水溶液中离子平衡的策略研究
2017-08-18程龙兵
程龙兵
(广州市铁一中学 广东 广州 511447))
水溶液中离子平衡的策略研究
程龙兵
(广州市铁一中学 广东 广州 511447))
水溶液中的离子平衡是近五年来高考题目中的热点也是难点。其主要考试的内容有水的电离、弱电解质的电离等。在试卷中通常都是以选择或填空题类型出现,而且知识点比较多,知识面又分散。从而导致很多的学生都不知如何下手。所以,本文就指出“水溶液中离子平衡”的知识点:弱点解质的电离、水的电离和溶液的酸碱性,而后指出教师在此教学过程中的重要性,最后总结关于水溶液中离子平衡的相关策略。
水溶液 离子平衡 策略研究
在新课程深化的影响下,学生成为了学习的主体,教师的教学方式也有了极大的改变,教师不再延续传统的填鸭式教学方法,而是更加注重学生对知识的掌握。使学生在学习的过程中,从以前的倾听者变成了参与者。
一、水溶液中离子平衡的概述
1、弱电解质的电离定义
电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质 :在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质 :在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
2、电离平衡的定义
电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成 电解质分子时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。
3、电离方程式的书写
用可逆符号。弱酸的电离要分布写(第一步为主)电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱)
表示方法:ABA++B-Ki=[ A+][ B-]/[AB]
4、水可以用来溶解很多种物质,是很好的无机溶剂,用水作溶剂的溶液,即称为水溶液。用“aq”作为记号,如“HCl(aq)”。
当物质溶解于水时,一些共价化合物和离子化合物在水中发生电离,以水合离子的形式存在,这样的溶液一般是透明的。当分子溶于水时,有些可以与水发生反应,形成新物质,这些新物质溶解于水中,或者这些分子直接填补水分子间的空隙。这些分子、离子等都是溶质。特别需要注意的是,如果不作特殊说明,“xx溶液”,指的就是“xx”的水溶液。任何含有水的溶液,都称为“xx的水溶液”,即不管溶质于水的比例,只要有水存在,一般均把水当作溶剂。
对于大部分物质,它们能在水中溶解的质量是有限度的。这种限度以溶解度的大小标定。有些物质可以和水以任意比例互溶,如“乙醇”,但绝大多数物质在达到溶解度时,就不再溶解。过饱和溶液会形成沉淀或者放出气体,这种现象叫做析出。还有一种特殊的分散系,叫做胶体。胶体中,粒子的大小在100nm左右,由于胶粒的电性作用不沉淀,悬浮在溶液中。由于被溶解物质(称作溶质)的颗粒大小和溶解度不同,水溶液的透明度会有所不同,透明的称作真溶液,较混浊的称作悬浊液或者乳浊液(又称假溶液),有些胶态溶液还会进一步在底部形成沉淀,成为沉淀胶态溶液。
二、对教学的研究策略
教师首先要强化学生的化学基础,重视对学生基础化学知识的传授。在高中化学教学中,人教版选修四《化学反应与原理》的《水溶液中的离子平衡》这一学习板块中,有许多需要解化学方程式才能解答的问题。然而有很多的学生对化学式的方程掌握的不够,导致写出来的方程式也是似是而非。导致了化学问题也自然不会有正确的解答[1]。所以教师应该着重注意学生对化学基础的掌握,要对要求他们书写化学方程式和离子符号等。这样打好基础,以后才能更好,更容易的解答化学问题。
其次,教师要将讲解的化学题目尽量的简单化,不要讲问题复杂化。教师要注意,不能自己讲的津津有味,却让学生听得一头雾水。所以教师要反思,要明白学生对化学的解析和理解能力还没有达到那个阶段。对此,解决方法就是教师应该将题型进行划分,让学生在以后的考试中或者学习中再碰到类似的问题就会举一反三了。
最后,教师要勤做化学实验,让学生在实践中学习到知识。对于教师而言,学生即使都很大了,依然是孩子的心理。孩子就会有好奇心,所以,化学实验不仅能激发学生的好奇心还能促进学生的动手能力。与此同时,教师在实验过程中,还可以更好的和学生进行互动,也会拉近与学生之间的距离。可谓一举三得。
三、实验案例
为了让学生更好更快的掌握关于水溶液中离子平衡的知识和概念,教师应组织一次实验操作[2]。
1、实验目的
加深学生对弱电解质的解离平衡、盐类水解等基本概念的理解。了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生产和溶解条件。
2、实验原理
在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中,加入与弱电解质或难溶电解质具有相同离子的易溶强电解质,则平衡向左移动,产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的现象,叫做同离子效应。
3、实验用品:(药品、仪器)
试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。甲基橙、碘化铅。碘化钾。
4、实验内容及操作步骤
(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,观察溶液颜色的变化并进行解释。
(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.1mol·dm-3KI溶液。观察现象,解释之。
5、实验现象及结论
(l)在小试管中加入1cm30.lmol·dm-3NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,因同离子效应OH-浓度降低,碱性降低,红色溶液颜色变浅或褪去。
(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有无色变为红色。再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体,振荡使其溶解,因同离子效应,氢离子浓度降低,酸性降低,橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.l mol·dm-3KI溶液。有黄色沉淀碘化铅生成。
6、实验反思
在实验操作过程中,很多同学对化学药品的认识还是很不稳固,有的甚至对试管的正确使用姿势都不清楚,教师还需要在教学过程中,多举行化学实验操作。让学生不仅将知识巩固到脑子里,实际操作也要牢记心中。要督促学生对化学药品进行很深刻的认识,以防在以后的化学实验中,发生事故。
四、结论
很多学生在学习化学的过程中,都会犯类似的错误,比如分不清楚化学药品,记不住化学方程式,背不熟元素周期表等等。而且在考试的过程中,有的学生都没理清楚题目的意思就开始动手做题,等到发现了思路和题目不符时,时间已经白白浪费了。所以,教师一定要督促学生们,在考试和做题过程中,一定要看清楚题目的意思,认真的读题审题,然后回忆这是属于哪一类题型,然后再动手去做[3]。
五、结束语
在学习化学的过程中,学生一定不能粗心不能马虎。很多与化学有关的职业,都是与我们的生命是息息相关的。总之,教师领导学生学习化学的过程中,思考问题思路一定要灵活,不能一成不变。教师更要叮嘱学生,在以后考试或者解答问题的时候,一定要思考要保持冷静,这样才能写出正确的答案。而在未来的工作中,涉及到化学的工作,更要沉重冷静、头脑清晰。
[1]万云霞.高中化学教学认知冲突策略研究——以水溶液中的离子平衡为例[D].江西师范大学,2015.
[2]甘典华.2015年《水溶液中的离子平衡》二轮复习策略及高考预测[J].中学教学参考,2015,(17):92-94.
[3]何丽英.中学化学课程中的数学方法运用研究——以“水溶液中的离子平衡”为例[D].南京师范大学,2015.
G633.8
A
2095-3089(2017)27-0231-02