麥文強
【摘要】不少學生在學習溶解度相關內容時,雖然能夠掌握基礎知識,但是在實際的解題中卻是兩眼一抹黑,缺乏科學思路與合理方法,導致解題水平難以得到有效的提升。尤其是在解溶解度曲線相關內容時,不少學生會讀圖卻不會做題,所以教師需要引導他們在實踐中形成科學、多樣、正確的解題思路。本文圍繞數(shù)據(jù)與圖像的轉換、根據(jù)知識簡化問題、透過題干明晰要點、基于問題理解思路等方面,就溶解度曲線解題思路的有效方法展開探討,但愿可以為教師在開展相應教學內容時有些幫助。
【關鍵詞】溶解度曲線;簡化問題;理解問題
溶解度曲線是人教版九年級初中化學第九單元《溶液》中的知識點,同時也是中考的常見內容,多以選擇題、填空題、判斷題等方式出現(xiàn),是每個學生都必須掌握的內容。部分學生由于讀圖能力較差,沒有掌握科學、多樣的溶解凸曲線問題解題思路與方法,在實際解題時要么是毫無頭緒,要么是搞錯方向,嚴重影響解題的準確度和效率。因此,教師有必要對相應解題思路和方法進行重點教學。
一、將溶解度表格與溶解度曲線進行充分轉換
溶解度表格是直觀呈現(xiàn)溶解度相關數(shù)據(jù)的重要形式,而溶解度曲線正是基于表格數(shù)據(jù)繪制而成的,故而二者能夠被有效轉換。對學生而言,他們既需要通過觀察圖像來對溶解度的特性、變化情況有效掌握,也需要借助溶解度表格來對具體數(shù)據(jù)進行分析,從而做到“數(shù)形結合”,真正做到全面、精準地掌握物質溶解度的情況。實際上在不少溶解度相關的題目中,都需要學生將表格數(shù)據(jù)轉化為圖形圖像,從而對表格數(shù)據(jù)的變化趨勢有更為直觀的理解和把握,將原本抽象的解題過程變得更為形象具體,大幅度降低解題的難度。
例題:KNO3與NaCl在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)如表1所示。
(1)60℃時,KNO3的溶解度是多少?
(2)溶解度受溫度影響較大的物質是KNO3還是NaCl?
(3)10℃時,將KNO3和NaCl的飽和溶液同時升高溫度到30℃,所得溶液中溶質的質量分數(shù)大小關系為多少?
(4)20℃時,15gNaCl加入到40g水中充分溶解所得溶液的質量為多少?
表1 不同溫度下KNO3與NaCl的溶解度
溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解度/g KNO3 20.9 32.0 45.8 64.0 85.5 110.0 138.0 169.0 202.0
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0
在解題時,教師可以先指導學生根據(jù)這一溶解度表格的數(shù)據(jù)畫出相應的溶解度曲線,如圖1所示。然后再結合表格與數(shù)據(jù)進行解題,可起到事半功倍之效。其中針對問題(1),可以直接通過觀察表1得出答案,為110g;針對問題(2),可以觀察圖1的曲線陡峭程度,得知KNO3溶解度受溫度影響大;針對問題(3),可以基于公式飽和溶液的溶質質量分數(shù)=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?×100%進行分析,得出10℃時均為飽和溶液的情況下KNO3溶質質量分數(shù)小于NaCl,而在溫度變?yōu)?0℃時物質的溶解度發(fā)生變化,但是溶質、溶劑質量沒發(fā)生變化,故而依然是KNO3的溶質質量分數(shù)小于NaCl。針對問題(4),可先通過20℃時的NaCl溶解度計算出40g水可溶解14.4NaCl,而加入15g水超出了溶質質量,故而最終溶液質量應該為14.4+40=54.4g。
圖1 KNO3與NaCl的溶解度曲線
二、根據(jù)知識簡化曲線中的“點、線、面”
溶解度曲線的關鍵在于“點、線、面”。教師需要在引導學生準確理解基礎知識上,幫助學生對“點、線、面”加以簡化,從而全方位掌握溶解度曲線所提供的有效信息,快速、準確地從中獲取關鍵信息,為解題提供準確思路與方向。在實際教學中,教師可以引導學生先對溶解度曲線的橫、縱坐標點加以觀察和確定,再觀察整個曲線的走勢情況,重點分析好梳理其中特殊點的具體值,從而將復雜的曲線信息簡化成較為簡單、具體的信息內容。
例題:a和b兩種物質的溶解度曲線如圖2所示,那么請問:
(1)15℃時,a、b的溶解度分別為多少?
(2)在b的飽和溶液中加水或者升溫可以變?yōu)椴伙柡腿芤簡幔?/p>
(3)30℃的a飽和溶液降溫至15℃后溶質的質量分數(shù)會發(fā)生變化嗎?
(4)分別把20ga和b加入100g水中,再將溶液升溫至30℃,那么所得溶液均為飽和溶液嗎?
圖2a和b的溶解度曲線
解題時,先將題目中的“點、線、面”進行簡化,明確橫、縱坐標含義,理解a和b溶解度曲線的走勢,并對15℃時a和b的溶解度這一關鍵點進行研究。在此基礎上進行解題,可發(fā)現(xiàn)15℃時a與b的溶解度一致,均為20g;根據(jù)a、b曲線走勢情況,可知道問題(2)的答案為可變?yōu)椴伙柡腿芤海瑔栴}(3)的答案為溶質質量分數(shù)不變。而a、b的曲線走勢截然相反,那么二者不可能在問題(4)的操作下同均變?yōu)轱柡腿芤骸?/p>
三、透過題干明晰曲線中的“點、線、面”
解題的一大要點在于把握題干信息,從而通過題干與知識內容的結合,快速準確地找準解題思路,對溶解度相關知識及意義進行深度分析,保障實際解題效果。
例題:x、y、z三種物質的溶解度曲線如圖3所示,那么當溫度由t2℃變?yōu)閠1℃時,原本均為飽和溶液的x、y、z的溶質的質量分數(shù)所呈現(xiàn)的大小關系為(? ?)
A.x>y>z? ? B.y>z>x? ? C.z>y>x? ? ?D.x=y>z