馮陳晨
摘 要:化學是一門相對抽象的學科,尤其是高中化學知識深奧難懂,顯得更為抽象,學生經過高一、高二階段的學習難以透徹理解與牢固掌握,高三復習就顯得直觀重要。弱電解質電離平衡屬于高中化學的關鍵構成部分,在高三復習中,教師需給予高度重視。筆者針對高三化學弱電解質電離平衡的復習進行認真探討,并制定部分有效策略。
關鍵詞:高三化學;弱電解質;電離平衡;復習策略
弱電解質電離平衡是歷年來高考中的熱門考點,常見題型以選擇題為主,不過偶爾也有簡答題,主要考察pH值計算、離子共存、離子濃度大小的比較等知識要點。在高三化學復習中,教師要格外關注弱電解質電離平衡,發展學生的守恒觀、平衡觀與微粒觀,使其關注弱電解質知識體系的特點,讓他們結合數據、實驗等形成認識電離平衡與電離的基本思路。
1.聯系實際揭示課題,初步形成復習思路
弱電解質指的是在水溶液中不完全電離的電解質,電離平衡則屬于化學平衡理論應用的范例,在高中化學知識體系中占據著重要地位,也是高考中常見的考點,像比較某些物質導電性強弱,外界條件對弱電解質電離平衡的影響,根據電離平衡移動理論解釋現象等。在高三化學弱電解質電離平衡的復習中,教師可從生活實際現象著手,利用多媒體課件展示人們被螞蟻咬后起包、發癢的圖片,學生知道小包中有黃色液體存在,覺得十分難受,設疑:螞蟻咬后的癥狀該如何緩解?因為螞蟻咬人時會忘人體內注入甲酸這種化學物質,他們首先會想到用肥皂水清洗,原因是甲酸中含有羧基,屬于酸性物質,不過甲酸的酸性到底怎么樣?學生則了解的不是特別清楚,這時教師可借勢提出探究主題:甲酸是弱酸嗎?由此涵蓋弱電解質的電離平衡這一復習主題,讓他們初步了解即將復習的知識內容。當學生明確復習主題之后,課堂就進入到探索環節,教師需思考到探索活動的開展要用到哪些知識?怎么進行探索活動?引導學生一起確定思路,設置問題:你們準備運用什么方法來研究?實驗之前要做哪些準備?設計實驗方案的關鍵點是什么?組織他們結合已有的知識基礎和學習經驗進行思考、回答和交流,使其回想有關弱電解質電離平衡等知識,且初步形成復習思路。
2.合作設計實驗方案,引導學生互動探究
為調動學生的競爭意識與協作精神,教師將班內學生劃分成若各干小組,指導他們在小組內相互合作,結合弱酸的特點盡量設計出更多的實驗方案,然后組與組之間再交流、比較。預設:①檢測濃度相同鹽酸與甲酸溶液的pH值,發現甲酸的pH值大于鹽酸;②比較濃度相同鹽酸、甲酸分別和鋅反應速率的快慢,發現甲酸同鋅的反應速率小于鹽酸;③比較濃度相同鹽酸和甲酸溶液的導電性,發現甲酸的導電能力比鹽酸弱;④把pH值為1的甲酸溶液稀釋至原來的100倍,重新檢測,pH值小于3;⑤將一定濃度的甲酸溶液加熱,觀察到pH值變小。學生通過交流匯報得到甲酸屬于弱酸的結論。接著,教師根據實驗方案設置問題:假如有鋅粒與鋅粉,會選擇那種材料進行實驗?為什么?學生討論后歸納結論:選擇鋅粒,原因是便于觀察,如果使用鋅粉,同酸的反應速率較快,難以觀察。之后,教師提問:大家對實驗方案⑤有什么疑惑?學生交流后總結:甲酸加熱時會揮發,電離平衡則會逆向移動,pH值將會增大,由于電離過程需要吸熱,該平衡又會向右移動,pH值減小,兩者發生矛盾,那么pH值到底怎么變化?此時,教師演示實驗:將pH值為3.3的甲酸溶液加熱90秒,學生可以看到pH值變為3,表明溫度升高對甲酸電離的作用要大于揮發,借此拓展他們的思維深度。
3.適當拓展探究范圍,深化學生理解認知
在這一環節,高三化學教師以學生設計的實驗方案與互動探究為基礎,適當拓展探究范圍,提出更多實驗方案,組織他們深化研究弱電解質電離平衡。由弱電解質的部分電離切入:①檢測0.1mol/L甲酸的pH值;比較同濃度、溫度的甲酸、鹽酸的導電性;②同濃度、溫度的甲酸、鹽酸分別u鎂條反應,比較速率和產生氣體體積;③同pH值、體積的甲酸和鹽酸,分別加入酚酞后才有同濃度的NaOH溶液滴定,比較所消耗的體積;④在濃度相同的鹽酸與甲酸溶液中加入等量的NaOH,檢測溫度變化。由平衡移動角度切入:①檢測、比較1mol/L與0.1mol/L甲酸溶液的pH值;②先檢測1mol/L甲酸溶液的pH值,稍微加熱后再次檢測、比較。由對應強健弱酸鹽切入:檢測0.1mol/L甲酸鈉溶液的pH值。接著,教師組織學生分析以上實驗方案,找出最為合理與理想的幾個,從現象明顯、操作方便、裝置簡單、原理正確等方面來篩選,使他們從不同視角清晰認識實驗方案的優劣。之后,教師回到新課開始引出的問題,指導學生操作實驗:在0.1mol/L的甲酸溶液中加入適量的肥皂水,檢測pH值,發現pH值變大,使其探究原因,他們通過互動得出觀點:硬脂酸根水解后得到氫氧根,與甲酸電離出來的氫離子發生中和,或硬脂酸根直接同甲酸電離出來的氫離子發生作用,導致甲酸的電離平衡正向移動,最終證實方案可行。
4.總結
總而言之,弱電解質電離平衡是高三化學復習中的一大重點,教師應當帶領學生整體回顧教材中的理論知識,以實驗為載體展開復習,讓學生進一步了解弱電解質的概念、化合物類型、電離狀態和存在形式,使他們深化理解電離平衡的特征,及影響電離平衡的因素。
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