在初中化学教学中,对“酸碱中和反应优先”的异议

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  在一些论文和听课活动中,我们经常看到或听到“酸碱中和反应优先”的说法。而在初中化学教学中,“酸碱中和反应”为什么“优先”,教师也不予解释,显然,它超出了初中化学学习的范畴。那么,为了解题的需要或方便,一些老师就把这种观点硬塞给学生。这样教学不仅脱离了学有所用的教学原则,也无法培养学生的化学应用意识和化学探究能力。
  知识背景分析:
  在一些酸碱盐的混合溶液中,常常存在着多个反应,并且其中一些反应由于存在着某种关系,从而导致该溶液中的反应好似有先后之分,我们称之为优先反应问题。那么,判断是否发生优先反应的关键是什么呢?是要分析混合溶液中的酸碱盐的化学性质及相互关系。而在初中化学复习备考阶段,九年级学生对酸碱盐的化学性质已有了比较全面、系统的掌握,因此,无需再提出“酸碱中和反应优先”的新说法暨所谓的解题技巧。我反而觉得就运用所学的酸碱盐的化学性质来分析,来解决相关问题,不更能培养学生探究问题、应用知识的能力吗?不更有利于学生通过积极思考从而内化为技能和方法吗?
  问题展示和分析:
  问题1:向Na2SO4和稀盐酸的混合溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的质量(纵坐标)与所加Ba(OH)2溶液的质量(横坐标)的关系图示为( )
  实验:向Na2SO4和稀盐酸的混合溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液。
  现象: 立刻产生白色沉淀,滴入一定量Ba(OH)2溶液后,白色沉淀不再增加。
  正确选项:A
  分析:如果按照“酸碱中和反应优先”的观点,Ba(OH)2溶液将首先与稀盐酸反应:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,同时反应生成的BaCl2与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,所以选项B正确。可是,这种解释有错误的嫌疑,它会给学生错误的知识。
  根据酸碱盐的性质和复分解反应的条件,该反应的正确过程应该是:从两个角度都可解释:从微观角度,酸碱盐溶液的反应实质是离子的反应,将Ba(OH)2溶液滴入Na2SO4和稀盐酸的混合溶液中,即将含有Ba2+、OH-的溶液滴入含有Na+、SO42-、H+、Cl-的溶液中,那么Ba2+将与SO42-结合生成BaSO4白色沉淀;OH-将与H+结合生成水。
  从宏观角度,将Ba(OH)2溶液滴入Na2SO4和稀盐酸的混合溶液中,Ba(OH)2将与Na2SO4和稀盐酸分别同时反应。
  两个角度都可说明:一加入Ba(OH)2溶液,就能与溶液中的Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀,不存在先后反应之说。
  同类练习:①将Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸和稀盐酸的混合溶液中。
  ②向NaOH和BaCl2的混合溶液中逐滴滴入稀硫酸。
  问题2:向CuSO4和稀硫酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,生成的沉淀的质量(纵坐标)与所加NaOH溶液的质量(横坐标)的关系图示为:
  实验:向CuSO4和稀硫酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液
  现象:滴入NaOH溶液一定量后才开始产生蓝色沉淀,继续
  滴入NaOH溶液一定量后,蓝色沉淀不再增加。
  生成的沉淀的质量(纵坐标)与所加NaOH溶液的质量(横坐标)的关系上图示为:
  分析:同理,按照“酸碱中和反应优先”的观点,NaOH首先与稀硫酸反应,当滴入的NaOH溶液将稀硫酸消耗后,再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。
  虽然这种分析与实验事实相符,但这种分析脱离了初中化学酸碱盐的知识,没有充分运用所学的化学知识来解决问题。那么,该怎样运用所学知识正确分析呢?
  将NaOH溶液逐滴滴入CuSO4和稀硫酸的混合溶液时,NaOH应与CuSO4、稀硫酸同时发生复分解反应,本不存在先后反应:①2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 ②2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
  但请注意,生成的蓝色沉淀Cu(OH)2会立刻与还没被消耗完的稀硫酸反应,又生成了CuSO4:③Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
  于是,由于反应①刚一将CuSO4转变成Cu(OH)2,反应③就会立刻将生成的Cu(OH)2转变成CuSO4,这样就会使CuSO4好像没有参与反应。因此,在反应过程中,就相当于CuSO4暂且不反应,只是稀硫酸先反应;只有当硫酸消耗完时,滴入的NaOH溶液才与CuSO4反应生成蓝色沉淀。
  应用与拓展:
  在初中化学学习中,我们只要熟练掌握了酸碱盐的化学性质和复分解反应的条件,就可以分析、解决有关优先反应的问题。我常把这类知识作为图像类专题学习,培养了学生综合分析能力,极大地提高了学生积极探究的乐趣。以下是我常用的训练题。
  ①向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴滴入稀盐酸,生成的气体的质量(纵坐标)与所加稀盐酸的质量(横坐标)的关系图示:
  ②向CaCl2和稀盐酸的混合溶液中逐滴滴入Na2CO3溶液, 生成的沉淀、气体的质量或溶液的PH(纵坐标)与所加Na2CO3溶液的质量(横坐标)的关系图示:
  ③向NaOH溶液和CaCO3固体的混合物中逐滴滴入稀盐酸,分析生成的气体的质量(纵坐标)与所加稀盐酸的质量(横坐标)的关系图示。
  ④向NaOH溶液和氧化铜固体的混合物中逐滴滴入稀盐酸,分析反应过程中固体的质量(纵坐标)与所加稀盐酸的质量(横坐标)的关系图示。
  综合所述,我们在教学和学习中,不能只是为了解题的需要,另起“炉灶”。要做到学有所用,只有这样才能检验学生掌握知识的水平,才能提高学生分析、解决问题的能力,才能激发学生的探究欲望和学习的乐趣。
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