高中化學“電解質”和“非電解質”概念的教學研究

　　摘 要： “電解質”和“非電解質”這兩個概念是高中化學學習中至關重要的知識點，如果緊扣教材中給出的定義會讓學生難以理解，甚至會覺得有些化合物的判斷上與定義相矛盾，例如二氧化碳等非金屬氧化物是非電解質的判斷及碳酸鈣、水為電解質的判斷。作者通過對這兩個概念的研究提出了獨特的教學建議，使學生輕松理解并能快速判斷化合物的類別。
　　關鍵詞： 高中化學 電解質 非電解質 概念教學
　　
　　有關化學概念的教學，長期以來都處于學生難學、教師難教的兩難境地，“電解質”和“非電解質”是高中化學中兩個至關重要的概念，然而學生在這兩個定義的學習中總是遇到不小的困難。總結其原因一方面與學生的理解能力有關，另一方面教材中對這兩個概念的定義也很值得商榷。下面我就這兩個概念的教學談談自己的想法。
　　普通高中課程標準實驗教科書化學（必修1）中“電解質、非電解質”概念是這樣定義的［１］：在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物叫做電解質；反之，無論在水溶液或熔融狀態下都不導電的化合物叫做非電解質。就單純定義來說似乎不難理解：首先對“化合物”同學們能夠熟練判斷，能“導電”也不難理解，關于“兩個條件”（一個是水溶液，另一個是熔融狀態），只要能滿足其中一個條件的化合物就是電解質，這一點也較容易理解。因此就定義本身來說學生還是不難掌握的，但運用概念進行判斷物質是不是電解質時卻遇到了不少麻煩，例如：
　　1．有關非金屬氧化物是不是電解質的判斷
　　在CO、SO、SO等非金屬氧化物的判斷上，依據電解質的定義：在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物。判斷這些氧化物首先是化合物，其次其水溶液能導電，那么緊扣電解質的定義判斷它們應該是電解質，但事實上它們不是電解質，因為它們并沒有自身電離出離子，其水溶液導電是因為它們的水化物HCO、HSO、HSO等電離出離子而導電，單從這一點出發我認為電解質的概念的教學可理解為：“在水溶液里或熔融狀態下能夠因自身電離出離子而導電的化合物；反之，在水溶液里或熔融狀態下不能夠因自身電離出離子而導電的化合物是非電解質。”應該更合理，因為CO、SO、SO等非金屬氧化物不能夠自身電離出離子而導電，所以它們就不是電解質。而HCO、HSO、HSO能夠自身電離出離子導電，因此它們是電解質。
　　2．關于HO是不是電解質的判斷
　　大家都知道水是電解質，但如果要依據教材中電解質的定義去判斷水是電解質，我個人認為是無法判斷的。因為純凈水是不導電的化合物，不滿足電解質的“兩個條件”中的任何一個，所以應為非電解質，但事實上水是電解質，因為水會電離出少量H和OH。由此可見，前面我定義的“在水溶液里或熔融狀態下能夠因自身電離出離子而導電的化合物叫電解質”也不準確。所以我在教學中建議學生這樣去理解電解質更準確：在水溶液里或熔融狀態下能夠自身電離出離子的化合物是電解質；反之，在水溶液里或熔融狀態下不能夠自身電離出離子的化合物是非電解質。這樣的定義才能成為一切化合物是不是電解質的有力判斷依據。
　　3．某些離子化合物的判斷
　　根據課本上的判斷，化合物只要滿足在水溶液或熔融狀態下能導電的任一個條件就是電解質。如BaSO是沉淀在水溶液中不導電，但在熔融狀態下能電離成Ba和SO而導電，滿足了化合物在熔融狀態下導電這一條件，所以BaSO是電解質。但是對CaCO來說這種離子化合物也是沉淀，其水溶液不導電，另外其熔融狀態又不存在，因為CaCO在高溫熔融時會發生分解反應，生成CaO和CO，那么“水溶液”或“熔融狀態”下導電的這兩個條件都不滿足則應為非電解質，但CaCO卻事實上是電解質，只有依據其在水溶液中溶解的部分完全電離成了Ca和CO而判斷CaCO是電解質。由此可見，理解電解質為：電解質是在水溶液里或熔融狀態下能夠自身電離出離子的化合物才能成為判斷所有化合物是否為電解質的有力判據。
　　綜上所述，針對高中化學教材中化合物是“電解質”還是“非電解質”的判斷，我認為可如此判斷：在水溶液里或熔融狀態下能夠自身電離出離子的化合物是電解質；反之，在水溶液里或熔融狀態下不能夠自身電離出離子的化合物是非電解質。只有這樣學生在判斷化合物是否為電解質時才不用“導電”來做判據，而用“電離”做判據，使難度大大降低，判斷的準確率大大提高。首先對于非金屬氧化物是非電解質（但HO是電解質）的判斷就變得非常淺顯易懂，例如SO的判斷：因為SO在水溶液中不能電離出S和O，所以SO是非電解質，其水溶液導電是因為SO和HO反應生成的HSO電離的H和HSO、SO而導電，所以HSO是電解質；其次對于HO是電解質的判斷：因為HO能電離出H和OH，所以水是電解質；還有CaCO是電解質的判斷：因為溶解了的CaCO電離成Ca和CO，所以CaCO是電解質。
　　況且電解質的亞分類是強電解質和弱電解質，在水溶液里全部電離成離子的電解質叫強電解質，在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質叫弱電解質。［2］只有將電解質理解為在水溶液或熔融狀態下能自身電離的化合物才能與強、弱電解質的定義相聯系。不然極易導致學生依據“導電”條件誤把在水溶液或熔融狀態下導電能力強的電解質判斷為強電解質，而把導電能力弱的電解質判斷為弱電解質，例如CHCOOH溶液比BaSO溶液的導電能力強，學生就易誤認為CHCOOH是強電解質，BaSO是弱電解質，但事實上BaSO是強電解質而CHCOOH是弱電解質。要是從“電離”的角度判斷就不會出錯：BaSO在水溶液中完全電離所以是強電解質，而CHCOOH在水溶液中部分電離所以是弱電解質。因此只有從“電離”的角度理解電解質才能與高中化學教材中強弱電解質的定義相統一。
　　總之，我認為在電解質和非電解質這兩個重要概念教學中，建議將“電解質”和“非電解質”的定義變為“在水溶液里或熔融狀態下能夠自身電離出離子的化合物是電解質；反之，在水溶液里或熔融狀態下不能夠自身電離出離子的化合物是非電解質。”只有教給學生才能消除學生學習概念與運用概念之間的矛盾，從而降低學生學習化學的難度。這樣不但符合人們思維的邏輯性，而且與強弱電解質的概念統一了起來。
　　
　　參考文獻：
　　［1］化學課程教材研究開發中心編著.普通高中課程標準實驗教科書化學必修1［M］．北京：人民教育出版社，2007.3：30.
　　［2］人民教育出版社化學式編著．全日制普通高級中學化學教科書（必修）第一冊［M］．北京：人民教育出版社，2004.5：15.