守恒思想在解决离子浓度关系问题中的应用

摘 要：“守恒”是自然界的一个重要规律、 高中化学思想的核心内容、也是高考中对化学思想考察的高频考点。具体体现在氧化还原反应、水溶液中的离子平衡、元素化合物的相关计算等知识中。

关键词：守恒；离子浓度；图像

一、案例背景

本节课安排在学生学习了盐类水解知识之后，是盐水解应用的一个内容。学生已经知道了水解的规律，但对水解知识并没有深入的了解。通过本节的学习学生要学会溶液中离子浓度大小比较、离子浓度的等量关系。本节内容是这章的重点、难点，更是高考必考的核心知识。通过对溶液这微粒守恒问题的学习，可以加深学生对水解知识的认识。该教学案例的教学对象是高二学生。

二、情境描述

本节内容对于学生来说是非常难理解的，但又是必须掌握的内容。在以往的教学中学生每到这节就会非常的痛苦，全靠死记硬背来消化这个知识点。为此，我设计了以下教学内容，逐层引导学生完成。

首先，先写单一溶质的溶液中的大小、等量关系。

如0.1mol/LCH3COOH溶液。在判断离子浓度关系之前，先写出溶液中所有的电离、水解反应。CH3COOH≒CH3COO.-+H.+H2O≒OH.-+H.+

设电离的醋酸为a mol/L，电离的水为 b mol/L，则有下列关系：c（CH3COO.-）=a mol/L， c（H.+）=a+ b mol/L， c（OH.-）= b mol/L， 因为醋酸是弱电解质、水是极弱的电解质，所以电离的分子比未电离的分子要少的多（在弱电解质电离时已经强化此种意识）且水的电离程度比醋酸的弱。即0.1》a>b，所以溶液中微粒浓度大小关系为：

c（CH3COOH） >c（CH3COO.-） > c（H.+）>c（OH. -）

等量关系：

物料守恒即原子守恒。0.1=c（CH3COOH）+c（CH3COO.-）

电荷守恒即溶液中阴阳离子所带电荷是相同的。c（CH3COO.-）+c（OH. -）=c（H.+）

质子守恒即水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相同。c（CH3COO.-）+c（OH. -）=c（H.+）

学生练习书写0.1mol/L氨水溶液、0.1mol/L碳酸钠溶液、0.1mol/L碳酸氢钠溶液中的各种关系。

在学生熟悉书写单一溶液的关系之后，以中和滴定为例进行混合溶液中离子浓度关系的练习书写。以0.1mol/LNaOH溶液滴定10mL0.1mol/LCH3COOH溶液為例，写出5个特殊点的离子浓度关系。a点是起点；b点是加入10mLNaOH溶液；c点是PH=7；d点是加入20mLNaOH溶液；e点是加入40mLNaOH溶液。书写中，首先要确定溶液中的溶质及其物质的量浓度，然后写出离子浓度关系。

最后学生练习书写，用0.100mol/L 盐酸溶液滴定20.00mL 0.100mol/L的氨水过程中5个点的浓度关系

三、案例结果

通过本节课的学习，学生不仅对离子浓度关系能熟练掌握，且对水解、电离程度能有深刻的印象，更能对守恒思想的应用理解加深。

四、案例评价

对本节教学本人相当满意。这种教学过程的设计，既能帮助学生掌握重点知识又在练习过程中贯彻了化学的核心思想，且学生还具有了量的意识。之所以有种效果，关键是在教学内容的设计和教学过程中的引导，实现内容由浅入深。学生体会到成功的喜悦，积极参与学习中。

参考文献：

[1]柴勇.聚焦水溶液中的三大守恒关系[J].中学生理科应试，2016（02）.

[2]冯蕊.从“电解质溶液中的三个守恒关系”学会对化学知识进行归纳总结[J].中学化学教学参考，2016（02）.

[3]刘敏华.化学解题中应用守恒法的实践分析[J].高中数理化，2016（14）.

[4]李明.守恒法在高中化学解题中的应用分析[J].中学生数理化（学习研究）， 2016（06）.

作者简介：李爱琴（1974-），女，汉族，山西孝义人，本科，高级教师，课堂教学。