運(yùn)用化學(xué)觀念助力學(xué)生深層理解

張永蓮

（甘肅省武威市第一中學(xué)，甘肅武威 733000）

引 言

在人教版高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章水溶液中的離子平衡教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)有兩個知識點(diǎn)學(xué)生困惑不解。一是弱電解質(zhì)的電離平衡體系中，加水，平衡正向移動，即越稀越電離；加弱電解質(zhì)本身，平衡正向移動，即越濃越電離。學(xué)生存疑，加水，濃度減小，平衡正移，加冰醋酸，濃度增大，平衡正移，自相矛盾，難易辨別。二是鹽類水解平衡體系中，加水，平衡正移，即越稀越水解；加鹽本身，平衡正移，即越濃越水解。教科書及資料上也是直接給出結(jié)論，沒有相應(yīng)合理的解釋，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，只能死記硬背。這不符合新課改的知識建構(gòu)要求，針對這一現(xiàn)象，筆者從定性與定量的角度闡釋兩者的區(qū)別，意在幫助學(xué)生深入理解知識。

一、從有效碰撞理論理解

（一）弱電解質(zhì)的電離平衡移動（以醋酸的電離為例）

從碰撞理論來講，電離的實(shí)質(zhì)是水分子與醋酸分子有效碰撞致使CH3COOH 分子離解成CH3COO-和H+，在溶液中CH3COO-和H+被水分子包圍，同時CH3COO-和H+有效碰撞結(jié)合成CH3COOH 分子。當(dāng)溶液中V電離=V結(jié)合時，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡。

（1）在醋酸的電離平衡體系中，加入水。水分子個數(shù)增加，增大了水分子與醋酸分子有效碰撞頻率，V電離增大，同時因?yàn)橹蠧H3COO-和H+被水分子包圍，減小了CH3COO-和H+有效碰撞頻率，V結(jié)合減小，導(dǎo)致V電離＞V結(jié)合，平衡向電離方向移動，即平衡正移。

（2）在醋酸的電離平衡體系中，加入冰醋酸。醋酸分子個數(shù)增加，增大了醋酸分子和水分的有效碰撞頻率，V電離增大，導(dǎo)致V電離＞V結(jié)合，平衡向電離方向移動，即平衡正移。

（二）鹽類的水解的平衡移動（以碳酸氫鈉溶液的水解為例）

從碰撞理論來講，水解的實(shí)質(zhì)是水分子與弱離子HCO3-有效碰撞，反應(yīng)后生成H2CO3和 OH-，同時H2CO3和 OH-有效碰撞生成HCO3-和 H2O。當(dāng)V水解=V結(jié)合時，弱離子達(dá)到水解平衡。

（1）在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，加水，水分子與弱離子HCO3-有效碰撞頻率增大，V水解增大，導(dǎo)致V水解＞V結(jié)合，平衡向水解方向移動。

（2）在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，加碳酸氫鈉固體，HCO3-個數(shù)增加，弱離子HCO3-與水分子有效碰撞頻率增大，V水解增大，導(dǎo)致V水解＞V結(jié)合，平衡向水解方向移動。

二、從平衡常數(shù)理解

理論基礎(chǔ)：化學(xué)平衡常數(shù)K 等于平衡時成生物濃度冪之積與平衡時反應(yīng)物濃度冪之積的比值。K 僅與反應(yīng)方程式和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。適用于氣體體系和溶液體系。

濃度商Qc 等于任意時刻生成物濃度冪之積與任意時刻的反應(yīng)物濃度冪之積的比值。Qc 適用于氣體體系和溶液體系。

Qc ＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行。

Qc=K，反應(yīng)達(dá)到平衡。

Qc ＞K，反應(yīng)逆向進(jìn)行。

（一）弱電解質(zhì)的電離平衡移動（以醋酸的電離為例）

常溫時，設(shè)醋酸溶液體積為VL,平衡時的物質(zhì)的量為amol，CH3COO-和H+為bmol，

（1）在醋酸的電離平衡體系中，加入水，設(shè)體積變?yōu)閚VL(n＞1)，瞬間各微粒物質(zhì)的量不變，

（2）在醋酸的電離平衡體系中，再加入冰醋酸xmol，（x＞0）。瞬間溶液體積不變?yōu)閂L，物質(zhì)的量變?yōu)椋╝+x）mol，CH3COO-和H+為bmol，則有，(x＞0）即Qc ＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行。所以，在醋酸電離平衡體系中，加入冰醋酸，平衡正向移動。

（二）鹽類的水解的平衡移動（以碳酸氫鈉溶液的水解為例）

常溫時，設(shè)碳酸氫鈉溶液的體積為VL,水解達(dá)到平衡時，HCO3-的物質(zhì)的量為mmol，H2CO3的物質(zhì)的量為cmol，OH-的物質(zhì)的量為dmol，

（1）在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，加水使溶液體積變?yōu)閜VL，(p＞1)，瞬間各微粒物質(zhì)的量不變，

即Qc ＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行。所以，在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，加入水，平衡正向移動。

（2）在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，再加入固體NaHCO3ymol(y＞0)，瞬間溶液體積不變?yōu)閂L，HCO3-的物質(zhì)的量變?yōu)椋╩+y）mol， H2CO3的物質(zhì)的量為cmol，OH-的物質(zhì)的量為dmol，

即Qc ＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行。所以，在碳酸氫鈉的水解平衡體系中，加入固體NaHCO3，平衡正向移動。

結(jié) 語

綜上所述，以有效碰撞理論和平衡常數(shù)為知識生長點(diǎn)，可以有效解釋上述兩個難以理解的溶液中的平衡問題，新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，自主理解建構(gòu)新的知識[1]。因此，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法，深入研究教材，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。