縱觀近幾年的高考化學(xué)試題,高考命題經(jīng)歷了由“知識(shí)立意”到“能力立意”再到“三維目標(biāo)”的轉(zhuǎn)變,突出對(duì)化學(xué)科學(xué)探究能力的考查。因此,要在高考中取得好成績(jī),必須在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析能力和解決問題的能力上下工夫,注重對(duì)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育。尤其注重對(duì)理論的學(xué)習(xí),因?yàn)槔碚撌墙鉀Q問題、分析問題、探究問題的指揮棒,化學(xué)理論學(xué)習(xí)的好壞直接影響化學(xué)成績(jī)的高低,化學(xué)理論不但是中學(xué)化學(xué)重要的內(nèi)容,更是高考考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在高考試題上占有一定的地位,它內(nèi)容豐富,理論性強(qiáng),難度大,出錯(cuò)的可能性也隨之增大。農(nóng)村高中學(xué)生起點(diǎn)低,邏輯思維能力弱,往往不能準(zhǔn)確理解嚴(yán)密的理論知識(shí),我就新課程下農(nóng)村高中運(yùn)用哲理思維解決化學(xué)問題提出以下指導(dǎo)。
一、運(yùn)用相對(duì)論,加強(qiáng)化學(xué)的理論學(xué)習(xí)
在原電池復(fù)習(xí)中,學(xué)生一直對(duì)電池兩極的判斷存在誤區(qū),把活潑的一極,作為負(fù)極!怎樣才算活潑?學(xué)生把活潑性和金屬活動(dòng)性順序表連接起來,排在前面就是相對(duì)活潑,我個(gè)人認(rèn)為兩極的活潑是相對(duì)于電解質(zhì)而言,因?yàn)榇蠖鄶?shù)非燃料原電池的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是負(fù)極材料與電解質(zhì)的反應(yīng),所以容易跟電解質(zhì)溶液反應(yīng)的電極為負(fù)極。比如,Al-Mg-NaOH電池,Al-Cu-濃HNO3電池 ,它的負(fù)極應(yīng)該分別是Al和Cu 。
在生成物的制取中,同樣涉及相對(duì)論的運(yùn)用,不但強(qiáng)酸可以制弱酸,弱酸也可以制弱酸,這里的強(qiáng)弱也是相對(duì)的。比如漂白粉的應(yīng)用,它是碳酸制次氯酸,兩者都是弱酸,只是碳酸酸性稍強(qiáng)罷了。
在鹽的水解方面,同樣涉及相對(duì)論的應(yīng)用,弱酸強(qiáng)堿鹽呈堿性,這里強(qiáng)與弱也是相對(duì)的,比如(NH4)2CO3呈堿性,是因?yàn)樗釅A完全反應(yīng)中氨水電離出來的OH-濃度大于碳酸電離出來的H+濃度。
二、運(yùn)用重點(diǎn)論,解析化學(xué)抽象理論思維
在常溫下酸堿的稀釋里,學(xué)生一直不知道為什么酸無限稀釋不能變堿,堿無限稀釋也不能變酸,其實(shí)我個(gè)人認(rèn)為這是重點(diǎn)論解決的范圍,比如鹽酸pH值是4,當(dāng)它稀釋10000倍的時(shí)候,有人認(rèn)為它的H+濃度是1×10-8mol/L。為什么它的pH值不是8呢?這是因?yàn)檫@里的H+來自兩方面,一方面來自酸的電離,一方面來自水的電離,在稀釋前期由于水電離的H+濃度太小,所以溶液pH值重點(diǎn)在于酸中的H+濃度,稀釋后期由于酸中H+濃度小于1×10-7mol/L,溶液的H+濃度重點(diǎn)在于水的H+濃度,所以溶液的總H+濃度會(huì)大于1×10-7mol/L,pH值小于7。同理,堿的稀釋也如此。
在弱酸酸式鹽的水溶液中,呈什么性,主要看電離占重點(diǎn),還是水解占重點(diǎn),如KHC2O4水溶液電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水解程度,所以溶液呈酸性。
混合溶液中離子濃度的大小比較,要考慮電離因素和水解因素等,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液呈酸性,說明CH3COOH的電離占重點(diǎn),而CH3COONa的水解占次要,所以[CH3COOH]<[CH3COO-],[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]。
三、利用優(yōu)勝劣汰論,討論化學(xué)較深理論
【例1】 在500mI 4mol/L AgNO3和3mol/L CuCl2混合溶液中,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí),求得到的Ag、Cu的物質(zhì)的量是多少?解此題中,涉及Ag+的還原能力與Cu2+的還原能力,還有H+的還原能力的比較,由于Ag+的得電子能力大于其他兩者,根據(jù)優(yōu)勝劣汰原則,在反應(yīng)中,Ag+首先參加反應(yīng),其他兩者都不反應(yīng),根據(jù)題意2mol的Ag+先反應(yīng),生成2 mol的Ag單質(zhì),得到2 mol電子,余下Cu2+參加反應(yīng),由于還有1 mol電子,所以只有0.5 mol Cu2+得電子,而Cu2+總共是1.5mol。所以沒有全部反應(yīng),根據(jù)優(yōu)勝劣汰, H+沒有參加反應(yīng)。
【例2】 向FeBr2溶液中通入Cl2,在溶液中存在Fe2+、Br-,由于其還原性Fe2+>Br-,所以Cl2先氧化Fe2+,當(dāng)把Fe2+氧化完畢后,再氧化Br-。
【例3】 溴水的萃取,它用四氯化碳作萃取劑,它的原理也是優(yōu)勝劣汰論,這里Br2是溶質(zhì),它遇到兩種溶劑, 由于Br2在CCl4的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在H2O的溶解度,所以Br2會(huì)從H2O中轉(zhuǎn)移到CCl4中。
四、巧用系統(tǒng)平衡論,解決離子濃度大小比較
1.電荷守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種離子,溶液總是呈電中性的,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+2c(CO2-3)。
2.物料守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解或電離,離子種類增多,但某些關(guān)鍵性原子總是守恒的,如KHS中HS-能電離生產(chǎn)S2-,也能水解生產(chǎn)H2S,故S元素以HS-、S2-、H2S三種形式存在,他們之間有以下守恒關(guān)系c(K+)= c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)。
3.質(zhì)子守恒規(guī)律
溶液中酸堿反應(yīng)的結(jié)果,得質(zhì)子的產(chǎn)物得到質(zhì)子的物質(zhì)的量應(yīng)該與失去質(zhì)子后的產(chǎn)物失去質(zhì)子的物質(zhì)的量相等,如Na2CO3溶液中的質(zhì)子守恒關(guān)系為:
c(H+)+ c(HCO-3)+2c(H2CO3)=c(OH-)。
考題:(2007年江蘇)下列溶液中各微粒的濃度大小關(guān)系不正確的是()。
A.0.1mol/L HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)
B.1L 0.1 mol/L CuSO4#8226;(NH4)2SO4#8226;6H2O的溶液中:c(SO2-4)>c(NH+4)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-)
C.0.1mol/L NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+ c(OH-)
D.等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaX和弱酸HX混合后的溶液:c(Na+)>c(HX) >c(X-)>c(H+)>c(OH-)
本題正確答案為CD。
五、應(yīng)用低能無序穩(wěn)定論,探求日常生活知識(shí)
人們?cè)谌粘I钪虚L(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài),如高山流水、自由落體運(yùn)動(dòng),其次向日本福島的核反應(yīng)堆注入海水冷卻防止爆炸,說明體系能量越大,分子之間的有效碰撞越大,反應(yīng)越易發(fā)生,降低溫度,反應(yīng)速率減慢,能量降低,體系趨向穩(wěn)定??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)還有一類自發(fā)過程,不需要外界的任何作用,氣態(tài)物質(zhì)等會(huì)通過分子的擴(kuò)散自發(fā)地最終形成均勻物。如日本福島的核氣體擴(kuò)散,福島的海水核污染物自發(fā)地向海水?dāng)U散等均說明與有序體系相比,無序體系更加穩(wěn)定。
(責(zé)任編輯 黃春香)