以“水溶液中的离子平衡”为例谈化学解题策略

曾 山

(广东省河源市职业技术学校 517000)

一、“水溶液中的离子平衡”概述

水是一种很好的无机溶剂，可以溶解很多的物质，用水做溶剂的溶液，即被称为水溶液.在日常的实验和教学中，若没有进行特别说明的情况下，我们就会对某某溶液指的是某某物质的水溶液，凡是含有水的溶液都可称为是水溶液，不需要重视溶质溶于水的比例为多少，只有含有水就会将水作为溶剂，当物质溶于水的情况下，其中共价化合物与离子化合物就会在水中电离，这种情况下产生的溶液呈透明状态.当分子溶于水时，可能会发生两种情况，一种是分子与水发生反应后形成一种新的物质，新物质能够溶解于水中；另一种是分子填补与水分子空隙中，使其溶于水，分子、离子等都是其中的溶质.

对于大部分物质来讲能够在水中溶解的质量有一定的限度，也可以将这种溶解限度看成为是溶解度或者饱和度，当物质在水中的溶解达到饱和状态下就不会继续溶解，过饱和的溶液会产生沉淀或放出气体，这种现象为析出现象，也有少部分物质和水是以任意比例互溶的，如乙醇等.溶液中有一种比较特殊的分散系为胶体，其中的例子大小为100 nm左右，因胶粒本身具有典型作用，因此胶粒在溶液中处于悬浮状态而不会产生沉淀.另外不同类型的溶液由于其中溶质颗粒大小以及溶解度不同，使得溶液透明度也存在一定的差异性，一般情况下，比较透明的溶液称为是真溶液，比较浑浊的溶液称为是悬浊液或乳浊液.某些胶态溶液可能会形成沉淀，称其为沉淀胶态溶液.

“水溶液中的离子平衡”所要研究的就是不同物质在水中的电离过程.所谓电离过程,简单来讲就是电解质在水溶液或熔融状态下进行离解为自由移动的阴阳离子过程，其中电解质主要是指水溶液或熔融状态下可导电的一种化合物，可分为两种，一种为强电解质，主要是指在水溶液中全部电离成离子的电解质；另一种为弱电解质，主要是指在水溶液中只有部分分子电离成离子的电解质.因此在水溶液或熔融状态下不能进行导电的化合物被称为非电解质.

“水溶液中的离子平衡”，即水溶液中的电离过程处于平衡，简单来讲就是在一定条件下，电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子速率两者处于相等状态下，水溶液电离过程处于动态平衡，又称为电离平衡.

二、“水溶液中离子平衡”特征分析

1.微弱特征

对于弱电解质而言，其在水溶液中的电离是非常微弱的，另外，一些盐类的水解，或者难溶盐的电离，其程度都是非常微弱的.在实际的教学中，往往以“1%”为反应程度的参照，例如，在25℃条件下，0.1 mol/L的醋酸溶液中，醋酸的电离度为1.32%.以“1%”作为参照值，为学生树立电离程度的微弱意识提供了一个量化的标准，这使得学生在思考和分析问题时，心中能有一个量化的参考标准界限.

2.动态平衡特征

在进行“水溶液中的离子平衡”这部分内容学习前，学生已经进行化学平衡部分内容的学习，所谓化学平衡，就是在宏观条件下的可逆反应中，化学反应正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物两者组分浓度不会再发生变化，即系统达到了动态平衡的状态.“水溶液中的离子平衡”从本质上讲与化学平衡相似，不同的是，化学平衡是反应物和生成物之间的移动平衡，而离子平衡则是分子电离和离子结合之间的平衡移动.通过化学平衡的概念来理解电离平衡简单易懂，以化学平衡常数来做对比，则可理解电离平衡常数的概念和应用.

3.主要矛盾特征

4.守恒特征

在“水溶液中的离子平衡”教学中，守恒思维也是一种重要的思维方式，如电荷守恒、物料守恒、元素守恒等.在教学中，应该让学生灵活地掌握守恒的概念和应用方式，理解守恒的真正含义，这一思维对于解决有关电离平衡的化学问题具有重要作用.

三、化学问题解题策略

1.对比分析策略

在思考和理解某些化学问题时，利用对比分析的方式可以更容易理解.例如，在恒温条件下，理解弱电解质溶液稀释时平衡移动的方向及各物质浓度的变化，此时可以对比分析化学平衡中压强对于平衡移动的影响.当其他条件不变时，通过降低压强或增大容器体积，促使平衡朝向气体体积增大的方面移动.类似的，将溶液稀释同样是使物质的浓度变小，这一点与压强的改变导致的变化是一致的，即溶液稀释时，平衡会向着系数大的方向移动.

2.知识系统策略

“水溶液中的离子平衡”是中学化学知识架构中的一部分，因此，在考虑本部分的相关问题时，必须要在脑海中建立起本部分的知识架构和知识系统，这样在思考和理解问题时才能游刃有余.例如通过对弱酸的电离平衡和呈酸性的盐类的水解平衡进行对比，建立起广义的酸碱概念，然后综合理解分析电解质溶液中酸碱、盐、水以及难溶盐四种电力平衡之间存在的关联，可以建立起如图所示的知识系统.

从更长远的角度来看，知识系统的解题策略或者说知识系统的思维方式给了学生一种思考问题的模式，系统的观念可以让学生从宏观的角度认识化学反应，帮助学生树立起科学的思考习惯，这不仅对于知识的学习有利，对于学生未来的成长和发展都有极大的作用.

3.主要矛盾策略

上文中讲到“水溶液的离子平衡”，通常会有多个平衡，而且平衡与平衡之间相互联系又相互影响，只有抓住平衡系统的主要矛盾，即主要的平衡，才能正确解决问题.例如，在常温情况下，某弱酸溶液HA以及NaA混合溶液各有0.1mol/L，根据所学知识电离平衡以及水解平衡两者常数进行溶液酸碱性分析，通过思考得出HA溶液存在电离平衡，即HAH++A-,而NaA溶液存在着水解平衡，即A-+H2OHA+OH-.HA的电离会导致溶液呈弱酸性，而NaA的水解会导致溶液呈弱碱性，这显然存在着矛盾.根据Ka·Kh=Kw可知，两个平衡状态处于相互抑制状态，当Ka>Kh时，电离为主要矛盾，溶液会呈现弱酸性；相反，若Ka

“水溶液中的离子平衡”是教学难点，同时也是学习的重点.在知识的教学实践中，本部分的知识教学很重要，但是教师在教学中应该引导学生树立起科学的思维意识，培养学生科学的思考方式.本部分教学所需的对比分析方法、主要矛盾方法等不仅仅对于本部分的知识教学有益，同时对于学生思维方式的培养具有重要意义.