曾德元

(福建省晉江市子江中學(xué) 362200)

在新課改發(fā)展政策不斷推進下，學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹R學(xué)習(xí)主體，為此教師應(yīng)重點關(guān)注學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而不是應(yīng)付應(yīng)試教育，在高中課堂教學(xué)過程中，化學(xué)是一門具有較強邏輯性、綜合性的學(xué)科，想要學(xué)生在考查中脫穎而出，教師需要在教學(xué)模式選擇和內(nèi)容規(guī)劃上，盡可能引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建扎實的學(xué)識和探析能力.

1 平衡常數(shù)概論

平衡常數(shù)在化學(xué)學(xué)科教學(xué)過程中，主要指的是在特殊化學(xué)反應(yīng)條件下，利用化學(xué)反應(yīng)，讓物質(zhì)達到平衡狀態(tài)時所產(chǎn)生的反應(yīng)物質(zhì)濃度比，因此此種濃度比例通常以K作為基礎(chǔ)標識.化學(xué)科學(xué)教學(xué)時，水溶液中的離子反應(yīng)與平衡所具備的常數(shù)大小可以更清晰地展現(xiàn)出化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)狀，以此充分反映出化學(xué)正逆反應(yīng)的可能性，因此平衡常數(shù)數(shù)值越高，所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)程度越大.

在新高考發(fā)展背景下，福建省所使用的蘇教版高中化學(xué)教學(xué)材料中，水溶液中的離子反應(yīng)與平衡知識點主要包含：電解質(zhì)電離平衡、溶液酸堿程度、沉淀溶解平衡等，所以需要選擇相應(yīng)的題目進行詳細分析.

2 平衡常數(shù)探索策略

平衡常數(shù)作為現(xiàn)階段高中化學(xué)考試的重要關(guān)鍵點之一，常見的考核模式主要包含：數(shù)據(jù)計算、參數(shù)對比、水溶液中的離子濃度以及守恒定律等方面，所以在考題的內(nèi)容和形式設(shè)定上，教師測試題目一般需要結(jié)合圖像，但是此種題目難度相對較大并且題目類型具有明顯的不同，導(dǎo)致學(xué)生無法第一時間開展正確地解釋.針對此種現(xiàn)狀，教師想要保證學(xué)生可以利用平衡常數(shù)解決題目，除了要求學(xué)生自身需要掌握平衡常數(shù)核心概念和計算方式，還應(yīng)利用平衡常數(shù)原理，結(jié)合題目圖像詳細分析.

在高考題目設(shè)定上，水溶液中的離子平衡從本質(zhì)上是一種系統(tǒng)性與綜合性的化學(xué)概念，由弱電離子平衡、鹽物質(zhì)水解離子平衡以及沉淀溶解離子平衡等共同構(gòu)成，在概念使用時，前兩者具有更為清晰與緊密的關(guān)聯(lián)性，為此題目設(shè)定或者元素使用上應(yīng)將兩者結(jié)合，而沉淀溶解離子平衡主要對溶解物質(zhì)中較為穩(wěn)定的強電解質(zhì)，為此此種概念與前兩者的聯(lián)系不大，在應(yīng)用上經(jīng)常被單獨使用.

2.1 試題研究目的

為充分了解平衡常數(shù)在水溶液中的離子反應(yīng)與平衡等知識點在高考題目中的難點和重點，從中尋找出學(xué)生學(xué)習(xí)短板，并且在此基礎(chǔ)上，深入探索教師在日常課堂教學(xué)中是否重視變化觀念與平衡思想核心素養(yǎng)的作用，本次研究主要對2021年來福建首屆新高考化學(xué)題目、各地市的質(zhì)檢真題開展信息調(diào)查和分析.

2.2 題目考點研究

實際開展題目內(nèi)容設(shè)定時，由于水溶液中的離子平衡化學(xué)反應(yīng)主要包含碘離子平衡、鹽物質(zhì)水解平衡以及溶解離子平衡，所以在考試題目內(nèi)容規(guī)劃環(huán)節(jié)上，平衡常數(shù)概念內(nèi)涵、綜合實驗以及平衡參數(shù)等成為主要考核內(nèi)容.因此需要從以下幾個方面綜合分析.

第一，根據(jù)題目的圖像有效判斷出強弱電解的基礎(chǔ)反應(yīng).第二，平衡常數(shù)概念以及應(yīng)用效果.第三，溶液離子常數(shù)、電離常數(shù)參數(shù)計算和應(yīng)用.第四，水溶液中的離子反應(yīng)與平衡中混合溶液酸堿性詳細判斷和使用.第五，水溶液pH參數(shù)計算、數(shù)據(jù)使用以及信息對比等方面.第六，水溶液中所包含微觀粒子物質(zhì)的基礎(chǔ)數(shù)量占比以及數(shù)據(jù)參數(shù)計算.第七，水溶液實驗環(huán)節(jié)上，物質(zhì)基礎(chǔ)濃度參數(shù)的計算以及應(yīng)用.以上考核內(nèi)容在設(shè)定上，不僅需要包含選擇題目類型，還應(yīng)增加非選擇題目類型，比如：判斷正確和錯誤題目類型，除此之外，在題目內(nèi)容的設(shè)計和規(guī)劃上，還應(yīng)包含守恒定律、平衡常數(shù)概念、設(shè)計圖像以及實驗流程等.

2.3 命題解析

在化學(xué)科學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)上，新課標以及新教材作為強化化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)條件，在題目內(nèi)容設(shè)定上，要對水溶液中的離子反應(yīng)與平衡知識點考核方面強化環(huán)境方案設(shè)計，以此作為基礎(chǔ)條件設(shè)定相對復(fù)雜的函數(shù)圖像，有效考驗高中學(xué)生對于化學(xué)科學(xué)的探索和研究能力，強調(diào)有關(guān)知識的融會貫通的綜合運用能力，并結(jié)合其他學(xué)科知識(如：數(shù)學(xué)學(xué)科的有關(guān)函數(shù))，對學(xué)生進行考查.

因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容特點，合理搭配考試內(nèi)容與考查要點，幫助學(xué)生練習(xí)化學(xué)知識點，探索考查重點突破化學(xué)思維障礙.

3 平衡常數(shù)探索題目

3.1 研究題目一

用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液的滴定曲線如圖1所示.已知：H2C2O4的lgKa1=-1.3，lgKa2=-4.3，Ksp(CaC2O4)=4.0×10-8.下列說法錯誤的是( ).

圖1

C.若往c點溶液中加入30 mL 0.1 mol·L-1CaCl2溶液，能產(chǎn)生CaC2O4沉淀

由圖1，溶液滴定曲線結(jié)構(gòu)可知：

該題目設(shè)定環(huán)節(jié)上，主要考核的內(nèi)容是水溶液酸堿混合溶液中離子反應(yīng)和平衡的內(nèi)涵，以此作為基礎(chǔ)條件，從多個角度對水溶液中電離平衡常數(shù)定義、水溶液基礎(chǔ)體積等專業(yè)知識點進行綜合研究和使用，從而有效把握水溶液反應(yīng)后的溶液物質(zhì)、電解、水解以及離子物質(zhì)基礎(chǔ)濃度之間的聯(lián)系，除此之外，教師想要培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)綜合素養(yǎng)，還應(yīng)重點關(guān)注化學(xué)物質(zhì)守恒的基礎(chǔ)使用水平，重點把握平衡常數(shù)變化實際情況，確保水溶液體積產(chǎn)生變化后，物質(zhì)基礎(chǔ)濃度也隨之產(chǎn)生明顯變化.

3.2 研究題目二

如圖2為某實驗測得0.1mol·L-1NaHCO3溶液在升溫過程中(不考慮水揮發(fā))的pH變化曲線.下列說法正確的是( ).

圖2

A.a點溶液的c(OH-)比c點溶液的小

B.a點時，Kw

第一，如果選A，平衡參數(shù)隨著溫度的不斷提升而不斷增加，那么a水溶液的pH數(shù)值與c水溶液的pH數(shù)值基本上處于相同數(shù)值，但是c水溶液的基礎(chǔ)溫度較高，所以a水溶液c(OH-)明顯比a溶液小.

該試題在研究過程中，重點考核鹽類水溶液中平衡常數(shù)的使用效果，因此該題目內(nèi)容規(guī)劃和設(shè)定上需要重點明確鹽類溶液的水解原理、水溶液酸堿程度以及水溶液pH關(guān)系作為題目解答關(guān)鍵.所以在題目解答環(huán)節(jié)上需重點關(guān)注圖像中的a、c兩個位置點，圖中雖然pH數(shù)值雖然相同，但是溫度不同，此時Kw物質(zhì)已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的區(qū)別.

3.3 研究題目三

當實驗環(huán)境溫度達到25℃，需要使用用0.1 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20mL濃度均為0.1 mol·L-1的HCl、CH3COOH，所加NaOH溶液的體積與反應(yīng)后溶液pH的關(guān)系如圖3所示.現(xiàn)用0.1 mol·L- 1NaOH溶液滴定20 mL濃度均為0.1 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合酸溶液，下列敘述正確的是( ).

圖3

A. CH3COOH 的電離常數(shù)Ka約為 1×10-6

B．滴定混合酸至pH=4.4 時，僅發(fā)生反應(yīng)：

C．滴定混合酸至pH=7時，

c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

D．滴定混合酸至pH=8.2時，c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)

第二，如果選B，可以從圖像曲線發(fā)展趨勢得知，混合溶液的pH數(shù)值為4.4時，CH3COOH物質(zhì)會產(chǎn)生中和反應(yīng).

第三，如果選擇C，當水溶液進行混合操作并且pH數(shù)值為7時，c(Na+)>c(Cl-)

第四，如果選擇D，滴定混合酸至 pH=8.2 時，c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-).

該試題在內(nèi)容設(shè)定和規(guī)劃上，主要以NaOH水溶液與混合酸溶液的離子物質(zhì)反應(yīng)以及平衡作為基礎(chǔ)條件，綜合考核電離子平衡關(guān)系、水解平衡關(guān)系以及物質(zhì)守恒關(guān)系等專業(yè)理論知識.除此之外，在學(xué)習(xí)能力上則要求學(xué)生要從定量的角度解決化學(xué)相關(guān)的問題.

在化學(xué)學(xué)科研究環(huán)節(jié)上，為保證高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量水平和效果，本次研究針對福建省化學(xué)試卷題目以及試題內(nèi)容進行詳細分析和深入探索，同時根據(jù)水溶液離子平衡作為實際教學(xué)案例，從中詳細分析題目中的重點問題，有效總結(jié)出化學(xué)高中考核的要點問題.