福建省連城縣第一中學(xué) 謝火榮
化學(xué)基本觀念是新一輪化學(xué)課程改革提出的理念,微粒觀是化學(xué)基本觀念最基礎(chǔ)的部分,從微觀視角認(rèn)識(shí)和考察物質(zhì)世界亦是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)后應(yīng)掌握的思維方法。而電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論之一,從近幾年的高考試題可以看出,涉及電解質(zhì)溶液的考點(diǎn)多,重現(xiàn)率高。在復(fù)習(xí)過程中,教師要善于從“微粒觀”的角度建構(gòu)電解質(zhì)溶液核心知識(shí)結(jié)構(gòu),結(jié)合“平衡觀”分析電解質(zhì)溶液中各種粒子之間的相互作用,幫助學(xué)生形成解決電解質(zhì)溶液?jiǎn)栴}的整體思路,建構(gòu)一套合理的“思維流”:電解質(zhì)溶液中有什么微?!⒘S惺裁葱再|(zhì)—微粒間如何相互作用—微粒濃度大小如何比較。
含有溶質(zhì)和溶劑,溶質(zhì)分強(qiáng)弱電解質(zhì),強(qiáng)電解質(zhì)主要含有H+、金屬陽離子、OH-和酸根離子,弱電解質(zhì)含有溶質(zhì)分子和對(duì)應(yīng)的離子;溶劑水中含有H+和OH-。
相互不反應(yīng),溶液中微粒同單一溶液的而分析;相互會(huì)反應(yīng),生成酸、堿或鹽。
在電場(chǎng)作用下,陰離子一般具有還原性,會(huì)朝著帶正電荷的陽極(或原電池中的負(fù)極)移動(dòng),發(fā)生氧化反應(yīng);而陽離子則相反。多種離子往同一電極移動(dòng)時(shí),要遵循一定的先后放電順序。
弱電解質(zhì)溶液中:溶質(zhì)分子部分電離,電離程度可借助轉(zhuǎn)化率或電離平衡常數(shù)判定。
鹽溶液中:若有弱酸根離子或弱堿陽離子,它們會(huì)與水中的H+或OH-發(fā)生水解反應(yīng),水的電離受到促進(jìn),溶液呈現(xiàn)出酸性或堿性;而強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽電離出的陽離子和陰離子不與水反應(yīng),溶液呈中性。
難溶性電解質(zhì)溶液中:難溶電解質(zhì)少量溶解,形成對(duì)應(yīng)的陽離子和陰離子,離子與難溶電解質(zhì)間處在沉淀溶解平衡中。
離子在電場(chǎng)作用下會(huì)向兩電極定向移動(dòng),多種離子在同一電極上放電有先后關(guān)系,如用石墨做電極,對(duì)CuSO4溶液進(jìn)行電解,Cu2+首先獲得電子變?yōu)镃u后,水中的H+才獲得電子,釋放出H2。
(1)單一電解質(zhì)溶液中的微粒對(duì)水的電離平衡影響,酸、堿的溶液對(duì)水的電離都起到抑制的作用;而鹽溶液中弱離子與H2O中的H+或OH-結(jié)合成對(duì)應(yīng)的弱酸或弱堿,即發(fā)生水解,促進(jìn)水的電離,溶液顯酸性或堿性。
(2)同離子效應(yīng),如0.1mol/LCH3COOH溶液中分別滴加0.1mol/LHCl溶液和0.1mol/L CH3COONa溶液,溶液的pH怎么變化?
(3)離子間相互反應(yīng),如在滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液,發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去,為什么?
(4)沉淀的轉(zhuǎn)化,如已知25 ℃時(shí),Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12mol3·L-3?,F(xiàn)用0.001 mol·L-1AgNO3溶液滴定0.001 mol·L-1KCl和0.001 mol·L-1K2CrO4的混合溶液,試通過計(jì)算回答:Cl-和CrO2-4中哪種先沉淀?__________。
不同微粒對(duì)同一變化影響的主次關(guān)系,如在Mg(OH)2懸濁液中滴加NH4Cl溶液,發(fā)現(xiàn)固體物質(zhì)溶解了,到底是NH4Cl溶液水解產(chǎn)生的H+使Mg(OH)2溶解,還是NH4Cl電離產(chǎn)生的NH4+與Mg(OH)2溶解出的OH-結(jié)合成NH3·H2O,促進(jìn)Mg(OH)2朝溶解方向移動(dòng)?如何用實(shí)驗(yàn)證明?
第一,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽電離出的離子,其大小比較要根據(jù)物質(zhì)的定組成比判定,如H2SO4溶液中,c(H+)=2c(SO42-)>c(OH-)。
第二,弱酸、弱堿電離出的離子,由于電離是微弱的,其離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱電解質(zhì)分子濃度,如0.1 mol/L CH3COOH溶液微粒濃度大小關(guān)系為:c(CH3COOH)>>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-);
若是鹽水解產(chǎn)生的離子或分子,水解程度一般很小,其濃度肯定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于參與水解的弱離子,如0.1mol/L的CH3COONa溶液微粒濃度大小為:c(Na+)>c(CH3COO-)>>C(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
第三,含有弱酸式酸根的鹽溶液,如NaHCO3溶液中,既要考慮HCO3-的水解,又要考慮其電離,由于NaHCO3溶液顯弱堿性,故HCO3-的水解程度大于電離程度,則c(Na+)>c(HCO3—)>c(H2CO3)>c(CO32—)。
A.NH4Cl B.NH4HSO4
C.CH3COONH4D.NH3.H2O,NH4+濃度由大到小的順序?yàn)開_________。
對(duì)于反應(yīng)混合型的溶液,應(yīng)該全面分析反應(yīng)過程,找出溶液存在的平衡關(guān)系和主次關(guān)系。
高三化學(xué)復(fù)習(xí)是一件非常有創(chuàng)新的系統(tǒng)工程,教師必需要有由傳統(tǒng)的“知識(shí)傳授為本”走向“觀念建構(gòu)為本”的理念,在電解質(zhì)溶液的復(fù)習(xí)中應(yīng)用“微粒觀”建構(gòu)起“思維流”,能讓學(xué)生從微觀的角度更深刻理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),有利于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生注重知識(shí)與核心概念的認(rèn)知過程,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注整體,從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)和理解所學(xué)知識(shí)。