摘 要:“變”與“不變”是一對哲學范疇,也是自然界、生物界和人類社會所遵循的共同規律。在高中化學教學中活學活用“變”與“不變”的辯證哲學規律,有利于學生深入理解化學反應過程,掌握化學反應的本質特性。分析了溶液中微粒濃度大小比較中的“變”與“不變”規律,使學生對單一溶液、混合溶液等的化學反應規律有了更深入的認識。
關鍵詞:化學反應;微粒濃度;變與不變;規律分析
溶液中微粒濃度大小比較是高中化學中的一個重點和難點,在教學中發現好多學生對這一知識點掌握比較困難,遇到相關題目不知道該如何下手解決,考試中得分率普遍較低。針對這一現象,本人找不同層次的學生加以了解,發現學生對電解質溶液的類型及電解質在溶液中發生了什么樣的變化,以及變化程度是學習困難產生的源頭。為此本人就教學中的體會作如下總結:
遇到問題先看所給溶液是單一溶液還是混合溶液,如CH3COOH溶液、NH3·H2O溶液、Na2CO3溶液、NH4CL溶液,CH3COONa溶液等溶質只有一種溶液、等體積等濃度CH3COOH和NaOH混合后的溶液等酸堿恰好完全反應后的溶液都屬于單一溶液。而酸和鹽混合或者堿和鹽混合或者酸和堿不完全反應后的溶液都屬于混合溶液。
一、單一溶液
首先要找清楚“變”和“不變”的成分;其次要找清楚哪個變化是主要的,哪個變化是次要的,即要分清主次,同時要考慮全所有的反應;再次按照“變”與“不變”,變化的主次,對各種微粒多少排序。舉例如下:
在CH3COONa溶液中,CH3COO-由于要水解濃度發生變化,Na+由于不水解所以濃度不變,不變的一定大于變化的,變化的一定大于變出的(即弱離子的水解微弱或弱電解質的電離微弱),若有多步變化,則第一步最大,其余依次減弱,在所有電離的物質中,水的電離是最弱的。溶液中只有CH3COO-的水解和水的電離,具體如下:
CH3COONa=CH3COO-+Na+①(主要變化)
CH3COO-②+H2O?葑CH3COOH④+OH-③(次要變化)
H2O?葑H+⑤+OH-(最次變化)
由此可知各種微粒濃度大小關系為:
c(Na+)gt;c(CH3COO-)gt;c(OH-)gt;c(CH3COOH)gt;c(H+)
上述判斷過程可以歸納為:找變化,辨主次,定大小,排先后。
二、混合溶液
不論是酸溶液與鹽混合,還是堿溶液與鹽混合,還是酸堿不完全反應的混合溶液,混合溶液中也要分清“變”與“不變”,“變多”與“變少”的關系(即電離大于水解還是水解大于電離),變多的一定大于不變的,不變的一定大于變少的,其余依變化的主次類推,同樣各種電離中,水的電離是最弱的,但一定要考慮在內。這類問題采用抓主放次,簡化思路的方法可以使問題解決過程簡單化,舉例如下:
例1.CH3COOH和CH3COONa等物質的量混合溶液,由于CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,在考慮粒子濃度時就要考慮變化的主次,抓主放次,簡化解決問題思路,好多學生在這個地方容易鉆死角。具體如下:
CH3COONa=CH3COO-①+Na+②(主要變化)
CH3COOH③?葑CH3COO-+H+④(次要變化)
H2O?葑H++OH-⑤(最次變化)
據此知各種微粒濃度的大小關系為:
c(CH3COO-)gt;c(Na+)gt;c(CH3COOH)gt;c(H+)gt;c(OH-)
NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液解決思路和上述完全一致。
當一定量酸和堿反應或者酸性氣體通入堿溶液中形成混合溶液時,則要根據題目所提供的數據、圖像等信息來具體判斷究竟是單一溶液還是混合溶液,然后再做出具體判斷,在此過程中要抓住一些關鍵點(如起點、終點,中性點等)同時結合溶液中的電荷守恒和物料守恒來判斷,就可使問題迎刃而解。
以前在教學中按照資料中的模式去講,發現好多學生不理解,而通過這樣的方式發現學生容易接受,在解題中速度快且準確度高,在此與大家分享,不當之處還請指正。
參考文獻:
張琳.電解質溶液中微粒濃度的四種關系,素質教育,2013(2).
?誗編輯 孫玲娟