麦文强
【摘要】不少学生在学习溶解度相关内容时,虽然能够掌握基础知识,但是在实际的解题中却是两眼一抹黑,缺乏科学思路与合理方法,导致解题水平难以得到有效的提升。尤其是在解溶解度曲线相关内容时,不少学生会读图却不会做题,所以教师需要引导他们在实践中形成科学、多样、正确的解题思路。本文围绕数据与图像的转换、根据知识简化问题、透过题干明晰要点、基于问题理解思路等方面,就溶解度曲线解题思路的有效方法展开探讨,但愿可以为教师在开展相应教学内容时有些帮助。
【关键词】溶解度曲线;简化问题;理解问题
溶解度曲线是人教版九年级初中化学第九单元《溶液》中的知识点,同时也是中考的常见内容,多以选择题、填空题、判断题等方式出现,是每个学生都必须掌握的内容。部分学生由于读图能力较差,没有掌握科学、多样的溶解凸曲线问题解题思路与方法,在实际解题时要么是毫无头绪,要么是搞错方向,严重影响解题的准确度和效率。因此,教师有必要对相应解题思路和方法进行重点教学。
一、将溶解度表格与溶解度曲线进行充分转换
溶解度表格是直观呈现溶解度相关数据的重要形式,而溶解度曲线正是基于表格数据绘制而成的,故而二者能够被有效转换。对学生而言,他们既需要通过观察图像来对溶解度的特性、变化情况有效掌握,也需要借助溶解度表格来对具体数据进行分析,从而做到“数形结合”,真正做到全面、精准地掌握物质溶解度的情况。实际上在不少溶解度相关的题目中,都需要学生将表格数据转化为图形图像,从而对表格数据的变化趋势有更为直观的理解和把握,将原本抽象的解题过程变得更为形象具体,大幅度降低解题的难度。
例题:KNO3与NaCl在不同温度下的溶解度数据如表1所示。
(1)60℃时,KNO3的溶解度是多少?
(2)溶解度受温度影响较大的物质是KNO3还是NaCl?
(3)10℃时,将KNO3和NaCl的饱和溶液同时升高温度到30℃,所得溶液中溶质的质量分数大小关系为多少?
(4)20℃时,15gNaCl加入到40g水中充分溶解所得溶液的质量为多少?
表1 不同温度下KNO3与NaCl的溶解度
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90
溶解度/g KNO3 20.9 32.0 45.8 64.0 85.5 110.0 138.0 169.0 202.0
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0
在解题时,教师可以先指导学生根据这一溶解度表格的数据画出相应的溶解度曲线,如图1所示。然后再结合表格与数据进行解题,可起到事半功倍之效。其中针对问题(1),可以直接通过观察表1得出答案,为110g;针对问题(2),可以观察图1的曲线陡峭程度,得知KNO3溶解度受温度影响大;针对问题(3),可以基于公式饱和溶液的溶质质量分数= ×100%进行分析,得出10℃时均为饱和溶液的情况下KNO3溶质质量分数小于NaCl,而在温度变为30℃时物质的溶解度发生变化,但是溶质、溶剂质量没发生变化,故而依然是KNO3的溶质质量分数小于NaCl。针对问题(4),可先通过20℃时的NaCl溶解度计算出40g水可溶解14.4NaCl,而加入15g水超出了溶质质量,故而最终溶液质量应该为14.4+40=54.4g。
图1 KNO3与NaCl的溶解度曲线
二、根据知识简化曲线中的“点、线、面”
溶解度曲线的关键在于“点、线、面”。教师需要在引导学生准确理解基础知识上,帮助学生对“点、线、面”加以简化,从而全方位掌握溶解度曲线所提供的有效信息,快速、准确地从中获取关键信息,为解题提供准确思路与方向。在实际教学中,教师可以引导学生先对溶解度曲线的横、纵坐标点加以观察和确定,再观察整个曲线的走势情况,重点分析好梳理其中特殊点的具体值,从而将复杂的曲线信息简化成较为简单、具体的信息内容。
例题:a和b两种物质的溶解度曲线如图2所示,那么请问:
(1)15℃时,a、b的溶解度分别为多少?
(2)在b的饱和溶液中加水或者升温可以变为不饱和溶液吗?
(3)30℃的a饱和溶液降温至15℃后溶质的质量分数会发生变化吗?
(4)分别把20ga和b加入100g水中,再将溶液升温至30℃,那么所得溶液均为饱和溶液吗?
图2a和b的溶解度曲线
解题时,先将题目中的“点、线、面”进行简化,明确横、纵坐标含义,理解a和b溶解度曲线的走势,并对15℃时a和b的溶解度这一关键点进行研究。在此基础上进行解题,可发现15℃时a与b的溶解度一致,均为20g;根据a、b曲线走势情况,可知道问题(2)的答案为可变为不饱和溶液,问题(3)的答案为溶质质量分数不变。而a、b的曲线走势截然相反,那么二者不可能在问题(4)的操作下同均變为饱和溶液。
三、透过题干明晰曲线中的“点、线、面”
解题的一大要点在于把握题干信息,从而通过题干与知识内容的结合,快速准确地找准解题思路,对溶解度相关知识及意义进行深度分析,保障实际解题效果。
例题:x、y、z三种物质的溶解度曲线如图3所示,那么当温度由t2℃变为t1℃时,原本均为饱和溶液的x、y、z的溶质的质量分数所呈现的大小关系为( )
A.x>y>z B.y>z>x C.z>y>x D.x=y>z