學生對于一些知識遺忘的重要原因常常是死記硬背的結果,沒有弄清楚知識點之間的內在聯(lián)系。如果忘記了,根本不能通過尋找問題的聯(lián)系路徑來喚起知識的再現(xiàn),這樣問題自然就解決不了。
化學學習的思維路徑首先是通過尋找問題的聯(lián)系路徑來記憶知識。其好處是完全脫離簡單的死記硬背,解決學生對新學習的知識遺忘的問題,即使學生學習的基礎知識的知識點過關;其次是通過問題的聯(lián)系路徑再現(xiàn)知識,達到鞏固知識點的目的。其優(yōu)點是當一個知識點因時間過長而遺忘時,化學學習的思維路徑又能通過尋找問題的聯(lián)系路徑來喚起知識的再現(xiàn),達到再現(xiàn)知識點鞏固知識點的目的;再次通過獲取的信息點聯(lián)想知識點,建立知識點的聯(lián)系鏈條,形成解題思路。其優(yōu)點是通過審題對于題目中獲取的每一個信息點進行聯(lián)想,使每一個信息點與已經(jīng)學過的知識點建立聯(lián)系,而這些聯(lián)想到知識點的鏈條就是解決問題的思維路徑---化學學習的思維路徑。
一、原理:影響水的電離平衡因素
H2OH++OH-
1。25℃,??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-7??→Kw=1×10-14
2。25℃,加CH3COOH、H+??→平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
3。25℃,加NH3?H2O、OH-??→平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
4。25℃,加Al3+??→平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
5。25℃,加CO32-??→平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
6。升溫100℃??→平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-6>1×10-7??→Kw=1×10-12
7。100℃,加CH3COOH、H+??→平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
8。100℃,加NH3?H2O、OH-??→平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
9。100℃,加Al3+??→平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
10。100℃,加CO32-??→平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
二。利用上述原理進行相關計算
1。25℃時,pH=1的HCl溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理2:HCl為強酸??→使水的電離平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH?)H2O<1×10-7
??→Kw=1×10-14=[c(H+)+c(H+)H2O]?c(OH-)H2O=[10-1+c(H+)H2O]?c(OH-)H2O,
因為2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7,所以c(H+)H2O忽略不計,Kw=[10?1]?c(OH-)H2O=10-14,從而得出c(OH-)H2O=10-13,即c(H+)H2O=10-13<1×10-7。
2。25℃時,pH=13的NaOH溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理3:NaOH為強堿??→使水的電離平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH?)H2O<1×10-7
??→Kw=1×10-14=c(H+)H2O?[c(OH-)+c(OH-)H2O]=c(H+)H2O?[10-1+c(OH-)H2O],
因為3中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7,所以c(OH?)H2O忽略不計,Kw=[c(H+)H2O?10-1]=10-14,從而得出c(H+)H2O=10?13<1×10-7。
3。25℃時,c(H+)H2O=10?13時,該溶液的pH為多少?
[思維路徑]
c(H+)H2O=10-13??→<1×10-7??→平衡向左移動??→抑制水的電離??→加CH3COOH、H+、NH3?H2O、OH-
若為酸,則pH=1;若為堿,則pH=13。
4。100℃時,pH=4的HCl溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理7:HCl為強酸??→使水的電離平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
??→Kw=1×10?12=[c(H+)+c(H+)H2O]?c(OH?)H2O=[10?1+c(H+)H2O]?c(OH?)H2O,
因為7中c(H+)H2O=c(OH?)H2O<1×10?6,所以c(H+)H2O忽略不計,Kw=[10-4]?c(OH-)H2O=10?12,從而得出c(OH-)H2O=10-8,即c(H+)H2O=10-8<1×10?6。
5。100℃時,pH=11的NaOH溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理8:NaOH為強堿??→使水的電離平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-6
??→Kw=1×10-12=c(H+)H2O?[c(OH-)+c(OH-)H2O]=c(H+)H2O?[10?1+c(OH?)H2O],
因為8中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10?6,所以c(OH?)H2O忽略不計,Kw=[c(H+)H2O?10-1]=10-12,從而得出c(H+)H2O=10-11<1×10-6。
6。25℃時,pH=3的NH4Cl溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理4:NH4Cl為鹽??→使水的電離平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
??→NH4++H2ONH3?H2O+H+??→溶液的H+是水電離產(chǎn)生的??→c(H+)H2O=1×10?3>1×10-7
7。25℃時,pH=11的CH3COONa溶液,c(H+)H2O為多少?
[思維路徑]
利用原理4:CH3COONa為鹽??→使水的電離平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
??→CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-??→溶液的OH-是水電離產(chǎn)生的??→c(OH-)H2O=c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7
8。25℃時,c(H+)H2O=10?4時,該溶液的pH為多少?
[思維路徑]
c(H+)H2O=10-4??→>1×10-7??→平衡向右移動??→促進水的電離??→加強堿弱酸鹽或強酸弱堿鹽
若為強堿弱酸鹽,則pH=10;若為強酸弱堿鹽,則pH=4。
9。100℃時,c(H+)H2O=10?4時,該溶液的pH為多少?
[思維路徑]
c(H+)H2O=10?4??→>1×10?6??→平衡向右移動??→促進水的電離??→加強堿弱酸鹽或強酸弱堿鹽
若為強堿弱酸鹽,則pH=8;若為強酸弱堿鹽,則pH=4。
10。25℃時,pH=3的溶液,其溶質可能是什么?水電離出氫離子的濃度為多少?
[思維路徑]
pH=3的溶液,
其溶質可能是酸溶液,使水的電離平衡向左移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
??→Kw=1×10-14=[c(H+)+c(H+)H2O]?c(OH-)H2O=[10-3+c(H+)H2O]?c(OH?)H2O,
因為2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7,所以c(H+)H2O忽略不計,Kw=[10?3]?c(OH?)H2O=10-14,從而得出c(OH-)H2O=10-11,即c(H+)H2O=10-11<1×10-7。
其溶質是強酸弱堿鹽溶液,使水的電離平衡向右移動??→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
??→溶液的H+是水電離產(chǎn)生的??→c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7。
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