化学学习的思维路径

什么叫化学学习的思维路径？
　　
　　学生对于一些知识遗忘的重要原因常常是死记硬背的结果，没有弄清楚知识点之间的内在联系。如果忘记了，根本不能通过寻找问题的联系路径来唤起知识的再现，这样问题自然就解决不了。
　　
　　化学学习的思维路径首先是通过寻找问题的联系路径来记忆知识。其好处是完全脱离简单的死记硬背，解决学生对新学习的知识遗忘的问题，即使学生学习的基础知识的知识点过关；其次是通过问题的联系路径再现知识，达到巩固知识点的目的。其优点是当一个知识点因时间过长而遗忘时，化学学习的思维路径又能通过寻找问题的联系路径来唤起知识的再现，达到再现知识点巩固知识点的目的；再次通过获取的信息点联想知识点，建立知识点的联系链条，形成解题思路。其优点是通过审题对于题目中获取的每一个信息点进行联想，使每一个信息点与已经学过的知识点建立联系，而这些联想到知识点的链条就是解决问题的思维路径---化学学习的思维路径。
　　
　　一、原理：影响水的电离平衡因素
　　
　　H2OH++OH-
　　
　　1．25 ℃，——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O=1×10-7——→ Kw=1×10-14
　　
　　2．25 ℃，加CH3COOH、H+——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
　　
　　3．25 ℃，加NH3·H2O、OH-——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7
　　
　　4．25 ℃，加Al3+——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O >1×10-7
　　
　　5．25 ℃，加CO32-——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O >1×10-7
　　
　　6.升温100℃——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O =1×10-6>1×10-7——→Kw=1×10-12
　　
　　7．100 ℃，加CH3COOH、H+——→平衡向左移动——→c(H+) H2O=c(OH-)H2O <1×10-6
　　
　　8．100 ℃，加NH3·H2O、OH-——→平衡向左移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O <1×10-6
　　
　　9．100 ℃，加Al3+——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
　　
　　10．100 ℃，加CO32-——→平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-6
　　
　　二．利用上述原理进行相关计算
　　
　　1．25 ℃时，pH=1的HCl溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理2：HCl为强酸——→使水的电离平衡向左移动——→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，
　　
　　因为2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10—1]·c(OH-)H2O=10-14，从而得出c(OH-)H2O=10-13，即c(H+)H2O=10-13<1×10-7。
　　
　　2．25 ℃时，pH=13的NaOH溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理3：NaOH为强碱——→使水的电离平衡向左移动——→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]，
　　
　　因为3中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(OH—)H2O 忽略不计，Kw=[c(H+)H2O·10-1]=10-14，从而得出c(H+)H2O=10—13<1×10-7。
　　
　　3．25 ℃时，c(H+)H2O=10—13时，该溶液的pH为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　c(H+)H2O=10-13——→<1×10-7——→平衡向左移动——→抑制水的电离——→加CH3COOH、H+、NH3·H2O、OH-
　　
　　若为酸，则pH=1；若为碱，则pH=13。
　　
　　4．100 ℃时，pH=4的HCl溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理7：HCl为强酸——→使水的电离平衡向左移动——→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，
　　
　　因为7中c(H+)H2O=c(OH—)H2O<1×10—6，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10-4]·c(OH-)H2O=10—12，从而得出c(OH-)H2O=10-8，即c(H+)H2O=10-8<1×10—6。
　　
　　5．100 ℃时，pH=11的NaOH溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理8：NaOH为强碱——→使水的电离平衡向左移动——→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]，
　　
　　因为8中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10—6，所以c(OH—)H2O 忽略不计，Kw=[c(H+)H2O·10-1]=10-12，从而得出c(H+)H2O=10-11<1×10-6。
　　
　　6．25 ℃时，pH=3的NH4Cl溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理4：NH4Cl为盐——→使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
　　
　　——→NH4++H2ONH3·H2O+H+——→溶液的H+是水电离产生的——→c(H+)H2O=1×10—3>1×10-7
　　
　　7．25 ℃时，pH=11的CH3COONa溶液，c(H+)H2O为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　利用原理4：CH3COONa为盐——→使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
　　
　　——→CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-——→溶液的OH-是水电离产生的——→c(OH-)H2O=c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7
　　
　　8．25 ℃时，c(H+)H2O=10—4时，该溶液的pH为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　c(H+)H2O=10-4——→>1×10-7——→平衡向右移动——→促进水的电离——→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐
　　
　　若为强碱弱酸盐，则pH=10；若为强酸弱碱盐，则pH=4。
　　
　　9．100 ℃时，c(H+)H2O=10—4时，该溶液的pH为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　c(H+)H2O=10—4——→>1×10—6——→平衡向右移动——→促进水的电离——→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐
　　
　　若为强碱弱酸盐，则pH=8；若为强酸弱碱盐，则pH=4。
　　
　　10．25 ℃时，pH=3的溶液，其溶质可能是什么？水电离出氢离子的浓度为多少？
　　
　　[思维路径]
　　
　　pH=3的溶液，
　　
　　其溶质可能是酸溶液，使水的电离平衡向左移动——→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，
　　
　　因为2中c(H+)H2O=c(OH-)H2O<1×10-7，所以c(H+)H2O 忽略不计，Kw=[10—3]·c(OH—)H2O=10-14，从而得出c(OH-)H2O=10-11，即c(H+)H2O=10-11<1×10-7。
　　
　　其溶质是强酸弱碱盐溶液，使水的电离平衡向右移动——→c(H+)H2O=c(OH-)H2O>1×10-7
　　
　　——→溶液的H+是水电离产生的——→c(H+)H2O=1×10-3>1×10-7。