質(zhì)子守恒真正的內(nèi)涵

尹麗京 尹家林

(1.浙江省嵊州市高級中學(xué) 312400;2.遼寧省大連市遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué) 116023)

電解質(zhì)溶液的三大守恒是高考經(jīng)常考查的知識點(diǎn)，其中質(zhì)子守恒是個(gè)難點(diǎn)，盡管質(zhì)子守恒的關(guān)系可以由電荷守恒與物料守恒推導(dǎo)得到，但是如果能引導(dǎo)學(xué)生直接推導(dǎo)出來，可以加深學(xué)生對溶液中平衡的理解和運(yùn)用.本文從三個(gè)層次來闡述質(zhì)子守恒，并不斷推進(jìn)從而揭示質(zhì)子守恒真正的內(nèi)涵.

第一層次：水電離守恒，即電解質(zhì)溶液中，水電離出的H+與OH-總數(shù)(濃度)一定是相等的.

水電離產(chǎn)生的部分OH-被NH4+結(jié)合生成NH3·H2O，所以質(zhì)子守恒：c(H+)=c(OH-)+c( NH3·H2O).

第二層次：質(zhì)子守恒，即電解質(zhì)溶液中，基準(zhǔn)態(tài)微粒得到或失去質(zhì)子(H+)數(shù)相等.

借助框圖法分析NaHS溶液中得失質(zhì)子(H+)過程見圖1：

由圖可得：c(H+)+c(H2S)=c(S2-)+c(OH-)，如果移項(xiàng)，也可得c(OH-)=c(H+)+c(H2S)-c(S2-).

但是，有的材料利用該法分析NH4Cl溶液的質(zhì)子守恒，過程見圖2：

很明顯，微粒攜帶的電荷降低了！電解質(zhì)溶液呈電中性，有的微粒攜帶的電荷降低了，必然有的微粒攜帶的電荷升高了，電荷升高總數(shù)和電荷降低總數(shù)應(yīng)該相等，溶液仍維持電中性，因此推進(jìn)到第三層次.

第三層次：電荷守恒，即電解質(zhì)溶液中，基準(zhǔn)態(tài)微粒電荷升高總數(shù)和電荷降低總數(shù)相等，溶液仍維持電中性.則NH4Cl溶液的質(zhì)子守恒過程見圖4：

從電荷守恒的角度分析質(zhì)子守恒有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

①微粒種類與平衡過程高度契合：直接按照溶液中各平衡過程寫出微粒即可，不用解釋H2O得到H+形成水合氫離子H3O+，直接把H2O電離出的OH-和H+寫在兩邊即可；

從電荷升降的角度教師很容易切入，學(xué)生也容易接受，有點(diǎn)類似化合價(jià)升降，同時(shí)從電荷守恒的角度，學(xué)生也很熟悉.越是本質(zhì)的，越簡單.以上是作者在教學(xué)過程中的一點(diǎn)教學(xué)體會，不足之處請多批評指導(dǎo).