陳錦云

（連江黃如論中學(xué)，福建連江350500）

高三化學(xué)概念原理復(fù)習(xí)也“激趣”
——以“溶液離子濃度大小”的教學(xué)為例

陳錦云

（連江黃如論中學(xué)，福建連江350500）

在溶液體系中用電解質(zhì)的電離、鹽類水解以及三類守恒等理論規(guī)律作為思維基點(diǎn)來(lái)解析溶液的題目。引入“金字塔”法，換個(gè)視角對(duì)溶液中的離子濃度的關(guān)系做分析比較，“激趣”高三枯燥的概念原理復(fù)習(xí)，講究學(xué)用結(jié)合，提高綜合技能。

金字塔法；離子濃度；手持技術(shù)

化學(xué)概念原理的教學(xué)很多是脫離實(shí)際生活情景的，可能在新授課時(shí)有將一些理論知識(shí)融入到生活中，但在高三復(fù)習(xí)課時(shí)為了體現(xiàn)“不炒冷飯”，能“拔”得高，就使得原理更顯得“高大上”，顯得“高處不勝寒”，學(xué)生覺(jué)得“缺氧”；再加上被復(fù)習(xí)教輔資料的梳理?xiàng)l框所捆綁，主動(dòng)歸納學(xué)習(xí)成了不可能。如“溶液中離子濃度的關(guān)系”實(shí)際上是一節(jié)高三應(yīng)用復(fù)習(xí)課，教材中沒(méi)有專門的教學(xué)內(nèi)容，它是蘇教版選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》專題3“溶液中的離子反應(yīng)”第三單元“鹽類的水解”的一個(gè)應(yīng)用問(wèn)題，理論性強(qiáng)，綜合能力要求高。雖然是選修內(nèi)容，但卻是高考的必考部分，且地位重要。如何將“空中樓閣”變得“擲地有聲”，筆者設(shè)計(jì)了一節(jié)“溶液離子濃度大小”的高三一輪復(fù)習(xí)課，希望引入“金字塔”法使高三枯燥的概念原理復(fù)習(xí)課變得有趣。

一、設(shè)計(jì)思路——三條主線

知識(shí)主線：弱電解質(zhì)溶液→鹽溶液→酸堿混合溶液→知識(shí)反饋應(yīng)用

情景主線：兩大平衡回顧→“金字塔”法→離子濃度大小和三大守恒→手持技術(shù)

過(guò)程主線：理論回顧→案例導(dǎo)引→概念辨析→思維熱身→師生互動(dòng)→實(shí)驗(yàn)分析→課堂反饋

二、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：

1.綜合應(yīng)用弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解規(guī)律，找出比較溶液中離子濃度大小的方法。

2.分析溶液中三大守恒的本質(zhì)，理解各種守恒的關(guān)系，并準(zhǔn)確快速判斷關(guān)系是否正確。

過(guò)程與方法目標(biāo)：

1.通過(guò)搭建“金字塔”，運(yùn)用電離平衡、水解平衡的觀點(diǎn)分析問(wèn)題，對(duì)相互關(guān)聯(lián)的理論知識(shí)邏輯推理，解決實(shí)際問(wèn)題。

2.通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景建構(gòu)分析“哪些微粒→相互作用→大小關(guān)系”的策略性知識(shí)。養(yǎng)成正向、逆向的思維，提高發(fā)散的思維能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

1.借助“金字塔”的解題技巧，對(duì)鹽類水解知識(shí)進(jìn)行拓展與遷移，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。

2.在學(xué)習(xí)電離和水解的競(jìng)爭(zhēng)中，感悟唯物辯證法關(guān)于事物矛盾運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)及量變質(zhì)變規(guī)律。

三、教學(xué)重、難點(diǎn)

鹽溶液中離子濃度的大小分析比較；三大守恒的關(guān)系。

四、教學(xué)過(guò)程研究

環(huán)節(jié)一：回顧化學(xué)平衡在溶液中的兩個(gè)應(yīng)用：電離平衡、水解平衡

【知識(shí)回顧】弱電解質(zhì)的電離平衡理論：弱電解質(zhì)（弱酸、弱堿）的電離是微弱的，電離消耗的電解質(zhì)及產(chǎn)生的微粒都是少量的。同時(shí)注意考慮水的電離的存在。

【想一想】0.1mol·L-1的氨水溶液中的離子大小關(guān)系如何？

適用弱電解質(zhì)溶液中的離子濃度大小比較的題型。

【知識(shí)回顧】鹽類水解平衡理論：弱離子（弱酸根離子、弱堿的陽(yáng)離子）的水解一般是微弱的（除非雙水解）。

【案例引導(dǎo)】以碳酸鈉為例利用“金字塔”法分析鹽類的離子濃度大小比較：

（層層下走的過(guò)程中是越來(lái)越微弱的）

【小結(jié)】不等式關(guān)系：要利用弱電解質(zhì)的電離平衡理論、鹽類水解平衡理論。

【引導(dǎo)分析】碳酸氫鈉的離子濃度大小比較：

設(shè)計(jì)意圖：以往上課是橫式列出電離、水解的方程式，突然來(lái)個(gè)縱向列式解析，在視覺(jué)上就從“推陳出新”來(lái)抓取眼球，再配以呼聲不俗的“金字塔”法之名，引發(fā)不一樣的認(rèn)知角度，提高聽(tīng)課的興奮度，保證良好的注意力，促進(jìn)發(fā)散思維。

環(huán)節(jié)二：三大守恒概念重新辨析，給質(zhì)子守恒破冰

【過(guò)渡】大家知道，溶液中的離子除了剛剛介紹的不等式關(guān)系，還有等式關(guān)系，現(xiàn)仍以碳酸鈉（Na2CO3）為例。

【概念辨析】（1）電荷守恒：電解質(zhì)溶液總是呈電中性的，即：電解質(zhì)溶.液.中所有陽(yáng)離子所帶有的正電荷總數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等。..

（2）原子守恒（物料守恒）：電解質(zhì)溶于水中，由于電離或水解因素，中心原子的微粒組成會(huì)發(fā)生變化，變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定（中心）元素的原子的總數(shù)是不會(huì)改變的。即碳酸鈉（Na2CO3）溶于水中，Na、C的原子的量不會(huì)發(fā)生變化，只是存在形式發(fā)生改變：Na以Na+形式，C以CO23-、HCO3-、H2CO3形式共存，加和仍是2∶1關(guān)系。（溶質(zhì)角度）

（3）質(zhì)子守恒（水的電離守恒）：水電離產(chǎn)生的H+與OH-的各種存在形式的總量相等。

所以依據(jù)溶液是由溶質(zhì)與溶劑組成的，可以得到：質(zhì)子守恒=電荷守恒-物料守恒

【創(chuàng)意方法】之所以稱為質(zhì)子守恒，可認(rèn)為是水溶溶液中得、失質(zhì)子（即H+）的量相等。

【課堂反饋】氯化銨溶液的離子濃度大小和三大守恒？

根據(jù)守恒式子中，出現(xiàn)的某些離子，要能快速判斷是哪一種守恒。

【小結(jié)】等式關(guān)系：電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒

設(shè)計(jì)意圖：在三大守恒中，質(zhì)子守恒無(wú)疑是最難，最易出錯(cuò)的，用電荷守恒減去物料守恒是學(xué)生容易接受的方法，但用起來(lái)繁瑣費(fèi)時(shí)，況且物料守恒的書寫也不一定是很有把握的，引入“得失質(zhì)子相等”這個(gè)思路既真正體現(xiàn)概念，也不難分析來(lái)龍去脈。

環(huán)節(jié)三：課堂反饋，重申電荷守恒的重要性，引出混合體系的離子關(guān)系

【課堂反饋】下列關(guān)于NaHCO3溶液敘述正確的是（ ）

A.c（Na+）=c（HCO-3）+c（CO2-3）+c（H2CO3）

B.c（Na+）+c（H+）=c（HCO-3）+c（CO2-3）+c（OH-）

C.c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）

D.c（Na+）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）

【過(guò)渡】在眾多的等式關(guān)系，即守恒中，電荷守恒是最好用的，可以用來(lái)計(jì)算或判斷其他離子濃度的大小。

【課堂反饋】用0.10mol·L-1的鹽酸滴定0.10mol·L-1的氨水，滴定過(guò)程中不可能出現(xiàn)的結(jié)果是（ ）

A.c（NH+4）＞c（Cl-），c（OH-）＞c（H+）

B.c（NH+4）=c（Cl-），c（OH-）=c（H+）

C.c（Cl-）＞c（NH+4），c（OH-）＞c（H+）

D.c（Cl-）＞c（NH+4），c（H+）＞c（OH-）

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生思考練習(xí)，與同桌交流。

【師生互動(dòng)】陰陽(yáng)離子濃度的大小經(jīng)常用電荷守恒來(lái)進(jìn)行判斷，分析得知C錯(cuò)。上面分析的都是單一溶液體系，該題是混合液，酸與堿能相互發(fā)生反應(yīng)生成鹽，就得分析能否反應(yīng)，且反應(yīng)后的溶液情況。上述題目既然C錯(cuò)，那么，A、B、D就是可能的，那各自出現(xiàn)在什么時(shí)段呢？

【實(shí)驗(yàn)圖片】基于手持技術(shù)的酸堿中和滴定：0.10mol·L-1的鹽酸滴定0.10mol·L-1的氨水，觀察pH變化曲線，如圖1所示。

圖1 酸堿中和滴定pH變化曲線

【概念辨析】中和：酸與堿依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式恰好完全反應(yīng)，即滴定終點(diǎn)。

中點(diǎn)：溶液呈中性c（OH-）=c（H+），常溫下pH =7。

【實(shí)驗(yàn)分析】提取具有代表意義的四個(gè)點(diǎn)：

起點(diǎn)：滴定前，只有一種溶質(zhì)NH3·H2O，只考慮電離，pH＞7。

中點(diǎn)：pH=7，有未被滴定的NH3·H2O和產(chǎn)物NH4Cl共存，考慮電離和水解的競(jìng)爭(zhēng)。

終點(diǎn)：酸堿恰好完全反應(yīng)，一種溶質(zhì)，就是產(chǎn)物NH4Cl，考慮水解，pH＜7。

鹽酸過(guò)量點(diǎn)：繼續(xù)滴定鹽酸，pH會(huì)下降，但下降到一定程度趨于不變。

【講解分析】滴定過(guò)程中，有未被滴定的NH3· H2O和產(chǎn)物NH4Cl共存，考慮電離和水解的競(jìng)爭(zhēng)，（用“金字塔”法分析）pH曲線變化趨勢(shì)由堿性、中性過(guò)渡到酸性，可見(jiàn)矛盾的對(duì)立競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果最終取決于主要矛盾，體系由量變到質(zhì)變。

【摩拳擦掌】用物質(zhì)的量都是0.1mol的氨水、氯化銨配制成1L混合溶液，已知其中c（Cl-）＜c（NH+4），對(duì)該混合溶液的下列判斷正確的是（ ）

A.c（H+）＜c（OH-）

B.c（NH3·H2O）+c（NH+4）=0.2mol·L-1

C.c（NH3·H2O）＞c（NH+4）

D.c（NH+4）+c（H+）=0.2mol·L-1

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，單一體系還能勉強(qiáng)應(yīng)付，而中和滴定或混合體系就很困難，學(xué)生很難理解為什么完全中和不是中點(diǎn)。借助手持技術(shù)描繪出圖像，對(duì)癥分析，學(xué)生就會(huì)印象深刻，對(duì)疑點(diǎn)也豁然開(kāi)然，某個(gè)點(diǎn)或某pH的離子濃度關(guān)系也可以迎刃而解。

環(huán)節(jié)四：建構(gòu)解題模型，問(wèn)題延伸反饋

【遷移討論】（略）

【小結(jié)】

【鞏固練習(xí)】（略）

【作業(yè)】（略）

設(shè)計(jì)意圖：在前面講解分析背景下逐漸形成科學(xué)的解題思路，再具體感受一些高考試題關(guān)于離子濃度關(guān)系的應(yīng)用，鞏固提升。

五、教后反思

鹽類的水解平衡與水的電離平衡知識(shí)點(diǎn)的綜合，電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒的聯(lián)系，酸堿中和反應(yīng)的中點(diǎn)、終點(diǎn)這些是學(xué)習(xí)過(guò)程中的易混點(diǎn)。所以筆者設(shè)計(jì)了“金字塔”法分析水解和電離的微弱規(guī)律，解決離子濃度的等式和不等式關(guān)系；利用手持技術(shù)進(jìn)行定量分析，驗(yàn)證酸堿中和反應(yīng)的中點(diǎn)與中和點(diǎn)的差異?；獬橄蟮睦碚撝R(shí)，突破重難點(diǎn)。但復(fù)習(xí)課課程容量較大，所以提醒學(xué)生做好課前的預(yù)習(xí)非常關(guān)鍵；仍有少部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生存在困難，就要進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。

［1］王云生.化學(xué)概念原理教學(xué)和理想化方法教育［J］.化學(xué)教學(xué)，2014（12）.

［2］趙榮梅.概念原理教學(xué)促學(xué)生思維發(fā)展——以“鹽類的水解”教學(xué)為例［J］.中國(guó)教師，2014（7）.

［3］王偉琴.高中化學(xué)概念原理學(xué)案的編制方法研究［D］.石家莊：河北師范大學(xué)，2014.

（責(zé)任編輯：張賢金）