“庫(kù)伯經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”理論在弱電解質(zhì)電離平衡教學(xué)中的應(yīng)用

吳長(zhǎng)周

高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》中有關(guān)“弱電解質(zhì)的電離平衡”問(wèn)題，一直是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一，也是歷年高考的熱點(diǎn)。但學(xué)生對(duì)弱電解的電離平衡理解起來(lái)比較困難，尤其是部分電離的特點(diǎn)，與學(xué)生已學(xué)過(guò)的強(qiáng)電解質(zhì)的電離差別很大。因此，我們希望尋求一種更好的教學(xué)方法來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握這一問(wèn)題，這就是“庫(kù)伯經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”理論。

庫(kù)伯是美國(guó)凱斯西楚大學(xué)的知名教授，社會(huì)心理學(xué)家和教育家，著名的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)大師。于20世紀(jì)80年代提出了重要的“經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈（experiential learning）”理論，該理論為四個(gè)適應(yīng)性學(xué)習(xí)階段構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，即“經(jīng)驗(yàn)——反思——觀念——應(yīng)用”。下面我們就來(lái)看看它在弱電解質(zhì)電離平衡教學(xué)中的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)：將相同大小和形狀的兩塊鎂條分別投入0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的醋酸溶液中，觀察反應(yīng)速率的快慢。

學(xué)生觀察：鎂條在0.1mol/L的鹽酸中反應(yīng)更劇烈（速率更快）。

學(xué)生結(jié)合已有的“經(jīng)驗(yàn)”（影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、強(qiáng)電解質(zhì)的電離等），分析造成兩個(gè)反應(yīng)速率差異的重要因素——H+的濃度不同，從而“反思”：

HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中完全電離出H+和Cl-，溶液里c（H+）=c（HCl）=0.1mol/L，而醋酸是弱電解質(zhì)，其水溶液中c（H+）

在學(xué)生已基本理解該原理的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步通過(guò)具體的“應(yīng)用”來(lái)鞏固和提高：

“應(yīng)用”一：鹽酸和醋酸都是酸，但醋酸可以作調(diào)味劑而鹽酸卻不行，為什么？

答： HCl，是強(qiáng)電解，水溶液酸性和腐蝕性太強(qiáng)。

“應(yīng)用”二：判斷下列說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明理由？

1、強(qiáng)電解溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解溶液強(qiáng)。

2、中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液，鹽酸所需NaOH多于醋酸。

3、將NaOH和氨水溶液各稀釋一倍，兩者的OH-的濃度均減少到原來(lái)的1/2。

4、如果鹽酸的濃度是醋酸濃度的兩倍，則鹽酸的H+也是醋酸的兩倍。

5、物質(zhì)的量濃度相同的磷酸鈉溶液與磷酸溶液中所含的PO43-量相同。

答：1、錯(cuò)誤。溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱由其中自由移動(dòng)的離子濃度和所帶的電荷決定，強(qiáng)電解溶液中離子的濃度和電荷數(shù)不一定就比弱電解質(zhì)溶液的多。

2、錯(cuò)誤。酸堿中和的實(shí)質(zhì)是H++OH-=H2O，雖然開(kāi)始時(shí)鹽酸溶液中的H+更多，但醋酸溶液中存在平衡CH3COOH H-+CH3COO-，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c（H+）逐漸減小，平衡不斷正向移動(dòng)，直至醋酸消耗完，故兩者消耗的氫氧化鈉相等。

3、錯(cuò)誤。由于一水合氨是弱電解質(zhì)，水溶液存在平衡NH3·H2ONH4++OH-，當(dāng)加水稀釋時(shí)，該平衡正向移動(dòng)使c（OH-）大于原來(lái)的1/2。

4、錯(cuò)誤。醋酸溶液中醋酸只有部分電離，故鹽酸中c（H+）大于醋酸中c（H+） 的2倍。

5、錯(cuò)誤。磷酸鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中完全電離，而磷酸是弱電解質(zhì)，只有部分電離，因此其中PO43-量更少。

總之，應(yīng)用“庫(kù)伯經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”理論的四個(gè)學(xué)習(xí)步驟“經(jīng)驗(yàn)——反思——觀念——應(yīng)用”，為我們?cè)诮虒W(xué)工作中提供了一個(gè)非常實(shí)用的工具，對(duì)于學(xué)生掌握弱電解質(zhì)電離平衡的有關(guān)原理成效顯著。