黑龍江 畢占龍 李志昂

微粒觀在化學中的應用
——以與量有關的離子方程式書寫為例

黑龍江 畢占龍 李志昂

“微粒觀”是化學學科的基本觀念之一，是化學基本觀念的重要組成部分，也是化學基本觀念最基礎部分。微粒觀的建立是化學學習的基本學科素養(yǎng)。具有微粒觀能促進學生對化學知識深入系統(tǒng)地理解。從微觀視角認識和考查物質世界亦是學生學習化學應掌握的重要思維方法。過量離子方程式的書寫能夠很好地體現(xiàn)微粒觀，用以促進學生掌握微粒觀并真正運用于化學學習與研究。從微粒觀出發(fā)，不用按照特定步驟“寫拆刪查”書寫與量有關的離子方程式，體會運用化學微粒觀具有豐富的實用價值。

一、強酸制取弱酸

例1 向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸溶液至過量。

其反應實質是CO2－3結合H＋生成相應弱電解質，逐滴加時，1CO2－3只能結合1H＋生成1HCO－3。當完全轉化后，1HCO－3再結合1H＋生成CO2和H2O。其離子方程式分步寫：

若向鹽酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再產生氣體，H＋過量其離子方程式一步完成H2O。

此類反應都是“強酸”制取“弱酸”，滿足如下表1酸性強弱順序，結合表1更容易理解過量問題。需要注意的是將CO2通入含有HS－、ClO－、C6H5O－的溶液中時，無論CO2量多還是量少，只生成HCO－3。

表1

針對訓練

1．少量CO2通入NaOH溶液中。

2．過量CO2通入NaOH溶液中。

3．少量CO2通入NaClO溶液中。

4．過量CO2通入苯酚鈉溶液中。

二、弱酸酸式鹽與堿反應

此類反應的本質是堿中OH－可以結合弱酸酸式酸根微弱電離出的H＋生成水，“過量”的解決點就在此處。

例2 Ca（OH）2溶液與NaHCO3溶液反應。

（1）若NaHCO3少量時：只能電離出1HCO－3，需要結合1OH－生成1H2O和1CO2－3，1CO2－3又能結合1Ca2＋生成CaCO3沉淀，所以離子方程式為HCO－3＋Ca2＋＋

（2）若NaHCO3過量時：以Ca（OH）2為基準，1Ca（OH）2只能電離出1Ca2＋和2OH－。2OH－能結合2HCO－3生成2CO2－3和2H2O，2CO2－3中的1CO2－3又能結合1Ca2＋生成CaCO3沉淀，另1CO2－3在溶液中游離。離子方程式為CO2－3＋2H2O。

針對訓練

5．向NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液。

6．向NH4HCO3溶液中加入少量NaOH溶液。

三、與鋁有關的過量問題

例3 明礬溶液與Ba（OH）2溶液反應。

（1）若明礬少量，可提供1Al3＋和2SO2－4，1Al3＋可結合4OH－生成1AlO2－和2H2O，2SO2－4可結合2Ba2＋生成2BaSO4沉淀。離子方程式：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－

（2）若Ba（OH）2少量，可提供1Ba2＋與2OH－。1Ba2＋需要1SO2－4生成1BaSO4沉淀，2OH－結合2／3Al3＋生成2／3Al（OH）3。離子方程式：3Ba2＋＋6OH－＋2Al3＋＋

針對訓練

7．足量NaOH溶液與AlCl3溶液混合。

8．少量CO2通入NaAlO2溶液中。

四、氧化還原反應

氧化還原反應過量多是因為一種物質中同時含有兩種還原性微粒，存在反應先后順序問題。通常需要依照氧化／還原性順序判斷。

氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞S

還原性：Cl－＞Br－＞Fe2＋＞I－＞S2－

例4 Cl2通入FeBr2溶液中。

（1）Cl2少量，1Cl2可得到2e－能氧化2Fe2＋，離子方程式為

（2）氯氣過量，應以FeBr2為準，1FeBr2能提供1Fe2＋和2Br－，共失去3e－需要1．5Cl2，離子方程式為3Cl2＋4Br－＋

需注意，以下反應一種物質雖過量，但離子方程式不變：

①過量二氧化錳與濃鹽酸。

②過量銅與濃硫酸。

③鐵與過量的濃硫酸。

針對訓練

9．等物質的量的Cl2通入FeBr2溶液中。

10．0．05mol Cl2通入含0．04mol FeI2溶液中。

高中化學的學習是處于較高層次的學習，是培養(yǎng)學生從感性到理性、從現(xiàn)象到本質、從宏觀到微觀的科學素養(yǎng)形成階段，最終形成微粒觀。而微粒間的作用是物質微粒性認識微觀視角的核心，它可以統(tǒng)領化學學習，有效地深化學生的微觀意識。形成良好的微粒觀對以后學生進一步研究化學有深刻意義。

針對訓練參考答案

（作者單位：黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)第一中學）