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浅谈对《溶液》教学的几点思考

2009-03-02付斌成

读与写·教育教学版 2009年12期
关键词:饱和溶液典型性水合

付斌成

摘要:溶液内容渗透于中学化学知识学习的全过程,在教与学的过程中常不易全面把握,本文从教学实践中总结了几点有关认识和分析溶液问题的方法。

关键词:溶液典型性微观动态依数性合理假定

中图分类号:G632

文献标识码:C

文章编号:1672—1578(2009)12—0138—01

溶液因其性质的特殊性和多样性,要对其内容准确地理解和熟练地运用在教学中显得均不容易,重新剖析教学过程中存在的各种问题,结合笔者的教学实践,就此发表几点拙见。

1以典型性为主线

从典型性入手是认识事物的一种重要方法,所谓典型性既可是典型的事物,也可是事物的典型的性质特征,故典型性有时用以代表事物的普遍性,有时则代表的是事物的特殊性,或两者兼用以区分物质间共性与个性的差异。对《溶液》该部分内容所涉及的概念和性质,在选择好典型事例的基础上,辅之以相应的实验进行教学,实践表明,不仅相适合,而且还应是一种较好的方法。

例如悬浊液、乳浊液、胶体、溶液等都是混合物,以砂子加于水中,油与水相混,牛奶、豆浆与食盐溶于水为例,静置砂子会析出,油水分层,牛奶、豆浆等胶体区别于溶液有丁达尔现象、电泳现象,不能透过半透膜等,根据各自现象的差异,从而很好地将各种混合物加以区分,并不难得出溶液是均一、稳定的混合物。

碘酒与水列照,很能理解并非无色透明的液体(如水)就是溶液,溶剂也并非只有水(如酒精),溶液也并不都是无色的。

在相同条件下(如P、T)下,等体积的水中,以溶解NaCl和Ca(OH)2为例,不难理解浓溶液(如NaCl溶液)并不一定是饱和溶液,稀溶液(如Ca(OH)2溶液)也并不一定是不饱和溶液。

物质的溶解是相对的,且物质的溶解还受一定条件的影响。以同体物质的溶解受温度的影响为例,根据如KNO3、NaCl、Ca(OH),三种物质的溶解度曲线图,不难理解物质的溶液状态随温度改变时,应考虑升温和降温的两种情况,因大多数固体物质的溶解度随温度升高而升高,可像Ca(OH)2的饱和溶液,降温会使其变为不饱和溶液;将类似于KNO3、NaCL溶解特性的物质从溶液中分离,可采用冷却热饱和溶液的方法得到类似于KNO3品体的物质:而海水晒盐或卤水熬盐为物质的溶解度随温度影响不大的物质分离提供了一个很好的借鉴方法。

2从微观入手,动态分析找准平衡点

物质是由细小的微粒(如分子、原子、离子等)构成的,物质的性质是构成其粒子性质的宏观表现,而构成物质的微粒总在不停地运动,普遍联系的微粒间相互作用到一定程度从而发生由量变到质变的转化。

物质的水溶液能导电是南于电解质在水中电离出自南移动的离子的结果,非电解质如蔗糖的水溶液不导电是因其以自由移动的水合蔗糖分子形式存在。NaCl固体不导电是因为构成NaCl的Na+阳离子和Cl-阴离子不能自由移动。对于在CuSO4溶液中不断滴加Ba(OH)2溶液,回路中指示灯泡显示出暗、熄、亮特征,因CuSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Cu(OH)2↓反应发生,溶液中各离子浓度发生改变的结果,且表明带电粒子的浓度越高,其溶液的导电性越强。

Cu2+、pb2+等重金属离子有毒而BaSO4却用作透视胃镜的“钡餐”。是因其在体内不能电离出Ba2+离子的缘故。

物质的溶解即溶与被溶是一个相互作用的过程,其中扩散作用和水合作用是此过程的两个方面,物质溶解的热现象是扩散过程吸热与水合过程放热的综合表现。物质溶解时如NaOH固体、浓H2SO4等放热(扩散过程吸热<水合过程放热),NH4Cl固体、NH4NO3固体等吸热(扩散过程吸热>水合过程放热),NaCl固体、蔗糖等温度变化不明显(扩散过程吸热=水合过程放热)。

物质在溶解的同时也在不断结晶,最终趋向平衡。物质溶解时,溶液呈不饱和状态(溶解速度>结晶速率),继而溶液达到饱和状态(溶解速率=结晶速率),当在饱和的CuS04溶液中加入一定量CHSO4时,析出的却是蓝色的CuSO4·5H2O晶体(溶解速率<结晶速率。

3与水作比,认识溶液的特性

当水中溶有物质后,溶有物质的水溶液与纯水相比,因粒子种类和数目的不同,其性质将发生变化(如溶液的沸点升高,凝固点降低,密度的改变等)。

当溶液的密度大于1g/ml时(即ρ溶液>1g/ml),如H2SO4。溶液,其溶质的质量分数(w%)越大,其密度(ρ)越大;当ρ溶液<1g/ml,如酒精、氨水等,其w%越大,其ρ越小。

依据溶液凝固点降低的特性,对冬天水易结冰,酒、醋不易结冰,常用撒盐融雪开路等作出合理的解释。

4确定溶液状态,适当参考,合理假定

溶液的状态不是永恒不变的,会随外界条件(如P、T、V等)的改变而发生变化,在溶液状态发生改变时也可能导致溶液组成的变化,并且象物质溶解度的表述前提就应是饱和状态。取溶液中任意一部分溶液进行实验,其均能代表整个溶液的性质,即溶液具有均一性,因此在对溶液问题进行分析处理时,选取溶液适量显然很有必要,如能结合一定合理的假设。将更有助于对问题的解决。

对于压强一定时某一温度下的不饱和溶液。如t℃时某物质的不饱和溶液,蒸发掉20g水,恢复到原温度下饱和,或加5g溶质也达到饱和,求t℃时该物质的溶解度等类似问题,可将其理解为加入的5g溶质相当于溶入蒸发的20g水中达到饱和,即将不饱和溶液理解成饱和溶液及溶剂两部分。

物质的溶解度是一定条件下物质溶解能力的量度,在一定条件下,对饱和溶液而言,某物质的溶解度和其溶质的质量分数之间存在一定的关系。以同体物质为例,因一定条件下某物质的最大溶解能力是物质溶在100g溶剂中的质量,而溶质的质量分数是溶液浓或稀的量度与溶液的质量多少无关。

当然有关溶液的问题还有许多,以上所述也不可能针对《溶液》中所有问题的解决都具有指导性,只希望能为教学者达到有的放矢、游刃有余的教学目标,为学习者起到事半功倍、水到渠成的学习效果带去一丝启迪。

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