王 燕

(福建省莆田華僑中學(xué) 351115)

化學(xué)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)化學(xué)過程的抽象.解題教學(xué)中注重建模思想的應(yīng)用講解，使學(xué)生體會(huì)運(yùn)用建模思想解題的具體過程，對(duì)深化學(xué)生理解，提高學(xué)生的解題水平與解題能力具有重要意義.

一、運(yùn)用晶體模型思想解題

圖1

例1分析化學(xué)常用X射線研究晶體結(jié)構(gòu)，有一種藍(lán)色晶體可表示為：[MxFey(CN)z]，研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn)，自身互不相鄰，而CN-位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，下列說法正確的是( ).

A.該晶體屬于原子晶體

B.M的離子位于上述立方體的面心，呈+2價(jià)

C.M的離子位于上述立方體的體心，呈+1價(jià)

D.晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6，且M為+1價(jià)

解析A項(xiàng)該結(jié)構(gòu)中存在陰、陽(yáng)離子，因此，為離子晶體，錯(cuò)誤.B項(xiàng)，由晶體結(jié)構(gòu)模型可知，F(xiàn)e2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)為4×1/8=1/2，CN-位于立方體的棱上對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)為12×1/4=3，因此，M、Fe、CN-的個(gè)數(shù)比為x∶2∶6，則x+2+3=6，即，x=1，則該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6，且M為+1價(jià)，錯(cuò)誤.因?yàn)殍F離子與亞鐵離子的個(gè)數(shù)為4×1/8=1/2，相當(dāng)于2個(gè)晶胞擁有1個(gè)M+，C項(xiàng)錯(cuò)誤.經(jīng)上述分析可知D項(xiàng)正確.答案為D.

解題技巧點(diǎn)撥回顧晶體模型，正確運(yùn)用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)是解題的關(guān)鍵.

二、運(yùn)用核外電子排布模型解題

例2科學(xué)研究表明：核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級(jí)有關(guān)，還與核外電子數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān).氬原子與硫離子的核外電子排布相同(1s22s22p63s23p6).下列說法正確的是( ).

A.兩粒子的1s能級(jí)上的電子能量相同

B.兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離相同

C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜不同

D.兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相同

解析由核外電子排布模型可知，A項(xiàng)，盡管具有相同的電子數(shù)，但核電荷數(shù)并不相同，因此電子能量并不相同.B項(xiàng)，在3p能級(jí)上，氬原子具有較大的核電荷數(shù)，對(duì)電子吸引力較大，因此，和原子核的距離較近，錯(cuò)誤.C項(xiàng)，電子具有的能量不同，發(fā)生躍遷時(shí)產(chǎn)生的光譜不同，C項(xiàng)正確.D項(xiàng)，硫離子得到電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但其失電子能力較強(qiáng)，兩者的還原性并不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤.

解題技巧點(diǎn)撥準(zhǔn)確把握核外電子排布模型中能量、數(shù)量規(guī)律是解題的關(guān)鍵，即，離核由近到遠(yuǎn)，電子能力由低到高.每層最多容納2n2個(gè)電子，最外層不超過8個(gè)，第一層為最外層時(shí)不超過2個(gè).

三、運(yùn)用原電池模型思想解題

例3科學(xué)家發(fā)明了一種新型可控電池-鋰水電池，工作原理如圖2所示，以下說法錯(cuò)誤的是( ).

圖2

B.有機(jī)電解質(zhì)和水溶液不可以互換區(qū)域

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生22.4L的氫氣時(shí)正極消耗鋰的質(zhì)量為14g

D.該裝置不僅可提供電能，還可得到清潔的氫氣

解題技巧點(diǎn)撥原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，因此，認(rèn)真觀察圖中內(nèi)容，根據(jù)生成物，準(zhǔn)確的判斷正、負(fù)極，并根據(jù)電極反應(yīng)方程式進(jìn)行相關(guān)量的計(jì)算.

四、運(yùn)用溶解平衡模型解題

圖3

例4 向廢水中加入硫化物可依次獲得CuS、ZnS納米粒子.常溫下，H2S的Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15，溶液中平衡時(shí)離子濃度關(guān)系如圖3所示，以下說法錯(cuò)誤的是( ).

A.Ksp(CuS)的數(shù)量級(jí)為10-37

B.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CuS溶液為不飽和溶液

C.向p點(diǎn)的溶液中加入少量NaS固體，溶液組成由p向q方向移動(dòng)

解析根據(jù)溶解平衡模型以及圖中內(nèi)容可知，當(dāng)c(Cu2+)=10-18mol/L時(shí)，c(S2-)=10-18.3，則Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-36.3，數(shù)量級(jí)為10-37，A項(xiàng)正確.由A項(xiàng)可知，在a點(diǎn)的離子積濃度為10-37

解題技巧點(diǎn)撥認(rèn)真審題，理解橫軸與縱軸表示的含義.通過準(zhǔn)確計(jì)算離子積濃度判斷溶液是否達(dá)到飽和.根據(jù)溶解平衡常數(shù)計(jì)算結(jié)果判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度.

高中化學(xué)解題中運(yùn)用建模思想可使學(xué)生少走彎路，提高解題效率，因此教學(xué)中應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，做好高中化學(xué)常見模型知識(shí)的講解與歸納，并為學(xué)生展示如何運(yùn)用建模思想解答相關(guān)的化學(xué)習(xí)題，使其掌握運(yùn)用建模思想解題的思路以及細(xì)節(jié)，提高其建模思想應(yīng)用意識(shí)，指引其以后更好的解題.