宋心琦

一、為什么溶液是初中化學的一個重要知識點

溶液這個知識點包括了溶液的形成、濃度和一定濃度溶液的配制方法（包括配料計算和配制。容量瓶和天平的使用），并延伸到溶解度和飽和溶液（包括溶解度和溫度的關系——溶解度一溫度曲線的應用），溶解過程和結晶過程等一系列知識點和實驗，可以讓同學們形成一個完整的知識結構及邏輯關系明確的知識板塊。只有明確了這個知識板塊內知識點之間的邏輯關系，同時充分認識溶液知識在化學學習和應用中的重要性，同學們才能真正地做好這個實驗，學好有關的化學知識。

從實驗室制取氧氣的實驗和老師在課堂上做過的演示實驗中，我們應當留下這樣的印象：化學反應的進程（如速率）和結果（如產物）是可以通過溫度、濃度和催化劑來改變（或調控）的。由于催化劑往往需要通過繁復的篩選過程才能確定，所以在初等化學中。只有溫度和濃度才是最常用、最容易實現的調控手段。但是在現有實驗條件下，依靠酒精燈或其他方法加熱時，對溫度的調控難以達到精確（一般情況下也不要求做到精確）。唯有濃度特別是溶液的濃度比較容易做到精確配制，所以學會配制一定質量分數的溶液是進行化學探究活動必不可少的一項基本功。

把體積龐大、易因擴散而泄漏的氣態(tài)反應物和因接觸面積小、密度差別大且需不斷進行強力攪拌的固態(tài)反應物，用適當的溶劑轉化為溶液后，該溶液既具有氣體的流動性，又可使反應物以分子或離子狀態(tài)均勻地分散在溶劑中。因為反應物是以分子或離子狀態(tài)參加化學反應的，溶液的濃度能最直接地反映出它們在發(fā)生反應時的有效濃度，因此在進行這個實驗時，仔細觀察溶質在溶劑（此處為水）中的溶解過程和形成溶液后溶液的均一性，都可以幫助我們深入理解溶液在生產和生活中的普遍性和重要性。

由溶液的濃度延伸出來的溶解過程自發(fā)性和溶解度是化學中極為重要的兩個概念。前者往往被忽略，但卻是自然界普遍存在的一類過程（水源組成和所處地理環(huán)境密切相關就源自這個過程），表現為通過溶解和自行擴散使體系內溶質分布達到均一的自發(fā)性（在高中化學選修模塊——化學反應原理中會把這個現象的本質理論化）。溶解雖然具有自發(fā)性，但是不同的物質在同一種溶劑中的最大溶解量并不相同，即存在著飽和現象。于是根據溶液達到飽和時溶劑和溶質的量（體積或質量）的關系，形成了溶解度的概念，并進一步得出溶解度與體系溫度的關系。有趣的是，從溫度一溶解度曲線可以看到，在同一溶劑中不同溶質的溶解度和溫度之間的關系并不完全相同。這種差異竟然可以用來分離性質極為相近的物質（例如稀土元素的分離）。從溶解度概念到結晶成為一種應用廣泛的分離提純方法，其間的邏輯關系和認知發(fā)展途徑的脈絡十分清晰。這種思維訓練在初中化學學習中是非常難得的學科載體之一。所以同學們不能只關注溶液濃度換算、溶解度計算和用容量瓶配制一定溶質質量分數溶液的實驗基本操作，應當同時注重實驗的目的和所能觀察到的現象（包括在粗鹽提純實驗中觀察到的有關過程，如溶液的飽和和結晶），這樣有助于同學們真正領會這個知識板塊所包含的極為豐富的學科知識和科學教育內涵。

二、關于實驗本身的建議

1.實驗體系的特點。這是一個以訓練使用定量類型化學儀器為主的實驗，重在基本操作的規(guī)范性和培養(yǎng)同學們嚴謹細致的科學精神與習慣。此外，這是初中化學8個必做實驗中唯一使用多種定量儀器的實驗。配制一定溶質質量分數的溶液，一是要求溶質的質量確定（精度由稱量手段決定），二是要求溶液的體積確定（由容量瓶的精度決定），三是原則上實驗用的溶質和溶劑都應當是純凈物，溶劑為水時要用蒸餾水（這個條件是否太苛刻了？因為配制后的溶液往往沒有實際用途）。建議有條件的學校把溶質換成其他實驗可用的試劑（例如后面的實驗將要用到的某些酸、堿和鹽）。如果并不要求精確，也可以不用容量瓶，改用量筒或有刻度的燒杯（和日常生活中的配料要求相同），但是仍然可以要求計算配制所需試劑和水的用量，完成配制的基本步驟。農村學?？梢园讶苜|改為某種化肥或專用溶液（如種子浸泡液等）的配制，但是最好不要配制農藥。

2.如果配制的是某種功能性溶液，建議進行和檢驗功能效果相結合的探究活動。有計劃地配制不同濃度的溶液，以備實驗之用。探究主題可以包括：污水處理；金屬腐蝕或防腐措施；植物培育；菌種培育或殺滅等。

3.建議部分同學探究配制溶液時可行的速算法。

4.如果進行探究性實驗，溶液濃度影響應納入實驗總結，并鼓勵用圖形表述。

5.實驗報告格式應在老師指導下由探究活動小組自行設計。

責任編輯/彭德利