高三化學概念原理復習也“激趣”
——以“溶液離子濃度大小”的教學為例

陳錦云

（連江黃如論中學，福建連江350500）

高三化學概念原理復習也“激趣”
——以“溶液離子濃度大小”的教學為例

陳錦云

（連江黃如論中學，福建連江350500）

在溶液體系中用電解質的電離、鹽類水解以及三類守恒等理論規律作為思維基點來解析溶液的題目。引入“金字塔”法，換個視角對溶液中的離子濃度的關系做分析比較，“激趣”高三枯燥的概念原理復習，講究學用結合，提高綜合技能。

金字塔法；離子濃度；手持技術

化學概念原理的教學很多是脫離實際生活情景的，可能在新授課時有將一些理論知識融入到生活中，但在高三復習課時為了體現“不炒冷飯”，能“拔”得高，就使得原理更顯得“高大上”，顯得“高處不勝寒”，學生覺得“缺氧”；再加上被復習教輔資料的梳理條框所捆綁，主動歸納學習成了不可能。如“溶液中離子濃度的關系”實際上是一節高三應用復習課，教材中沒有專門的教學內容，它是蘇教版選修教材《化學反應原理》專題3“溶液中的離子反應”第三單元“鹽類的水解”的一個應用問題，理論性強，綜合能力要求高。雖然是選修內容，但卻是高考的必考部分，且地位重要。如何將“空中樓閣”變得“擲地有聲”，筆者設計了一節“溶液離子濃度大小”的高三一輪復習課，希望引入“金字塔”法使高三枯燥的概念原理復習課變得有趣。

一、設計思路——三條主線

知識主線：弱電解質溶液→鹽溶液→酸堿混合溶液→知識反饋應用

情景主線：兩大平衡回顧→“金字塔”法→離子濃度大小和三大守恒→手持技術

過程主線：理論回顧→案例導引→概念辨析→思維熱身→師生互動→實驗分析→課堂反饋

二、教學目標

知識與技能目標：

1.綜合應用弱電解質的電離、鹽類水解規律，找出比較溶液中離子濃度大小的方法。

2.分析溶液中三大守恒的本質，理解各種守恒的關系，并準確快速判斷關系是否正確。

過程與方法目標：

1.通過搭建“金字塔”，運用電離平衡、水解平衡的觀點分析問題，對相互關聯的理論知識邏輯推理，解決實際問題。

2.通過創設問題情景建構分析“哪些微粒→相互作用→大小關系”的策略性知識。養成正向、逆向的思維，提高發散的思維能力。

情感態度與價值觀目標：

1.借助“金字塔”的解題技巧，對鹽類水解知識進行拓展與遷移，激發學習興趣和求知欲。

2.在學習電離和水解的競爭中，感悟唯物辯證法關于事物矛盾運動的觀點及量變質變規律。

三、教學重、難點

鹽溶液中離子濃度的大小分析比較；三大守恒的關系。

四、教學過程研究

環節一：回顧化學平衡在溶液中的兩個應用：電離平衡、水解平衡

【知識回顧】弱電解質的電離平衡理論：弱電解質（弱酸、弱堿）的電離是微弱的，電離消耗的電解質及產生的微粒都是少量的。同時注意考慮水的電離的存在。

【想一想】0.1mol·L-1的氨水溶液中的離子大小關系如何？

適用弱電解質溶液中的離子濃度大小比較的題型。

【知識回顧】鹽類水解平衡理論：弱離子（弱酸根離子、弱堿的陽離子）的水解一般是微弱的（除非雙水解）。

【案例引導】以碳酸鈉為例利用“金字塔”法分析鹽類的離子濃度大小比較：

（層層下走的過程中是越來越微弱的）

【小結】不等式關系：要利用弱電解質的電離平衡理論、鹽類水解平衡理論。

【引導分析】碳酸氫鈉的離子濃度大小比較：

設計意圖：以往上課是橫式列出電離、水解的方程式，突然來個縱向列式解析，在視覺上就從“推陳出新”來抓取眼球，再配以呼聲不俗的“金字塔”法之名，引發不一樣的認知角度，提高聽課的興奮度，保證良好的注意力，促進發散思維。

環節二：三大守恒概念重新辨析，給質子守恒破冰

【過渡】大家知道，溶液中的離子除了剛剛介紹的不等式關系，還有等式關系，現仍以碳酸鈉（Na2CO3）為例。

【概念辨析】（1）電荷守恒：電解質溶液總是呈電中性的，即：電解質溶.液.中所有陽離子所帶有的正電荷總數與所有的陰離子所帶的負電荷總數相等。..

（2）原子守恒（物料守恒）：電解質溶于水中，由于電離或水解因素，中心原子的微粒組成會發生變化，變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定（中心）元素的原子的總數是不會改變的。即碳酸鈉（Na2CO3）溶于水中，Na、C的原子的量不會發生變化，只是存在形式發生改變：Na以Na+形式，C以CO23-、HCO3-、H2CO3形式共存，加和仍是2∶1關系。（溶質角度）

（3）質子守恒（水的電離守恒）：水電離產生的H+與OH-的各種存在形式的總量相等。

所以依據溶液是由溶質與溶劑組成的，可以得到：質子守恒=電荷守恒-物料守恒

【創意方法】之所以稱為質子守恒，可認為是水溶溶液中得、失質子（即H+）的量相等。

【課堂反饋】氯化銨溶液的離子濃度大小和三大守恒？

根據守恒式子中，出現的某些離子，要能快速判斷是哪一種守恒。

【小結】等式關系：電荷守恒、物料守恒、質子守恒

設計意圖：在三大守恒中，質子守恒無疑是最難，最易出錯的，用電荷守恒減去物料守恒是學生容易接受的方法，但用起來繁瑣費時，況且物料守恒的書寫也不一定是很有把握的，引入“得失質子相等”這個思路既真正體現概念，也不難分析來龍去脈。

環節三：課堂反饋，重申電荷守恒的重要性，引出混合體系的離子關系

【課堂反饋】下列關于NaHCO3溶液敘述正確的是（ ）

A.c（Na+）=c（HCO-3）+c（CO2-3）+c（H2CO3）

B.c（Na+）+c（H+）=c（HCO-3）+c（CO2-3）+c（OH-）

C.c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）

D.c（Na+）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）

【過渡】在眾多的等式關系，即守恒中，電荷守恒是最好用的，可以用來計算或判斷其他離子濃度的大小。

【課堂反饋】用0.10mol·L-1的鹽酸滴定0.10mol·L-1的氨水，滴定過程中不可能出現的結果是（ ）

A.c（NH+4）＞c（Cl-），c（OH-）＞c（H+）

B.c（NH+4）=c（Cl-），c（OH-）=c（H+）

C.c（Cl-）＞c（NH+4），c（OH-）＞c（H+）

D.c（Cl-）＞c（NH+4），c（H+）＞c（OH-）

【學生活動】學生思考練習，與同桌交流。

【師生互動】陰陽離子濃度的大小經常用電荷守恒來進行判斷，分析得知C錯。上面分析的都是單一溶液體系，該題是混合液，酸與堿能相互發生反應生成鹽，就得分析能否反應，且反應后的溶液情況。上述題目既然C錯，那么，A、B、D就是可能的，那各自出現在什么時段呢？

【實驗圖片】基于手持技術的酸堿中和滴定：0.10mol·L-1的鹽酸滴定0.10mol·L-1的氨水，觀察pH變化曲線，如圖1所示。

圖1 酸堿中和滴定pH變化曲線

【概念辨析】中和：酸與堿依據化學反應方程式恰好完全反應，即滴定終點。

中點：溶液呈中性c（OH-）=c（H+），常溫下pH =7。

【實驗分析】提取具有代表意義的四個點：

起點：滴定前，只有一種溶質NH3·H2O，只考慮電離，pH＞7。

中點：pH=7，有未被滴定的NH3·H2O和產物NH4Cl共存，考慮電離和水解的競爭。

終點：酸堿恰好完全反應，一種溶質，就是產物NH4Cl，考慮水解，pH＜7。

鹽酸過量點：繼續滴定鹽酸，pH會下降，但下降到一定程度趨于不變。

【講解分析】滴定過程中，有未被滴定的NH3· H2O和產物NH4Cl共存，考慮電離和水解的競爭，（用“金字塔”法分析）pH曲線變化趨勢由堿性、中性過渡到酸性，可見矛盾的對立競爭的結果最終取決于主要矛盾，體系由量變到質變。

【摩拳擦掌】用物質的量都是0.1mol的氨水、氯化銨配制成1L混合溶液，已知其中c（Cl-）＜c（NH+4），對該混合溶液的下列判斷正確的是（ ）

A.c（H+）＜c（OH-）

B.c（NH3·H2O）+c（NH+4）=0.2mol·L-1

C.c（NH3·H2O）＞c（NH+4）

D.c（NH+4）+c（H+）=0.2mol·L-1

設計意圖：對于學生來說，單一體系還能勉強應付，而中和滴定或混合體系就很困難，學生很難理解為什么完全中和不是中點。借助手持技術描繪出圖像，對癥分析，學生就會印象深刻，對疑點也豁然開然，某個點或某pH的離子濃度關系也可以迎刃而解。

環節四：建構解題模型，問題延伸反饋

【遷移討論】（略）

【小結】

【鞏固練習】（略）

【作業】（略）

設計意圖：在前面講解分析背景下逐漸形成科學的解題思路，再具體感受一些高考試題關于離子濃度關系的應用，鞏固提升。

五、教后反思

鹽類的水解平衡與水的電離平衡知識點的綜合，電荷守恒、物料守恒和質子守恒的聯系，酸堿中和反應的中點、終點這些是學習過程中的易混點。所以筆者設計了“金字塔”法分析水解和電離的微弱規律，解決離子濃度的等式和不等式關系；利用手持技術進行定量分析，驗證酸堿中和反應的中點與中和點的差異。化解抽象的理論知識，突破重難點。但復習課課程容量較大，所以提醒學生做好課前的預習非常關鍵；仍有少部分學習能力較弱的學生存在困難，就要進行個別輔導。

［1］王云生.化學概念原理教學和理想化方法教育［J］.化學教學，2014（12）.

［2］趙榮梅.概念原理教學促學生思維發展——以“鹽類的水解”教學為例［J］.中國教師，2014（7）.

［3］王偉琴.高中化學概念原理學案的編制方法研究［D］.石家莊：河北師范大學，2014.

（責任編輯：張賢金）