基于“酸的几组概念”的化学教学探讨

1、基于“酸的几组概念”的化学教学探讨在中学化学教学中，学生对酸、碱、盐的认识是建立在电离理论基础上的 .酸、碱、盐都是电解质.溶于水电离出的阳离子全部都是+的化合物是酸.而与酸的分类、性质相关的概念比较多，学生在学习过程中由于受前概念的影响，对概念的内涵和外延缺乏深层次理解，在运用过程中容易出现一些模糊认识.下面通过对酸的几组相关概念进行教学探讨，以便使我们对这类物质有更深刻的理解 .一、酸性、氧化性和还原性在化学反应中，酸不仅可以表现出酸性，而且也常常表现出氧化性或还原性.我们来看下面4 个反应：NaO+ClNaCl+2O Zn+2SO4 （稀）ZnSO4+2f Cu+4NO3 （浓）Cu （

2、NO3） 2+2NO2 T +22O MnO2+4Cl （浓）MnCl2 +C12 T +22O 反应是中和反应， 不属于氧化还原反应.在反应中盐酸表现了酸的通性， 即酸性.反应是置换反应，属于氧化还原反应，反应前后SO2-4 没发生变化，起氧化剂作用的是酸中的+ ,所以稀2SO4在反应中表现的性质仍是酸的通性.反应是氧化还原反应， 一部分 N 的化合价从+5 降到 +4， 起氧化剂作用的是NO-3,所以反应中NO3表现的氧化性是它的特性反应也是氧化还原反应，在参加反应的盐酸中有一半Cl-被氧化成C12,盐酸表现了还原性.通过对以上实例的分析，可以得出以下几个结论：（ 1 ）在活泼金属与酸发生

3、的置换反应中，+获得电子生成2， 酸表现了一定的氧化性，但+的氧化能力有限，只能氧化那些还原性较强的金属， 我们不能把稀2SO4、 盐酸等叫做氧化性酸.（ 2 ）在某些含氧酸中成酸元素处于高价态，在反应中其化合价可以降低，从而表现强氧化性，例如 NO3 可以氧化除Au、 Pt 以外的所有金属，还可以氧化C、 S、 P 等，我们把NO3称为氧化性酸.在常见的酸中，NO3、浓2SO4 ClO属于氧化性酸，2CO3、 2SiO3、 3PO4、 稀 2SO4 等属于非氧化性酸.不难看出，含氧酸的成酸元素在周期表中离右上角越近，其酸的氧化性越强，反之，离右上角较远的的C、 Si、 P 形成的含氧酸不表现

4、强氧化性 .必须明确， 这里所说的氧化性是某种酸的特性，不是酸中 +的氧化性 .对同一元素的不同价态的含氧酸而言， 不能认为化合价越高， 其含氧酸的氧化性就越强，例如ClO的氧化性强于C1O3,这是因为前者分子不对称，结构不稳定更易发生反应 .在某些含氧酸中， 成酸元素处于中间价态，其化合价可升高也可降低，因此遇强氧化剂表现还原性，遇强还原剂表现氧化性. 如 2SO3 能被空气中的氧气氧化成2SO4,当把2s气体通入2SO3中则析由硫单质.（3）在无 氧酸中，酸根阴离子呈现低价态，有失电子化合价升高的趋势，所以无氧酸可表现还原性，元素非金属性越弱，其阴离子失电子能力越强，无氧酸的还原性越强.例

5、如2S、 I 表现较强的还原性.酸的氧化性强弱与酸的强弱无关，氧化性强弱由成酸元素得电子能力等因素决定， 酸的强弱由电离的难易决定， ClO 表现很强的氧化性，却是弱酸，氢碘酸是强酸，却又表现强还原性 .酸的氧化性与酸的浓度有关，氧化性酸的浓度越大，氧化性越强.稀2SO4是非氧化性酸，而浓 2SO4却有强氧化性就是明显的例证.同样，浓 NO3 的氧化性也比稀NO3 强.在教学过程中，经常遇到学生错误的认知：因为 Cu 与稀 NO3 反应生成 NO， 与浓 NO3 反应生成 NO2， 就认为稀 NO3 的氧化 性更强.实际上，当Cu与浓NO3反应时，先生成 NO,但很快又被浓NO3氧化成NO2,

6、而Cu与稀NO3反应生成的NO 不能再被稀NO3氧化，所以在与 Cu反应中，浓NO3被还原 的程度小， 正好说明它的氧化性更强 .由此， 我们不能根据被还原的程度来判断酸的氧化性强弱 .二、强度、浓度和酸度酸的强度是指某种酸在水溶液中的电离程度，酸的强度由酸的组成结构决定， 不受外界条件影响.强酸属于强电解质，理论上完全电离，电离度接近100%；弱酸是弱电解质，在水中仅部分电离， 电离度一般小于30%.强酸的水溶液中不存在电离平衡，弱酸则存在电离平衡，有对应的电离常数， K电离越大， 酸越强 .由于 K 电离不随浓度而变， 所以能更准确地表示弱酸的相对强弱 .含氧酸在氢氧间的共价键处发生电离，

7、成酸元素的非金属性越强， 半径越小， 越易电离 .无氧酸则直接在-X 键处电离，以氢卤酸为例：键长减小，极性增强F Cl Bh酸的强度增大虽然 -F 键的极性最强，但键长短，键能大，使F 不易电离，加上 F 通过氢键缔合等因素，使得氢氟酸成为弱酸，而氢碘酸却是强酸.酸的浓度是酸在水溶液中的相对含量，初中阶段用溶质的质量分数表示， 高中阶段用物质的量浓度计量.酸的浓度虽然可以人为调节，但也受到溶解度的制约，例如，氯化氢溶于水达饱和时质量分数为37%38%, c （Cl） =12 mol?L-1,不可能超过12 mol?L-1. 即使是可以与水任意比例互溶的酸，其浓度也有限度，这个限度就是纯酸的浓

8、度.如已知冰醋酸的密度为 1.05g?cm-1 ，计算其浓度应为 17.5 mol?L-1 ，不可能有超过此值的醋酸.酸度即溶液中 +浓度的大小.在 c （ +） >1 mol?L-1 时直接用物质的量浓度表示，当 c（ +） <1 mol?L-1 时，用 p 表示，酸度与酸的强度及浓度都有关.对于强酸，浓度越大， 酸度也越大，一元强酸的c （+） =c （酸），对二元酸则是c （酸）的2 倍.对于弱酸，浓度越大，电离度越小，故稀释可增大电离度，但酸浓度的降低仍起主要作用，稀释的结果仍导致酸度即c（ +）的降低，p 的增大 .三、通性与特性酸的通性实质是+的性质，包括：（ 1 ）使

9、石蕊等指示剂变色 . （ 2）与活泼金属发生置换反应产生氢气.（ 3）与碱性氧化物、碱反应生成盐和水 .酸和盐的反应是酸根参与的反应，不包括在通性之列 .酸的特性是酸分子或酸根离子表现出的性质.主要有挥发性、稳定性、氧化性和还原性，吸水性和脱水性等. （ 1）挥发性是物质在常温下由液态转变为气态的性质，属物理性质.沸点的高低与挥发的难易是一致的 .在常见的酸中挥发性酸有浓盐酸、硝酸、醋酸、氢硫酸等，非挥发性酸有硫酸、磷酸等 .在实验室可用非挥发性酸制挥发性酸， 因为产生的挥发性酸在加热的条件下可以从反应混合物中分离出来. （ 2）稳定性 .一些酸不稳定， 常温或见光时发生分解反应 .如 2CO3、2SO3常温下分解，NO3、ClO是见光分解.稳定性属物质的化学性质 .不稳定性与挥发性不同， 不能因为都有气体逸出而把. 浓盐酸易挥发，但Cl 分子不易分解，是稳定的酸 .NO3 易挥发同时也不稳定.（ 3）酸的氧化性和还原性前面已讨论过，不再重复.（ 4）吸水性和脱水性是浓2SO4的特性.浓2SO4常用作干燥剂，被干燥的气体没发生化学变化，浓2SO4 表现了吸水性；浓2SO4 使胆矾变白、蔗糖变黑则发生了化学反应，浓2SO4 表现了脱水性.酸发生化学反应时，常常是同时