、、
几种，因为水溶液中都有、、、
，因此一般情况下，、
离子放电顺序中在、
之后的就都不放电了。

这里要求重点掌握电解
溶液的反应方程式，判断溶液的酸碱性，并能够根据电子守
恒进行计算。

电
解的应用要求掌握电镀和精炼。

电镀指在某些金属表面镀上
一层其它金属或合金的过程。

电镀时，镀件作阴极，镀层金属作
阳极，电渡液选择含有镀层金属的阳离子的溶液。

精炼是以纯金
属为阴极，粗金属为阳极，电解含金属阳离子的盐溶液，阳极粗
金属溶解，阴极有纯金属析出。

扩展阅读：高中化学基本概念和基本理论总结
高中化学基本概念和基本理论总结
1、物质的组成、性质和分类
所有的物质都是由元素组成的。

从微观来看，分子、原子、
离子是构成物质的最基本的微粒。

分子能独立存在。

是保持物质
化学性质的一种微粒，由分子构成的物质，有、、、
、S等单质，稀有气体，非金属氢化物、氧化物，含氧酸，大多数有机
物等，它们都属于分子晶体，原子是化学变化中的最小微粒，在化学反应中，原子重新组合形成新的物质。

原子间结合可形成
分子，如成晶体，如金刚石晶体，Si晶体，
分子，
分子，也可以直接形
晶体。

金属晶体也可看成是由金属原子构成的
物质，实际上是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而
成的，金属单质都属于金属晶体。

离子是带电的原子或原子团，
由阴阳离子结合而构成的物质，属于离子晶体，大多数的盐、强碱、活泼金属氧化物都属于离子晶体。

物质的性质是由它的结构决定的。

物质的性质通过自身的变化表现出来。

物理性质指没有发生化学反应就表现出来的性质，例如物质颜色、状态、溶解性、气味、熔点、沸点、导电性、导热性、密度、硬度等，可以通过观察法和测量法来研究的性质。

化学性质指物质在发生化学变化时才表现出来的性质，如酸性、碱性、氧化性、还原性、热稳定性等。

物质根据其组成和性质，可分为纯净物和混和物。

混合物是由不同种物质的分子混合而成的，没有固定的组成和熔沸点、如空气、溶液、汽油、玻璃等。

这里要特别注意的是，同素异形体混在一起称为混合物，如金刚石和石墨在一起为混和物。

同理，与的
气体也为混合物。

另外，聚合物因分子的聚合度不同，没有固定熔点，也被视为混合物，纯净物指的是由同种分子构成，有固定的组成和熔沸点。

这里特别要注意的是结晶水合物属于纯净
物。

另外，自然界中所存在的一些矿物，材料往往不是纯净物。

这时要求我们掌握的是它的主要成份，例如硫铁矿的主要成分是，菱镁矿的主要成分是
等。

纯净物根据组成元素种类，又可细分为单质和化合物，
单质指同种元素组
成的纯净物，又细分为金属、非金属和稀有气体。

金属单质
在常温下降
为液态外，
都是固体。

它们具有金属光泽、有导电性、导热性、延展性，在化学反应中表现还原性。

非金属单质中只有
为液态，其它均为气态或固态，金刚石，晶体硅和晶体硼属
于原
子晶体，石墨属于混合晶体，其余多为分子晶体。

与金属单
质对比，非金属单质通常没有金属光泽、导电、导热性能差，在
化学反应中，象性，象C、
等常表现氧化
等常表现还原性。

稀有气体因其特殊的结构而单列为一族，它们都是单原子分子，因为其最外层电子排布已达到稳定结构。

化合物指由两种或两种以上元素组成的纯净物，分为无机化合物和有机化合物。

无机化合物又可分为酸、碱、盐、氧化物。

其中酸指的是在水溶液中电离所产生的阳离子全部是式：①根据构成元素分为含氧酸（如
等）；②根据可电离出的
二元酸（如
（中学阶段掌握的强酸有（
性酸（如
点高低分为高沸点酸（如
）和多元酸（如
的化合物。

酸的分类有多种方
）和无氧酸（如
数目分为一元酸（）
）；③根据酸性强弱可分为强酸
）和弱酸
等）；④根据是否具有氧化性可分为氧化
）和非氧化性酸（
）和低沸点酸（如
）。

凡是酸应具有酸的通性：①使指示剂变色；②与活泼金等）；⑤根据沸
属反应生成盐和；③与碱发生中和反应；④与碱性氧化物反应生成盐和水；⑤与盐。

碱指在水溶液中
发生复分解反应。

这里要注意的是水溶液显酸性的物质不一定都是酸，例如强酸的酸式盐，或水解显酸性的强酸弱碱盐，应强调电离出的阳离子全部是电离出的阳离子全部是
的化合物，中学常用的可溶性强碱为如下四种：。

是常用的弱碱。

碱的通性如下：
①使指示剂变色；②与酸发生中和反应；③与酸性氧化物反应生成盐和水；④与盐发生复分解反应（碱与盐的复分解反应要
求反应物都可溶，产物中至少有一种是沉淀，气体或弱电解质）。

盐是酸、碱中和的产物，大多数的盐属于强电解质。

盐的溶解性
差别很大，钾盐、钠盐、硝酸盐、醋酸盐、铵盐大都易溶于水，
碳酸盐、磷酸盐、硫化物、亚硫酸盐等大都不溶于水。

根据盐的
组成，可分为正盐、酸式盐、碱式盐、复盐。

正盐指酸碱完全中
和的产物，酸式盐指酸中的氢部分被中和的产物，如碱式盐指碱
中的
部分被中和的产物，如
等；
等；复盐指多种阳离子与。

部分盐可与金属发生
一种酸根离子组成的盐，如
置换反应，另外，盐与酸、盐与碱均可发生复分解反应，氧
化物指由两种元素组成，其中一种为氧元素。

氧化物又可以细分
为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。

不成盐氧化物和过氧
化物。

酸性氧化物指与碱反应生成盐和水的氧化气，如等；酸性
氧化物大多是非金属氧化物，也可以是金属氧化物，如物中元素的价态必须与对应的酸和盐中的价态一致，例如
等，酸性氧化
的酸性氧化物是
，碱性氧化物指与酸反应生成盐和水的氧化物。

如
等。

碱性氧化物一定是金属氧化物。

两性氧化物指与酸、碱反应
都能生成盐和水的氧化物，如。

另外，有一类氧化物不能与酸、碱反应生成盐和水，或者没有对应价态的酸、碱或盐，这一类物质称为不成盐氧化物，如NO、还有象
等。

称为过氧化物。

以上是无机化合物的主要种类，有机物可分为烃
和烃的衍生物两大类，每一类里又根据不同的结构特点和官
能团细分为不同类的物质，这部分内容到有机再详细复习。

2、化
学用语
化学用语包括三方面的内容：（1）表示构成物质的微粒的化
学用语；（2）表示物质宏观组成的化学用语；（3）表示物质变
化的化学用语。

现分别区分如下：
（1）表示微粒组成的化学用语有元素符号，原子结构示意图，离子结构示意图、原子电子式、离子电子式、离子符号等。

（2）表示物质宏观组成的化学用语有化学式（用元素符号表
示物质组成的式子，对分子晶体来讲即为分子式），最简式（用
元素符号表达其组成元素原子的最简整数比的式子）、结构式
（用短线表示共用电子对的式子），结构简式（结构式的简写）
电子式（在元素符号周围，用小黑点表示最外层电子得失或形成
共用电子对的情况）。

（3）表示物质变化的化学用语包括电离方程式（强调强电解
质的电用“=”表示，弱电解质的电离用“
”表示）、化学方程式（要注意配平，有气体，沉淀生成时
要注明
“↑”或“↓”）。

热化学方程式（必须要注明各物质的状态，且反应放出或吸收的热量与方程式系数成正比）、离子方程
式（只有可溶性强电解质才能以离子形式存在并参加反应，其余
物质都应该以化学式表示，并且要注意方程式两边带电荷量应相等），电极反应式（注意原电池的负极和电解池的阳极上发生的
是氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极上发生的是还原反应。

3、化学中常用计量
化学中常用计量指围绕物质的量展开的计算。

物质的量是国
际单位制中七个基本物理量之一，它表示物质所含的微粒个数，
它的单位是摩尔。

它可以与微粒数，物质质量，气体在标况下的
体积，溶液的浓度之间进行换算，在高中化学计算中起桥梁作用。

此处常用公式如下：①②
③④⑤⑥⑦
关于气体的问题，经常应用到阿佛加德罗定律和它的推论。

同温同压下相同体积的任何气体具有相同的分子数，将它扩展，就是同温同压下，气体体积比等于它们的物质的量之比。

因为气体的体积受分子数多少，分子间距离决定，在同温同压下，分子间距离相等。

4、化学反应基本类型
在讨论化学反应基本类型之前，首先我们明确什么是物理变化，化学变化。

这两种变化最本质的区别就在于是否有新物质产生。

从微观上理解化学变化，就是化学反应前后原子的种类，个数没有变化，仅仅是原子之间的结合方式发生了改变，例如同素异形体之间的转化，结晶水合物与无水盐之间的转化等都属于化学变化。

化学反应基本类型可分为化合反应。

分解反应，置换反应，复分解反应。

化合反应指两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，有些属于氧化还原反应，有些属于非氧化还原反应。

分解反应指一种物质分解生成两种或两种以上其它物质的反应，有单质生成的分解反应是氧化还原反应，有些分解反应属于非氧化还原反应。

置换反应指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。

置换反应都是氧化还原反应。

复分解反应指的是两种化合物相互起反应生成另外两种化合物的反应，发生复分解反应的条件是：有气体，沉淀或难电离物生成。

这里的复分解反应主要指的是离子交换反应，不属于氧化还原反应。

化学反应从微观来看还可分为氧化还原反应和离子反应。

有电子转移的反应是氧化还原反应，它的特征是元素的化合价发生变化。

得电子的物质为氧化剂，具有氧化性，发生还原反应；失电子的物质为还原剂，具有还原性，发生氧化反应。

常见氧化剂和它的还原产物为
等。

常见还原剂和它的氧化产物为
等。

从化合价来判断，一般最高正价的元素只能表现
氧化性，而最低负价的元素只能表现还原性。

物质之间反应遵循如下规律：强氧化剂+强还原剂→弱还原剂+弱氧化剂sssssssssssssss（还原产物)(氧化产物）
在氧化还原反应中，遵循电子守恒的原则，即氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。

离子反应指有离子参加的化学反应。

离子反应包括两大类：①复分解反应，需要满足复分解反应的发生条件，一般情况下，向离子浓度减小的方向进行；②氧化还原反应，强氧化剂与强还原剂反应。

生成弱氧化剂和弱还原剂。

5、溶液
按照分散系微粒直径大小不同，将分散系分为浊夜，胶体和溶液。

溶液中微粒的直径小于。

溶液中主要涉及下面几个概念。

（1）溶解度：
在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数。

溶解度受温度影响，它的单位为克。

对于饱和溶液，存在如下关系：
饱和溶液不一定是浓溶液，例如不一定是稀溶液，例如
溶液，即使饱和，浓度也很小。

不饱和溶液
溶液，即使浓度很大，仍未饱和。

各物质的溶解度随温
度变化而变化的程度不同，这里我们重点记住三种物质：
①③
的溶解度随温度升高而迅速增大；②
的溶解度随温度的升高而减小。

的溶解度基本不受温度影响。

（2）溶液的质量分数用100克溶液中所含溶质的质量表示的浓度
（3）溶液的物质的量浓度1L溶液中所含溶质的物质的量
这三者之间的相互转换（对于饱和溶液）
6、物质结构
物质结构包括原子结构。

化学键和晶体。

（1）原子结构原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。

原子核所带正电荷等于核外电子所带的负电荷，因此整个分子呈电中性。

原子核由质子和中子构成，质子带一个单位正电，
中子不带电。

原子的核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。

质子数与中子数之和为质量数，质子数写在元素符号的左下角。

质量数写在元素符号的左上角。

质子数相同而中子数不同的原子互为同位素。

同位素是微观概念，适用于原子。

同位素原子的化学性质几乎完全相同，另外，同一元素的各种同位素在自然界中的含量是不变的。

我们要了解的有：H元素有三种同位素：IH、、、Cl有两种同位素、
，C有三种同位素：。

由于有些元素有多种同位素原子。

因
原子质量的
为标
此，元素的种类一定小于原子的种类。

元素的原子量定义为以
准，其它原子的质量与它相比较所得的比值为核原子的相对原子质量，简称原子量。

这样求出的实际上是某种同位素的原子量。

若元素有多种同位素原子时，则应分别求出各同位素的原子
量，然后分别乘以这种同位素原子在自然界中的物质的量百分含量，加和，即为该元素的原子量。

同位素的质量数称为这种原子
的近似原子量。

若用同位素的近似原子量分别乘以这种同位素原
子在自然界中的物质的量百分含量，加和，得到的是这种元素的
近似原子量。

原子核外电子的能量是不同的，按照能量由低到高
的顺序分别排到在离核电近到远的空间，每个电子层最多容纳电
子的数目为2超过18个，倒数第三层不超过32个。

（2）化学键化学键指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。

它的主要类型有离子键和共价键。

离子键指阴阳离子间通过
静电作用所形成的化学键。

活泼金属与活泼非金属化合时，可形
成离子键。

离子化合物中一定含有离子键。

这里要求会写常见离
子化合物的电子式，如、、、、
等。

个，且最外层不超过8个电子，次外层不
共价键指原子间通过共用电子对所形成的化学键。

这里又根
据共用电子对是否偏向成键的某一种原子分为极性键和非极性键。

若共用电子对在同种原子之间形成，不偏向任何一个原子，则为
非极性共价键，反之为极性共价键。

共价键有键长，键能、键角
等参数，要求掌握键长与键能的反比关系，即键长越大，键能越小，几种重要分子的键角（如和、：、、、、
为三角锥形；和
）和空间构型（和、
为空间正四面体，不过键角不同；为直线中
形），共价键既可存在于离子化合物中（如里N和H之间，
两个O原子之间），也可存在于共价化合物中，但共价化合
物一定不含离子键。

要求会写几种重要的共价化合物的电子式，
如
等。

（3）晶体
经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体称为晶体。

晶体根据其组成的微粒和微粒间相互作用的不同分为种：离子晶体、分子晶体、原子晶体。

离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成，熔、沸点较高，硬度较大，要求掌握
晶体的空间结构图，要知道在离子晶体中，没有单个的分子，因此其化学
式实际为比例式。

分子晶体是由分子通过范德华力结合而成的，熔沸点较低，
硬度较小。

对于结构相似的分子晶体，分子量越大，熔沸点越高，例如有机化合物中同系物随着
原子数的增加
熔沸点升高，卤素单质在常温下由气态逐渐过渡到固态等。

分子晶体的物理性质主要受范德华力的影响，它发生状态变化时，仅仅是范德华力被破坏，而没有影响到分子内原子间的共价键，
一般发生化学反应时共价键才被破坏。

例如，水凝结成冰或挥发
成气体时，仅仅是分子间距离变了，HO键并没有被破坏。

另外，
稀有气体也属于分子晶体，但由于其特殊结构，原子间不形成化
学键。

、、、、、、。