基于思维发展的化学复习例析
2014-09-09 07:40卞玉牛
中学化学 2014年4期
卞玉牛
复习课是高中化学的常见课型，要紧紧围绕概念，关注学生思维的盲点，在和学生一起讲评习题时不能只是为了灌输一种正确的解题方法，更应该注重学生的思维过程，切实提升学生的思维能力和解题能力。本文就该话题谈几点笔者的看法，望能有助于教学实践。
一、注重知识与生活的联系，激活学生的思维
例1 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a)已被腐蚀而变暗，液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图1所示。①导致该现象的主要原因是什么？②液滴边缘是正极区，发生的电极反应是什么？③如何运用电化学原理设计制备Fe(OH)2？
解析 以现实生活中钢铁生锈的现象为场景，分析得出钢铁发生吸氧腐蚀，出现棕色铁锈环的原因是液滴之下氧气含量比边缘少；正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-；运用电化学反应原理可以设计装置制备Fe(OH)2，如图2所示。
图1图2
点评 化学知识不是孤立存在的，知识间存在着联系，例1的设置就是将氧化还原反应用到了电化学中，将氧化还原反应与其关联的内容有机融合，切身感受到知识结构的系统化、立体化，同时从生活实际情景出发，创设了一个钢铁腐蚀的情景，让学生感受到学习化学知识的价值性，有利于激活学生主动分析问题、解决问题的思维，促进知识的迁移。
二、围绕概念的含义，促进思维发展
例2 在一定温度下，向恒容密闭容器（1L）中充入1 mol CO和1 mol H2O气体，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（Δn=0），并达到平衡。
（1）再分别向容器中充入1 mol CO或1 mol H2O气体则平衡移动。
（2）若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体，则平衡移动。
解析 第（1）问很容易回答，根据勒夏特利原理：在恒温、恒容下，增大反应物浓度，正反应速率加快，v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动。而第（2）问有的学生往往会借助“等效平衡”的知识进行判断：一次性再充入1 mol CO和1 mol H2O气体，相当于在原平衡基础上加压，但因左右两边Δn(气)=0，压强对该可逆反应的平衡没有影响，或者说所得平衡与原平衡是“等效平衡”，所以平衡不移动。这样借助“等效平衡”来分析“化学平衡”的问题思路是正确的，但是“等效平衡”其实只是探讨“平衡状态”，并不能讨论条件改变下“平衡移动”的过程。事实上，第（2）问，“若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体”，判断平衡移动的问题，我们仍然应该用“平衡移动原理”这个最基本的概念来解决。当同时充入1 mol CO和1 mol H2O气体，v正在原平衡的基础上增大很多，而此瞬间v逆不变，所以，
v正>v逆，平衡向正反应方向移动。只是此时建立起的“新平衡状态”与“原平衡状态”等效，反应物的转化率相同。以上分析可知，恒温下，向1 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g)建立了平衡，再向其中充入1 mol CO和1 mol H2O，化学平衡移动的过程与在一定温度下，向2 L的密闭容器中充入2 mol CO和2 mol H2O(g)建立了平衡，再将体积缩小为1 L，
达到的平衡为等效平衡，所以体系中各物质的浓度、百分含量等都相等但其过程是不同的。
点评 所谓“化学平衡的移动”，就是指外界条件改变，引起了反应速率的变化，使“v正≠v逆”，平衡“向左或向右移动”。“向左移动”即平衡向“逆反应方向移动”，“向右移动”即平衡向“正反应方向移动”。如果平衡“向右移动”则有这样的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量增大，生成物的物质的量减小；同理，平衡“向左移动”的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量减小，生成物的物质的量增大。那么，若“化学平衡不移动”，则有反应物和生成物的物质的量均不变。在高中习题教学中一定要引导学生从概念本身出发，
实现知识内化与思维发展的共同提升。
三、关注学生思维模糊点，提高规律辨析能力
例3 室温条件下，将以下两种溶液等体积混合后，判断正确的是（）。
A. pH等于10的氢氧化钠溶液与pH等于4的醋酸混合，所得溶液呈碱性
B.pH等于11的MOH溶液与0.001mol/L的盐酸混合，所得溶液呈碱性，则MOH为弱碱
C．0.1mol/L的氨水溶液与0.1mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
D．pH等于11的氨水与0.001mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
解析 这个例题涉及到知识点：溶液中只存在强酸弱碱盐，发生水解，水溶液必然呈酸性，反之呈碱性。如果，还同时有其它成分存在于溶液之中，有发生逆转的可能。A选项的两种溶液等体积混合，即使有醋酸钠水解呈碱性，不过因为弱电解质部分电离，所以氢氧化钠的浓度将远远小于醋酸的浓度，因此两者等体积混合后是醋酸和醋酸钠的混合溶液呈酸性；反推B选项，如果MOH是弱碱，那么两者混合后，碱将过量，溶液呈碱性，B正确；C选项中的两种溶液等体积混合恰好反应，盐水解呈酸性；D选项中的两种溶液等体积混合，氨水过量，所以呈碱性。
点评 纵观近些年各地的高考试题，“盐类水解”备受高考命题者的亲睐，虽然大家都知道是高考的热点，关注度也很高，但从学生做题的实际情况来看，失分率还是很高，为什么呢？学生容易把盐类水解和弱电解质的电离平衡混为一谈，思维认识不够清晰，所以导致了错误。不仅仅是盐类水解这一章节，对于高中化学的其他知识点也存在学生容易混淆的地方，因此复习必须有针对性地设置习题进行复习，
提升能力，发展思维。
四、注重问题设置的层次性，逐渐深化学生思维
例4 HA与HB两种一元酸在25℃时，pH都是2，现等体积地取两图3种酸并加水稀释一定的倍数，忽略体积变化即体积具有加和性，发现它们的pH变化与加水的体积之间满足如图3所示的关系，分小组讨论解决下列问题：
问题1：写出HB电离方程式，分析其溶液中可能会有哪些离子和分子？
问题2：两酸在稀释前，哪个电离度比较大？哪个物质的量浓度比较大？
问题3：取0.01 mol/L的HA溶液5 mL，向其中加入V mL水后，溶液的pH如图3，求V的值？
问题4：取等体积的两酸溶液，接着分别加入等足量且大小相同的Zn块，试分析，那种酸容易反应时产生H2速率较大？产生气体又是哪种多？
问题5：若因某一条件改变，使得αHB增大，如下正确的说法有（）。
A.cHB一定增大； B. 溶液的酸性一定增强； C. 溶液的温度一定升高；
D. B-总个数一定增多；E.溶液中cH+与cB-的乘积一定不变；F. cB-/cHB可能增大。
点评 学生在复习时不可能一下子就认识到知识的全貌，老师在设置问题时要给学生的思维搭好脚手架，问题1帮助学生规范电离方程式的书写，通过复习，加深对弱电解质溶液中所含成分的理解。问题2和学生一起复习电离度的概念，理顺电离度与浓度两者之间的关系。问题3与问题4和学生一起复习强弱电解质的区别，在解决问题的过程中培养学生的分析、解决图像题的能力。问题5和学生一起就外界条件对电离平衡的影响进行复习，通过复习，引导学生运用电离平衡的原理对弱电解质的电离进行解释。通过5个问题帮助学生有效地复认了知识，提高了思维的发散性。
(收稿日期： 2014-01-13)
复习课是高中化学的常见课型，要紧紧围绕概念，关注学生思维的盲点，在和学生一起讲评习题时不能只是为了灌输一种正确的解题方法，更应该注重学生的思维过程，切实提升学生的思维能力和解题能力。本文就该话题谈几点笔者的看法，望能有助于教学实践。
一、注重知识与生活的联系，激活学生的思维
例1 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a)已被腐蚀而变暗，液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图1所示。①导致该现象的主要原因是什么？②液滴边缘是正极区，发生的电极反应是什么？③如何运用电化学原理设计制备Fe(OH)2？
解析 以现实生活中钢铁生锈的现象为场景，分析得出钢铁发生吸氧腐蚀，出现棕色铁锈环的原因是液滴之下氧气含量比边缘少；正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-；运用电化学反应原理可以设计装置制备Fe(OH)2，如图2所示。
图1图2
点评 化学知识不是孤立存在的，知识间存在着联系，例1的设置就是将氧化还原反应用到了电化学中，将氧化还原反应与其关联的内容有机融合，切身感受到知识结构的系统化、立体化，同时从生活实际情景出发，创设了一个钢铁腐蚀的情景，让学生感受到学习化学知识的价值性，有利于激活学生主动分析问题、解决问题的思维，促进知识的迁移。
二、围绕概念的含义，促进思维发展
例2 在一定温度下，向恒容密闭容器（1L）中充入1 mol CO和1 mol H2O气体，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（Δn=0），并达到平衡。
（1）再分别向容器中充入1 mol CO或1 mol H2O气体则平衡移动。
（2）若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体，则平衡移动。
解析 第（1）问很容易回答，根据勒夏特利原理：在恒温、恒容下，增大反应物浓度，正反应速率加快，v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动。而第（2）问有的学生往往会借助“等效平衡”的知识进行判断：一次性再充入1 mol CO和1 mol H2O气体，相当于在原平衡基础上加压，但因左右两边Δn(气)=0，压强对该可逆反应的平衡没有影响，或者说所得平衡与原平衡是“等效平衡”，所以平衡不移动。这样借助“等效平衡”来分析“化学平衡”的问题思路是正确的，但是“等效平衡”其实只是探讨“平衡状态”，并不能讨论条件改变下“平衡移动”的过程。事实上，第（2）问，“若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体”，判断平衡移动的问题，我们仍然应该用“平衡移动原理”这个最基本的概念来解决。当同时充入1 mol CO和1 mol H2O气体，v正在原平衡的基础上增大很多，而此瞬间v逆不变，所以，
v正>v逆，平衡向正反应方向移动。只是此时建立起的“新平衡状态”与“原平衡状态”等效，反应物的转化率相同。以上分析可知，恒温下，向1 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g)建立了平衡，再向其中充入1 mol CO和1 mol H2O，化学平衡移动的过程与在一定温度下，向2 L的密闭容器中充入2 mol CO和2 mol H2O(g)建立了平衡，再将体积缩小为1 L，
达到的平衡为等效平衡，所以体系中各物质的浓度、百分含量等都相等但其过程是不同的。
点评 所谓“化学平衡的移动”，就是指外界条件改变，引起了反应速率的变化，使“v正≠v逆”，平衡“向左或向右移动”。“向左移动”即平衡向“逆反应方向移动”，“向右移动”即平衡向“正反应方向移动”。如果平衡“向右移动”则有这样的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量增大，生成物的物质的量减小；同理，平衡“向左移动”的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量减小，生成物的物质的量增大。那么，若“化学平衡不移动”，则有反应物和生成物的物质的量均不变。在高中习题教学中一定要引导学生从概念本身出发，
实现知识内化与思维发展的共同提升。
三、关注学生思维模糊点，提高规律辨析能力
例3 室温条件下，将以下两种溶液等体积混合后，判断正确的是（）。
A. pH等于10的氢氧化钠溶液与pH等于4的醋酸混合，所得溶液呈碱性
B.pH等于11的MOH溶液与0.001mol/L的盐酸混合，所得溶液呈碱性，则MOH为弱碱
C．0.1mol/L的氨水溶液与0.1mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
D．pH等于11的氨水与0.001mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
解析 这个例题涉及到知识点：溶液中只存在强酸弱碱盐，发生水解，水溶液必然呈酸性，反之呈碱性。如果，还同时有其它成分存在于溶液之中，有发生逆转的可能。A选项的两种溶液等体积混合，即使有醋酸钠水解呈碱性，不过因为弱电解质部分电离，所以氢氧化钠的浓度将远远小于醋酸的浓度，因此两者等体积混合后是醋酸和醋酸钠的混合溶液呈酸性；反推B选项，如果MOH是弱碱，那么两者混合后，碱将过量，溶液呈碱性，B正确；C选项中的两种溶液等体积混合恰好反应，盐水解呈酸性；D选项中的两种溶液等体积混合，氨水过量，所以呈碱性。
点评 纵观近些年各地的高考试题，“盐类水解”备受高考命题者的亲睐，虽然大家都知道是高考的热点，关注度也很高，但从学生做题的实际情况来看，失分率还是很高，为什么呢？学生容易把盐类水解和弱电解质的电离平衡混为一谈，思维认识不够清晰，所以导致了错误。不仅仅是盐类水解这一章节，对于高中化学的其他知识点也存在学生容易混淆的地方，因此复习必须有针对性地设置习题进行复习，
提升能力，发展思维。
四、注重问题设置的层次性，逐渐深化学生思维
例4 HA与HB两种一元酸在25℃时，pH都是2，现等体积地取两图3种酸并加水稀释一定的倍数，忽略体积变化即体积具有加和性，发现它们的pH变化与加水的体积之间满足如图3所示的关系，分小组讨论解决下列问题：
问题1：写出HB电离方程式，分析其溶液中可能会有哪些离子和分子？
问题2：两酸在稀释前，哪个电离度比较大？哪个物质的量浓度比较大？
问题3：取0.01 mol/L的HA溶液5 mL，向其中加入V mL水后，溶液的pH如图3，求V的值？
问题4：取等体积的两酸溶液，接着分别加入等足量且大小相同的Zn块，试分析，那种酸容易反应时产生H2速率较大？产生气体又是哪种多？
问题5：若因某一条件改变，使得αHB增大，如下正确的说法有（）。
A.cHB一定增大； B. 溶液的酸性一定增强； C. 溶液的温度一定升高；
D. B-总个数一定增多；E.溶液中cH+与cB-的乘积一定不变；F. cB-/cHB可能增大。
点评 学生在复习时不可能一下子就认识到知识的全貌，老师在设置问题时要给学生的思维搭好脚手架，问题1帮助学生规范电离方程式的书写，通过复习，加深对弱电解质溶液中所含成分的理解。问题2和学生一起复习电离度的概念，理顺电离度与浓度两者之间的关系。问题3与问题4和学生一起复习强弱电解质的区别，在解决问题的过程中培养学生的分析、解决图像题的能力。问题5和学生一起就外界条件对电离平衡的影响进行复习，通过复习，引导学生运用电离平衡的原理对弱电解质的电离进行解释。通过5个问题帮助学生有效地复认了知识，提高了思维的发散性。
(收稿日期： 2014-01-13)
复习课是高中化学的常见课型，要紧紧围绕概念，关注学生思维的盲点，在和学生一起讲评习题时不能只是为了灌输一种正确的解题方法，更应该注重学生的思维过程，切实提升学生的思维能力和解题能力。本文就该话题谈几点笔者的看法，望能有助于教学实践。
一、注重知识与生活的联系，激活学生的思维
例1 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a)已被腐蚀而变暗，液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图1所示。①导致该现象的主要原因是什么？②液滴边缘是正极区，发生的电极反应是什么？③如何运用电化学原理设计制备Fe(OH)2？
解析 以现实生活中钢铁生锈的现象为场景，分析得出钢铁发生吸氧腐蚀，出现棕色铁锈环的原因是液滴之下氧气含量比边缘少；正极反应为：O2+2H2O+4e-4OH-；运用电化学反应原理可以设计装置制备Fe(OH)2，如图2所示。
图1图2
点评 化学知识不是孤立存在的，知识间存在着联系，例1的设置就是将氧化还原反应用到了电化学中，将氧化还原反应与其关联的内容有机融合，切身感受到知识结构的系统化、立体化，同时从生活实际情景出发，创设了一个钢铁腐蚀的情景，让学生感受到学习化学知识的价值性，有利于激活学生主动分析问题、解决问题的思维，促进知识的迁移。
二、围绕概念的含义，促进思维发展
例2 在一定温度下，向恒容密闭容器（1L）中充入1 mol CO和1 mol H2O气体，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)（Δn=0），并达到平衡。
（1）再分别向容器中充入1 mol CO或1 mol H2O气体则平衡移动。
（2）若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体，则平衡移动。
解析 第（1）问很容易回答，根据勒夏特利原理：在恒温、恒容下，增大反应物浓度，正反应速率加快，v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动。而第（2）问有的学生往往会借助“等效平衡”的知识进行判断：一次性再充入1 mol CO和1 mol H2O气体，相当于在原平衡基础上加压，但因左右两边Δn(气)=0，压强对该可逆反应的平衡没有影响，或者说所得平衡与原平衡是“等效平衡”，所以平衡不移动。这样借助“等效平衡”来分析“化学平衡”的问题思路是正确的，但是“等效平衡”其实只是探讨“平衡状态”，并不能讨论条件改变下“平衡移动”的过程。事实上，第（2）问，“若改为再一次性充入1 mol CO和1 mol H2O气体”，判断平衡移动的问题，我们仍然应该用“平衡移动原理”这个最基本的概念来解决。当同时充入1 mol CO和1 mol H2O气体，v正在原平衡的基础上增大很多，而此瞬间v逆不变，所以，
v正>v逆，平衡向正反应方向移动。只是此时建立起的“新平衡状态”与“原平衡状态”等效，反应物的转化率相同。以上分析可知，恒温下，向1 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g)建立了平衡，再向其中充入1 mol CO和1 mol H2O，化学平衡移动的过程与在一定温度下，向2 L的密闭容器中充入2 mol CO和2 mol H2O(g)建立了平衡，再将体积缩小为1 L，
达到的平衡为等效平衡，所以体系中各物质的浓度、百分含量等都相等但其过程是不同的。
点评 所谓“化学平衡的移动”，就是指外界条件改变，引起了反应速率的变化，使“v正≠v逆”，平衡“向左或向右移动”。“向左移动”即平衡向“逆反应方向移动”，“向右移动”即平衡向“正反应方向移动”。如果平衡“向右移动”则有这样的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量增大，生成物的物质的量减小；同理，平衡“向左移动”的结果：新平衡状态与改变条件后的瞬间状态相比，反应物的物质的量减小，生成物的物质的量增大。那么，若“化学平衡不移动”，则有反应物和生成物的物质的量均不变。在高中习题教学中一定要引导学生从概念本身出发，
实现知识内化与思维发展的共同提升。
三、关注学生思维模糊点，提高规律辨析能力
例3 室温条件下，将以下两种溶液等体积混合后，判断正确的是（）。
A. pH等于10的氢氧化钠溶液与pH等于4的醋酸混合，所得溶液呈碱性
B.pH等于11的MOH溶液与0.001mol/L的盐酸混合，所得溶液呈碱性，则MOH为弱碱
C．0.1mol/L的氨水溶液与0.1mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
D．pH等于11的氨水与0.001mol/L的盐酸混合，溶液呈酸性
解析 这个例题涉及到知识点：溶液中只存在强酸弱碱盐，发生水解，水溶液必然呈酸性，反之呈碱性。如果，还同时有其它成分存在于溶液之中，有发生逆转的可能。A选项的两种溶液等体积混合，即使有醋酸钠水解呈碱性，不过因为弱电解质部分电离，所以氢氧化钠的浓度将远远小于醋酸的浓度，因此两者等体积混合后是醋酸和醋酸钠的混合溶液呈酸性；反推B选项，如果MOH是弱碱，那么两者混合后，碱将过量，溶液呈碱性，B正确；C选项中的两种溶液等体积混合恰好反应，盐水解呈酸性；D选项中的两种溶液等体积混合，氨水过量，所以呈碱性。
点评 纵观近些年各地的高考试题，“盐类水解”备受高考命题者的亲睐，虽然大家都知道是高考的热点，关注度也很高，但从学生做题的实际情况来看，失分率还是很高，为什么呢？学生容易把盐类水解和弱电解质的电离平衡混为一谈，思维认识不够清晰，所以导致了错误。不仅仅是盐类水解这一章节，对于高中化学的其他知识点也存在学生容易混淆的地方，因此复习必须有针对性地设置习题进行复习，
提升能力，发展思维。
四、注重问题设置的层次性，逐渐深化学生思维
例4 HA与HB两种一元酸在25℃时，pH都是2，现等体积地取两图3种酸并加水稀释一定的倍数，忽略体积变化即体积具有加和性，发现它们的pH变化与加水的体积之间满足如图3所示的关系，分小组讨论解决下列问题：
问题1：写出HB电离方程式，分析其溶液中可能会有哪些离子和分子？
问题2：两酸在稀释前，哪个电离度比较大？哪个物质的量浓度比较大？
问题3：取0.01 mol/L的HA溶液5 mL，向其中加入V mL水后，溶液的pH如图3，求V的值？
问题4：取等体积的两酸溶液，接着分别加入等足量且大小相同的Zn块，试分析，那种酸容易反应时产生H2速率较大？产生气体又是哪种多？
问题5：若因某一条件改变，使得αHB增大，如下正确的说法有（）。
A.cHB一定增大； B. 溶液的酸性一定增强； C. 溶液的温度一定升高；
D. B-总个数一定增多；E.溶液中cH+与cB-的乘积一定不变；F. cB-/cHB可能增大。
点评 学生在复习时不可能一下子就认识到知识的全貌，老师在设置问题时要给学生的思维搭好脚手架，问题1帮助学生规范电离方程式的书写，通过复习，加深对弱电解质溶液中所含成分的理解。问题2和学生一起复习电离度的概念，理顺电离度与浓度两者之间的关系。问题3与问题4和学生一起复习强弱电解质的区别，在解决问题的过程中培养学生的分析、解决图像题的能力。问题5和学生一起就外界条件对电离平衡的影响进行复习，通过复习，引导学生运用电离平衡的原理对弱电解质的电离进行解释。通过5个问题帮助学生有效地复认了知识，提高了思维的发散性。
(收稿日期： 2014-01-13)
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