李江

摘 要：水溶液中離子平衡系列問(wèn)題，從實(shí)驗(yàn)探究的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效果的目的。

關(guān)鍵詞：離子平衡；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；理論依據(jù)；實(shí)驗(yàn)探究

“水溶液中離子平衡問(wèn)題”是高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中第三章的重要內(nèi)容，包括：弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡、難溶電解質(zhì)的溶解平衡等系列內(nèi)容。這一部分對(duì)知識(shí)應(yīng)用能力強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)困難較大。

當(dāng)今教學(xué)要求：體現(xiàn)新課程理念，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采取多種方式、方法和手段，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，掌握化學(xué)學(xué)科的核心知識(shí)，總結(jié)規(guī)律和解題方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。為了有效地開(kāi)展教學(xué)，我在日常教學(xué)過(guò)程中，嘗試對(duì)涉及的以上幾個(gè)重難點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生思考、討論，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的方法引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)改進(jìn)整合后進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，取得了較滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)效果?，F(xiàn)將我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究過(guò)程整理如下，與大家分享。

【問(wèn)題一】證明醋酸是一種弱酸

（設(shè)計(jì)方案）

方法一：配制0.1mol/LCH3COOH溶液，測(cè)該溶液的pH，測(cè)得pH>1，說(shuō)明醋酸是弱酸。

方法二：配制0.1 mol/LHCl溶液和0.1 mol/LCH3COOH溶液，測(cè)其導(dǎo)電能力，發(fā)現(xiàn)0.1mol/LCH3COOH溶液的導(dǎo)電能力較強(qiáng)酸（鹽酸）弱，說(shuō)明醋酸是弱酸。

方法三：在稀CH3COOH溶液中滴入石蕊試液，發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色，再給所得液體加熱，觀察到溶液紅色加深，由此說(shuō)明在CH3COOH溶液中存在電離平衡，說(shuō)明醋酸是弱酸。

方法四：在稀CH3COOH溶液中滴入石蕊試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，再加入少量CH3COONa固體，可觀察到溶液紅色變淺（或溶液由紅色變紫色），由此說(shuō)明，在CH3COOH溶液中存在電離平衡，說(shuō)明醋酸是弱酸。

方法五：將CH3COONa固體溶于水配成溶液，測(cè)溶液的pH，測(cè)得pH>7，說(shuō)明CH3COONa溶液中CH3COO-能夠水解，所以醋酸是弱酸。

（理論依據(jù)）

方法一、方法二依據(jù)弱電解質(zhì)溶液不能完全電離的本質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)的，特別是方法二，利用科學(xué)探究中對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思路來(lái)設(shè)計(jì)的，利用醋酸與等濃度的一元強(qiáng)酸（鹽酸）的性質(zhì)相對(duì)比，說(shuō)明醋酸中H+的濃度比鹽酸中H+的濃度小，說(shuō)明醋酸在水中不能完全電離。

方法三、方法四是利用改變一定的條件，探究得出醋酸溶液中存在電離平衡，即CH3COOH?CH3COO-+H+，只有弱電解質(zhì)才存在電離平衡，由此證明醋酸是弱電解質(zhì)。

方法五是利用鹽的水解平衡原理設(shè)計(jì)，醋酸根離子發(fā)生水解的離子方程式為：CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-，可見(jiàn)醋酸根離子能夠水解，且水解顯堿性，由此說(shuō)明，醋酸是弱電解質(zhì)。

【問(wèn)題二】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)

（設(shè)計(jì)方案）

方法一：向Na2CO3溶液中滴加CH3COOH溶液，可觀察到有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)。

方法二：配制相同物質(zhì)的量濃度的CH3COONa和NaHCO3溶液，分別測(cè)定它們的pH，發(fā)現(xiàn)NaHCO3溶液的pH較大，說(shuō)明碳酸的酸性較弱，即醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)。

（理論依據(jù)）

方法一是利用了“強(qiáng)酸能與弱酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成弱酸和強(qiáng)酸鹽”，即“強(qiáng)酸制弱酸”原理來(lái)設(shè)計(jì)的。由醋酸可以制取碳酸，碳酸不穩(wěn)定分解后生成二氧化碳?xì)怏w，說(shuō)明醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)。

方法二是利用了“弱酸根離子的水解程度與對(duì)應(yīng)的弱酸的酸性有關(guān)，弱酸的酸性越弱，其弱酸根離子的水解程度越大”，即“越弱越水解”規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)的。NaHCO3溶液的pH較大，即同濃度的NaHCO3溶液的堿性較CH3COONa溶液的強(qiáng)，由此說(shuō)明。

【問(wèn)題三】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碘化銀的溶解度小于氯化銀的溶解度

（設(shè)計(jì)方案）

方法一：在濃度相同的NaCl和KI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，觀察到先有黃色沉淀生成，說(shuō)明AgI的溶解度較??；

方法二：在AgCl的懸濁液中加入少量KI溶液，觀察到白色沉淀變成了黃色沉淀，說(shuō)明AgI的溶解度較小。

（理論依據(jù)）

方法一是從沉淀生成的角度來(lái)設(shè)計(jì)比較的，已知溶液中各離子的離子積Qc達(dá)到Ksp時(shí)會(huì)有沉淀生成，因此，在濃度相同的Cl-和I-的溶液中，由于Ksp（AgI）

方法二是從沉淀轉(zhuǎn)化的角度來(lái)設(shè)計(jì)的，向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)時(shí)，平衡向溶解方向移動(dòng)。由于Ksp（AgI）

【活動(dòng)心得】

對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)有很多學(xué)生會(huì)感到困難重重，復(fù)雜的理論常令他們望而卻步。怎么才能引導(dǎo)學(xué)生走出困境，我覺(jué)得應(yīng)該利用好“科學(xué)探究”這一研究方法，從平衡的基本原理出發(fā)，從理論層面進(jìn)行多角度分析，設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維；充分利用實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。實(shí)際上化學(xué)反應(yīng)原理中有很多奇妙的問(wèn)題，有待于發(fā)現(xiàn)、研究、思考和討論。

參考文獻(xiàn)：

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