把握守恒規(guī)律，比較平衡相對(duì)強(qiáng)弱

周紀(jì)賢

摘 要：浙江省近五次學(xué)選考中第23題均考查溶液中的離子濃度關(guān)系，該題能夠很好的考查高中化學(xué)學(xué)科五大素養(yǎng)[1]之一“變化觀念與平衡思想”：題目涉及離子反應(yīng)，離子濃度、百分含量、溶液pH均會(huì)發(fā)生變化，題型和設(shè)問(wèn)方式也在變化;題目涉及電離平衡、水解平衡等動(dòng)態(tài)平衡。該題知識(shí)點(diǎn)較綜合，難度較大，如何快速突破溶液中離子濃度大小關(guān)系是我們復(fù)習(xí)時(shí)急需解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：變化觀念;平衡思想;守恒關(guān)系;離子濃度;大小比較

一、現(xiàn)狀分析：

電離平衡、水解平衡屬于重要的化學(xué)平衡，溶液中的電荷、物料、質(zhì)子三大守恒，更是理解上的難點(diǎn)，要解決溶液中的微粒濃度大小需要對(duì)上述知識(shí)能夠融會(huì)貫通，難度可想而知，該題得分率偏低。如何讓基礎(chǔ)好的同學(xué)能快速得分;讓基礎(chǔ)一般的同學(xué)盡量得分，是我們每一個(gè)高三化學(xué)老師要思考的問(wèn)題，本人在復(fù)習(xí)這類(lèi)題時(shí)做了一些嘗試，結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生的反饋情況與大家共同探討。

二、實(shí)施措施

（1）、研究考題、明確復(fù)習(xí)方向

高三化學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)間緊、任務(wù)重，不能腳踏西瓜皮，滑到哪里算哪里，要目標(biāo)明確，提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性、有效性?？季V和考試說(shuō)明圈定了考試的范圍和難度，比較抽象，真題是對(duì)考綱、考試說(shuō)明的最好詮釋?zhuān)晕覀儽仨氀芯靠季V、考試說(shuō)明和真題。我們通常都是自己分析試題并歸納后把結(jié)論告訴學(xué)生，這樣學(xué)生印象不會(huì)深刻，我把五次考試試題列出來(lái)，讓學(xué)生自己分析、歸納總結(jié)，嘗試得出解題策略，這樣可以加深印象。

（2）把握規(guī)律、夯實(shí)基礎(chǔ)

分析5次考試真題，我們不難發(fā)現(xiàn)題目在變，其落腳點(diǎn)都是溶液中的微粒濃度大小關(guān)系，濃度關(guān)系常見(jiàn)的就兩種：等式關(guān)系和不等式關(guān)系。變化的是形式，不變的是規(guī)律，我們只有掌握了規(guī)律之后才能以不變應(yīng)萬(wàn)變，所以我們要夯實(shí)基礎(chǔ)，熟悉常見(jiàn)溶液中的守恒關(guān)系：

（3）熟悉題型、講究策略

由于考試時(shí)間比較緊張，考生容易緊張，導(dǎo)致思路打不開(kāi)，只有我們熟悉了常考的題型，對(duì)考試考什么？怎么考？了如指掌后，才會(huì)胸有成竹，才有可能超常發(fā)揮。

題型Ⅰ：溶液pH與加入酸（或堿）溶液體積的關(guān)系圖像：如2016年4月、2016年10月、2018年4月的第23題。

1、試題分析：此題可以考酸中加堿、堿中加酸、酸和鹽的混合溶液中加堿、堿和鹽的混合溶液中加酸;酸和堿數(shù)量上可以由一種變?yōu)閮煞N或三種;從性質(zhì)上講可以是強(qiáng)酸（堿）也可以是弱酸（堿）。

2、解題策略：

①結(jié)合起點(diǎn)的pH，快速判斷酸（堿）的強(qiáng)弱。弱電解質(zhì)起點(diǎn)要考慮電離平衡、滴定終點(diǎn)要考慮鹽的水解、中間過(guò)程既有剩余的酸（堿）又有生成的鹽，所以既要考慮電離又要考慮水解。如2016年10月，由0.1000mol/L的HX和HY的pH分別為3和1可知HX為弱酸、HY為強(qiáng)酸。

②關(guān)注特殊點(diǎn)、定點(diǎn)定物質(zhì)?？荚嚂r(shí)為了控制難度，往往會(huì)選擇一些特殊點(diǎn)來(lái)讓我們進(jìn)行比較。溶液的總體積會(huì)隨著加入酸（堿）的體積變化而變化，但所有的微粒所處的溶液體積相同，所以我們無(wú)需計(jì)算出某種微粒的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度，只要確定某個(gè)特殊點(diǎn)的物質(zhì)種類(lèi)和比例就可以了。以2016年10月23題為例特殊點(diǎn)往往包括：

ⅰ、起點(diǎn)：V（NaOH）=0mL，只有酸，只考慮電離，前面我們已經(jīng)判定HX為弱酸、HY為強(qiáng)酸，我們知道酸性越弱電離程度越小，所以c（X-）

ⅱ、半中和點(diǎn)：V（NaOH）=10mL即一半酸被中和，相當(dāng)于HX和NaX1：1混合，溶液中的守恒關(guān)系參照CH3COONa、CH3COOH1：1混合溶液。此處既要考慮HXH++X-，又要考慮X-+H2OHX+OH-，此時(shí)pH=4，說(shuō)明溶液呈酸性，HX的電離大于X-的水解，即HX轉(zhuǎn)化為X-比X-轉(zhuǎn)化為HX要多，所以c（X-）>c（Na+）>c（HX）>c（H+）>c（OH-）。

ⅲ、中和點(diǎn)：V（NaOH）=20mL即酸恰好完全中和生成NaX，此時(shí)需要考慮X-的水解，另外OH-主要靠X-水解產(chǎn)生，所以c（Na+）>c（X-）>c（OH-）>c（H+）。

ⅳ、恰好中性點(diǎn)。強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)時(shí)，恰好中和就是中性溶液，強(qiáng)酸（堿）去中和弱堿（酸），中性點(diǎn)往往出現(xiàn)在中和點(diǎn)的前面;弱酸（堿）去中和強(qiáng)堿（酸），中性點(diǎn)往往出現(xiàn)在中和點(diǎn)之后，HY中和點(diǎn)和中性點(diǎn)重合，即V（NaOH）=20mL，HX的中性點(diǎn)出現(xiàn)在中和點(diǎn)前，即V（NaOH）<20mL，所以?xún)蓚€(gè)溶液中c（Na+）不同。

③變換角度、改變呈現(xiàn)方式。考試一般不會(huì)直接考三大守恒，通常會(huì)變換形式來(lái)考：如2016年4月C選項(xiàng)，c（Na+）+c（H+）-c（OH-）+c（CH3COOH）=0.1000mol/L，實(shí)際是把電荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）變換成c（Na+）+c（H+）-c（OH-）=c（CH3COO-）代入物料守恒，再考慮溶液體積增大，所以c（Na+）+c（H+）-c（OH-）+c（CH3COOH）<0.1000mol/L。我們平時(shí)要加強(qiáng)變式訓(xùn)練，如把NH4Cl、NH3·H2O1：1混合溶液的質(zhì)子守恒改為：c（NH4+）-c（NH3·H2O）=2c（OH-）-2c（H+），或者改為已知pH進(jìn)行定量計(jì)算，讓學(xué)生熟悉常見(jiàn)的變換關(guān)系。

題型Ⅱ、溶液中的微粒百分含量（物質(zhì)的量濃度）和pH變化的關(guān)系圖像。如：2017年4月、2017年10月第23題。

1、試題分析：pH從左往右是增大的，所以起始的物質(zhì)往往是一元或二元弱酸，調(diào)節(jié)pH的方式有加水或加堿（溶液或固體），加水沒(méi)有引入新的離子，只考慮電離平衡，pH也只能發(fā)生量變，即酸性減弱最終接近中性，不可能變成堿性;加堿要考慮與酸的反應(yīng)，引入陽(yáng)離子，可以使溶液發(fā)生質(zhì)變，即可能變?yōu)閴A性，無(wú)論是加水還是加堿溶液都會(huì)導(dǎo)致溶液總體積增大，所以縱坐標(biāo)一般采用微粒的百分含量;若縱坐標(biāo)是微粒濃度的話(huà)，只能是加堿固體。

2、解題策略：

①瀏覽圖像，快速確定各曲線(xiàn)代表的微粒種類(lèi)。如2017年4月23題，CH3COOHH++CH3COO-，逐漸減小的是CH3COOH，逐漸增大的是CH3COO-，若是二元酸H2X，直接減小的代表H2X分子，先增大后減小的代表HX-離子，逐漸增大的代表X2-離子。

②觀察選項(xiàng)，排除簡(jiǎn)單的選項(xiàng)。如2017年4月的B選項(xiàng)，根據(jù)平衡思想a（CH3COOH）不可能等于0，A選項(xiàng)在pH=4.76前作一條輔助線(xiàn)也很容易得出結(jié)論;再如2017年11月的A選項(xiàng)，根據(jù)圖像可知HA-先增大后減小，與題目說(shuō)的一定增大矛盾。我們排除掉一兩個(gè)選項(xiàng)后，正確率就高多了。

③以特殊點(diǎn)的pH推出電離和水解的相對(duì)強(qiáng)弱。如2017年11月23題中HA-離子濃度最大時(shí)的pH為3左右，可以推出HA-的電離大于水解;根據(jù)HA-和A2-兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)的pH為4.3左右，推出HA-的電離大于A2-水解，即相同濃度時(shí)HA-轉(zhuǎn)化為A2-比A2-轉(zhuǎn)化為HA-多，所以B選項(xiàng)中等物質(zhì)的量的NaHA和Na2A混合物溶于水，所得溶液中a（HA-）

④以電荷守恒為基礎(chǔ)，討論剩余選項(xiàng)的濃度大小關(guān)系。調(diào)節(jié)pH時(shí)可以加水也可以加堿，書(shū)寫(xiě)電荷守恒時(shí)兩者有區(qū)別：2017年4月23題用水調(diào)節(jié)：c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）;若用堿調(diào)節(jié)：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）所以c（OH-）+c（CH3COO-）可能大于c（H+）。2017年11月23題若用水調(diào)節(jié)：c（H+）=c（OH-）+c（HA-）+2c（A2-），若c（H2A）+2c（A2-）+c（OH-）=c（H+）說(shuō)明c（H2A）=c（HA-），若用堿調(diào)節(jié)：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HA-）+2c（A2-），若c（H2A）+2c（A2-）+c（OH-）=c（H+）則推不出c（H2A）=c（HA-）。

三、備考建議

傳統(tǒng)的高三復(fù)習(xí)方式是老師備課：備三維目標(biāo)、核心素養(yǎng)，制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)方案，老師出題-學(xué)生做題-老師講評(píng)，老師占據(jù)課堂的主導(dǎo)地位。近年來(lái)我越來(lái)越深刻的體會(huì)到“照卷講題”、“一講到底”的教學(xué)模式的不足，需要積極探索引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的復(fù)習(xí)課堂。我嘗試了：

（1）一題兩講。我把試卷中比較典型的錯(cuò)誤找出，把任務(wù)分到各學(xué)習(xí)小組，讓他們通過(guò)獨(dú)立思考、交流討論，在第二天的課堂上把審題過(guò)程、解題思路、注意點(diǎn)等講出來(lái)，同時(shí)回答其他同學(xué)的質(zhì)疑，同組成員進(jìn)行補(bǔ)充，我做一些必要的點(diǎn)撥、總結(jié)。一題兩講可以很好的促進(jìn)思維能力的發(fā)展，學(xué)生解題時(shí)思路可以是片段的、不連續(xù)的，而講題時(shí)思路必須非常清晰、連貫，從能夠講出來(lái)到能夠?qū)懴聛?lái)思維能力又提高了一個(gè)檔次，對(duì)解主觀題幫助也很大。

（2）讓學(xué)生改題編題。從做題者變成出題者，相當(dāng)于由獵物變成了獵人，出題者必須非常清楚出題的目的、考查了哪些知識(shí)點(diǎn)、設(shè)置了哪些陷阱，自己都能設(shè)置陷阱了，那要發(fā)現(xiàn)其他人設(shè)置的陷阱肯定要容易多了。讓學(xué)生從局部改題開(kāi)始，逐步過(guò)渡到能自己編題，不斷相互切磋、實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。

追求教學(xué)有效性任重而道遠(yuǎn)，只有在不斷摸索中前進(jìn)，在反思中成長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M]2017版北京：人民教育出版社，2017：3-4.