程龍兵
(廣州市鐵一中學 廣東 廣州 511447))
水溶液中離子平衡的策略研究
程龍兵
(廣州市鐵一中學 廣東 廣州 511447))
水溶液中的離子平衡是近五年來高考題目中的熱點也是難點。其主要考試的內容有水的電離、弱電解質的電離等。在試卷中通常都是以選擇或填空題類型出現,而且知識點比較多,知識面又分散。從而導致很多的學生都不知如何下手。所以,本文就指出“水溶液中離子平衡”的知識點:弱點解質的電離、水的電離和溶液的酸堿性,而后指出教師在此教學過程中的重要性,最后總結關于水溶液中離子平衡的相關策略。
水溶液 離子平衡 策略研究
在新課程深化的影響下,學生成為了學習的主體,教師的教學方式也有了極大的改變,教師不再延續傳統的填鴨式教學方法,而是更加注重學生對知識的掌握。使學生在學習的過程中,從以前的傾聽者變成了參與者。
1、弱電解質的電離定義
電解質:在水溶液中或熔化狀態下能導電的化合物,叫電解質。
非電解質 :在水溶液中或熔化狀態下都不能導電的化合物。
強電解質 :在水溶液里全部電離成離子的電解質。
弱電解質:在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質。
2、電離平衡的定義
電離平衡:在一定的條件下,當電解質分子電離成離子的速率和離子結合成 電解質分子時,電離過程就達到了平衡狀態,這叫電離平衡。
3、電離方程式的書寫
用可逆符號。弱酸的電離要分布寫(第一步為主)電離常數:在一定條件下,弱電解質在達到電離平衡時,溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積,跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數。叫做電離平衡常數,(一般用Ka表示酸,Kb表示堿)
表示方法:ABA++B-Ki=[ A+][ B-]/[AB]
4、水可以用來溶解很多種物質,是很好的無機溶劑,用水作溶劑的溶液,即稱為水溶液。用“aq”作為記號,如“HCl(aq)”。
當物質溶解于水時,一些共價化合物和離子化合物在水中發生電離,以水合離子的形式存在,這樣的溶液一般是透明的。當分子溶于水時,有些可以與水發生反應,形成新物質,這些新物質溶解于水中,或者這些分子直接填補水分子間的空隙。這些分子、離子等都是溶質。特別需要注意的是,如果不作特殊說明,“xx溶液”,指的就是“xx”的水溶液。任何含有水的溶液,都稱為“xx的水溶液”,即不管溶質于水的比例,只要有水存在,一般均把水當作溶劑。
對于大部分物質,它們能在水中溶解的質量是有限度的。這種限度以溶解度的大小標定。有些物質可以和水以任意比例互溶,如“乙醇”,但絕大多數物質在達到溶解度時,就不再溶解。過飽和溶液會形成沉淀或者放出氣體,這種現象叫做析出。還有一種特殊的分散系,叫做膠體。膠體中,粒子的大小在100nm左右,由于膠粒的電性作用不沉淀,懸浮在溶液中。由于被溶解物質(稱作溶質)的顆粒大小和溶解度不同,水溶液的透明度會有所不同,透明的稱作真溶液,較混濁的稱作懸濁液或者乳濁液(又稱假溶液),有些膠態溶液還會進一步在底部形成沉淀,成為沉淀膠態溶液。
教師首先要強化學生的化學基礎,重視對學生基礎化學知識的傳授。在高中化學教學中,人教版選修四《化學反應與原理》的《水溶液中的離子平衡》這一學習板塊中,有許多需要解化學方程式才能解答的問題。然而有很多的學生對化學式的方程掌握的不夠,導致寫出來的方程式也是似是而非。導致了化學問題也自然不會有正確的解答[1]。所以教師應該著重注意學生對化學基礎的掌握,要對要求他們書寫化學方程式和離子符號等。這樣打好基礎,以后才能更好,更容易的解答化學問題。
其次,教師要將講解的化學題目盡量的簡單化,不要講問題復雜化。教師要注意,不能自己講的津津有味,卻讓學生聽得一頭霧水。所以教師要反思,要明白學生對化學的解析和理解能力還沒有達到那個階段。對此,解決方法就是教師應該將題型進行劃分,讓學生在以后的考試中或者學習中再碰到類似的問題就會舉一反三了。
最后,教師要勤做化學實驗,讓學生在實踐中學習到知識。對于教師而言,學生即使都很大了,依然是孩子的心理。孩子就會有好奇心,所以,化學實驗不僅能激發學生的好奇心還能促進學生的動手能力。與此同時,教師在實驗過程中,還可以更好的和學生進行互動,也會拉近與學生之間的距離。可謂一舉三得。
為了讓學生更好更快的掌握關于水溶液中離子平衡的知識和概念,教師應組織一次實驗操作[2]。
1、實驗目的
加深學生對弱電解質的解離平衡、鹽類水解等基本概念的理解。了解緩沖溶液的緩沖作用及配制。掌握難溶電解質的多相離子平衡及沉淀的生產和溶解條件。
2、實驗原理
在弱電解質的解離平衡或難溶電解質的沉淀一溶解平衡體系中,加入與弱電解質或難溶電解質具有相同離子的易溶強電解質,則平衡向左移動,產生使弱電解質的解離度或難溶電解質的溶解度明顯降低的現象,叫做同離子效應。
3、實驗用品:(藥品、儀器)
試管、藥匙、氨水、醋酸銨固體、酚酞。甲基橙、碘化鉛。碘化鉀。
4、實驗內容及操作步驟
(l)在小試管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示劑,觀察溶液顏色。再加入少許NH4Ac晶體,振蕩使其溶解,觀察溶液顏色的變化并進行解釋。
(2)自己設計一實驗,驗證同離子效應使HAc溶液中的H+濃度降低。
(3)在試管中加入3滴PbI2飽和溶液,加入2滴0.1mol·dm-3KI溶液。觀察現象,解釋之。
5、實驗現象及結論
(l)在小試管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示劑,觀察溶液顏色。再加入少許NH4Ac晶體,振蕩使其溶解,因同離子效應OH-濃度降低,堿性降低,紅色溶液顏色變淺或褪去。
(2)自己設計一實驗,驗證同離子效應使HAc溶液中的H+濃度降低。在小試管中用滴管加入1毫升0.1摩爾/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示劑,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有無色變為紅色。再用藥匙向小試管中加入少許醋酸銨晶體,振蕩使其溶解,因同離子效應,氫離子濃度降低,酸性降低,橙紅色溶液顏色變為橙黃色或黃色。
(3)在試管中加入3滴PbI2飽和溶液,加入2滴0.l mol·dm-3KI溶液。有黃色沉淀碘化鉛生成。
6、實驗反思
在實驗操作過程中,很多同學對化學藥品的認識還是很不穩固,有的甚至對試管的正確使用姿勢都不清楚,教師還需要在教學過程中,多舉行化學實驗操作。讓學生不僅將知識鞏固到腦子里,實際操作也要牢記心中。要督促學生對化學藥品進行很深刻的認識,以防在以后的化學實驗中,發生事故。
很多學生在學習化學的過程中,都會犯類似的錯誤,比如分不清楚化學藥品,記不住化學方程式,背不熟元素周期表等等。而且在考試的過程中,有的學生都沒理清楚題目的意思就開始動手做題,等到發現了思路和題目不符時,時間已經白白浪費了。所以,教師一定要督促學生們,在考試和做題過程中,一定要看清楚題目的意思,認真的讀題審題,然后回憶這是屬于哪一類題型,然后再動手去做[3]。
在學習化學的過程中,學生一定不能粗心不能馬虎。很多與化學有關的職業,都是與我們的生命是息息相關的。總之,教師領導學生學習化學的過程中,思考問題思路一定要靈活,不能一成不變。教師更要叮囑學生,在以后考試或者解答問題的時候,一定要思考要保持冷靜,這樣才能寫出正確的答案。而在未來的工作中,涉及到化學的工作,更要沉重冷靜、頭腦清晰。
[1]萬云霞.高中化學教學認知沖突策略研究——以水溶液中的離子平衡為例[D].江西師范大學,2015.
[2]甘典華.2015年《水溶液中的離子平衡》二輪復習策略及高考預測[J].中學教學參考,2015,(17):92-94.
[3]何麗英.中學化學課程中的數學方法運用研究——以“水溶液中的離子平衡”為例[D].南京師范大學,2015.
G633.8
A
2095-3089(2017)27-0231-02