淺談水溶液中粒子濃度大小的教學(xué)

■甘肅省張掖市高臺縣第一中學(xué) 胡致康

水溶液中離子濃度的大小的比較是高考考查的“熱點(diǎn)”之一，但是這部分知識由于牽扯的知識面廣，題目的綜合性強(qiáng)，命題比較靈活，有較好的區(qū)分度，它能有效地檢測學(xué)生對水溶液中強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、溶液的酸堿性的判斷等基本概念的掌握程度以及對這些知識的綜合運(yùn)用能力，題目設(shè)計(jì)往往結(jié)合圖像，致使很多學(xué)生見到此類題目，很迷茫，不知道該如何解決此類問題，因此在實(shí)際教學(xué)過程中，一定要加大教學(xué)力度，讓學(xué)生徹底了解這方面的知識內(nèi)容，提高解決問題的能力。

一、學(xué)習(xí)電離理論掌握靈活的解題思路

理論和實(shí)踐相結(jié)合才是真理。這種哲學(xué)的辯證思想同樣適用于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。要讓學(xué)生熟練地掌握解題的思路，首先必須要讓學(xué)生對理論知識進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，徹底了解理論知識的含義；然后在具體的解題過程中，把理論知識和實(shí)踐結(jié)合起來，得出自己的解題思路，這樣才能夠很好地提高學(xué)習(xí)成績。所以首先要讓學(xué)生理解電離理論知識：強(qiáng)電解質(zhì)在熔融或水溶液中能夠完全電離，弱電解質(zhì)的電離是微弱的，電離產(chǎn)生的微粒都非常少，存在弱電解質(zhì)的電離平衡狀態(tài)。然后通過具體的例子，理解消化。

如：

Na2CO3溶液中：Na2CO3=2Na++CO3

NaHCO3溶液中：NaHCO3=Na++HCO3

CH3COOH溶液中：CH3COOH=CH3COO-+H+

通過以上舉例，學(xué)生就明白了在強(qiáng)弱兩種不同的電解質(zhì)溶液中，電離的不同狀態(tài)，即完全電離或者是電離微弱。還有一種情況，需要學(xué)生進(jìn)一步地思考，才能有所收獲。就是多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離。如：

在H2S溶液中：H2S=HS-+H+Ka1（主要）

HS-=H++S2-Ka2（次要）

通過以上的化學(xué)方程式的學(xué)習(xí)，學(xué)生就會明白電離不是一次性完成的，需要進(jìn)行多次才能完成最后的電離。這個知識點(diǎn)在判斷題中經(jīng)常出現(xiàn)，考查的就是學(xué)生對概念的理解，對理論知識的掌握，對具體問題的具體判斷，教學(xué)的時候要結(jié)合具體實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生答題的能力，答題的思維方式，為他們將來在實(shí)際工作中解決問題奠定良好的思維基礎(chǔ)。

二、把握三大守恒明確等量關(guān)系

電荷守恒：電解質(zhì)溶液中無論存在多少種離子，溶液總是呈電中性的，即電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷總數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生不能夠很好地理解電荷守恒的規(guī)律，在做題的時候往往判斷失誤，不能夠透徹地理解題，那么計(jì)算結(jié)果自然而然就是錯誤的。例如：

NH4Cl溶液：c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)

Na2CO3溶液：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

在做上述題的時候，一定要引導(dǎo)學(xué)生，把溶液中存在的離子找全，如果找不全，那么計(jì)算從第一部開始就是錯誤的。其次要分清離子濃度和電荷濃度，只有做到了這兩步，才算是真正理解了題意，看懂了化學(xué)方程式，那么后面的計(jì)算才有可能進(jìn)行下去。很多教師在教學(xué)的過程中不注意這點(diǎn)，導(dǎo)致了學(xué)生對電荷守恒定律的誤解，所以在教學(xué)中要加強(qiáng)這方面的教學(xué)工作，讓學(xué)生真正把電荷守恒吃透，牢記于心。

物料守恒：電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其他離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如：

NH4Cl溶液：c(Cl-)＝c(NH4+)+c(NH3·H2O)

Na2CO3溶液：c(Na+)＝2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

從上面兩個化學(xué)方程式中可以看出，不管發(fā)生什么化學(xué)變化，某種元素始終是守恒的。兩種物質(zhì)雖然發(fā)生了變化，但是某些元素始終是守恒的，那么就要弄清該元素的去向，同時也要弄清變化前后該元素與其他元素的個數(shù)比。只有把化學(xué)方程式中的元素弄明白了，才算是掌握了物料守恒的定律。

質(zhì)子守恒（水的電離守恒）：電解質(zhì)溶液中，分子(或離子)得失質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量是相等。即由水電離出來的H+和OH-的物質(zhì)的量總是相等。如：

Na2CO3溶液：c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)

NaHCO3溶液：c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)-c(CO32-)

教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察中溶液中那些微粒與H+(或OH-)結(jié)合，以及結(jié)合的數(shù)目的多少，然后觀察那些微粒電離出H+(或OH-)，電離出多少這樣的微粒。通過數(shù)量的變化，從中找到規(guī)律，然后歸納總結(jié)，質(zhì)子守恒可由電荷守恒減去物料守恒得到。

三、理清一條思路掌握分析方法

從學(xué)生日常的作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在解答問題的時候思路不清，前后邏輯關(guān)系混亂，有的時候前面的思路是對的，運(yùn)算到中間的時候思路就不清晰了，有的學(xué)生甚至到最后一步出現(xiàn)了錯誤。針對這種情況，在日常教學(xué)中，一定要加強(qiáng)學(xué)生的思維訓(xùn)練，讓他們掌握科學(xué)的思維方法，正確地解答問題，養(yǎng)成一個良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。比如在教學(xué)混合溶液中離子濃度大小關(guān)系時，首先考慮混合后的溶液中溶質(zhì)是什么，如果搞不清溶質(zhì)是什么，大腦里不能形成清晰的思路，就無法解答相關(guān)的問題。

例如：0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L氨水等體積混合，則混合后的溶質(zhì)是NH4Cl。學(xué)生首先明白混合溶液轉(zhuǎn)化為單一的溶液，就容易找到混合后的溶質(zhì)了，這樣就把復(fù)雜的問題簡單化了，學(xué)生就能夠有一個清晰的思路，理清混合后溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為：c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)。

其次，若是等物質(zhì)的量混合時要考慮是電離為主還是水解為主。如：

ⅠCH3COOH與CH3COONa，NH3·H2O與NH4Cl溶液混合電離大于水解

ⅡHClO與NaClO，HCN與NaCN溶液混合水解大于電離

再次，借助電荷守恒理清解題思路。在溶液中電荷守恒與量無關(guān)，因而借助于電荷守恒來判斷溶液中離子濃度的大小，有效且便捷。

四、結(jié)語

總的來說，在水溶液中粒子濃度大小的教學(xué)，首先要讓學(xué)生掌握理論知識，吃透理論知識，這樣才能在具體的計(jì)算環(huán)節(jié)當(dāng)中，心中有一個明確的思路，正確地解答各種題型。水溶液的世界是一個微觀世界，遵循各種守恒定律。教學(xué)的時候一定要讓學(xué)生明白，首先要搞清楚是哪一種物質(zhì)在守恒，然后找出它們之間的等量關(guān)系，才能夠正確地計(jì)算。每位教師都有自己的教學(xué)方法，目的都是培養(yǎng)學(xué)生的解題思路，提高他們解決問題的能力，為將來進(jìn)一步的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。