<h3></h3><h3 style="text-align: center;">问题由来</h3><h3 style="text-align: center;">这是一个2011年浙江省理综试卷中的一个问题</h3><h3 style="text-align: center;">这一题目中，有一个信息</h3><h3 style="text-align: center;">——碘与碱反应得到碘酸根离子和碘离子</h3><h3 style="text-align: center;">在问题中</h3><h3 style="text-align: center;">有一个需要学生来完成的化学方程式</h3><h3 style="text-align: center;">其产物确是碘和氢氧化钾</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">以上问题</h3><h3 style="text-align: center;">对于考生来说</h3><h3 style="text-align: center;">也许并不是问题</h3><h3 style="text-align: center;">因为学生没有那么多时间去思考</h3><h3 style="text-align: center;">但对老师来说</h3><h3 style="text-align: center;">也许是问题</h3><h3 style="text-align: center;">因为信息与回答似乎是矛盾的</h3><h3 style="text-align: center;">以此引出今天的话题</h3><h3 style="text-align: center;">变化观念与平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">特别谈谈平衡思想的真谛</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">还有老师问</h3><h3 style="text-align: center;">氨水不是可以镁离子不是不能大量共存吗</h3><h3 style="text-align: center;">下列方程式正确吗？</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">诸如此类的问题还有</h3><h3 style="text-align: center;">硫酸亚铁溶液中加入草酸</h3><h3 style="text-align: center;">得到草酸亚铁沉淀和硫酸</h3><h3 style="text-align: center;">而硫酸却能与草酸亚铁反应得到草酸</h3><h3 style="text-align: center;">这又是怎么回事</h3><h3 style="text-align: center;">而且这些问题竟然在同一个问题中出现</h3><h3 style="text-align: center;">实在是毁三观啊</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">现在我们来看看</h3><h3 style="text-align: center;">老师或学生中出现上述问题的根源到底是什么</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">假如从化学学科核心素养层面上看</h3><h3 style="text-align: center;">我觉得是因为缺乏“变化观念和平衡思想”这一化学学科中很重要的素养</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">我们太多时候</h3><h3 style="text-align: center;">只是记住了某一个反应</h3><h3 style="text-align: center;">而缺乏了解什么是平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">以为平衡思想就是平衡移动</h3><h3 style="text-align: center;">能判断平衡移动的方向</h3><h3 style="text-align: center;">譬如喜欢纠结于醋酸钠水解平衡中加盐酸到底怎么移动之类的问题</h3><h3 style="text-align: center;">但实际上</h3><h3 style="text-align: center;">这些都不很重要</h3><h3 style="text-align: center;">重要的是体验并建立平衡思想</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">来个案例</h3><h3 style="text-align: center;">偏铝酸钠与碳酸氢钠溶液不能大量共存</h3><h3 style="text-align: center;">众所周知</h3><h3 style="text-align: center;">但假如因为偏铝酸钠与碳酸氢钠溶液能反应得到碳酸钠和氢氧化铝</h3><h3 style="text-align: center;">就认为氢氧化铝难以溶解在碳酸钠溶液中</h3><h3 style="text-align: center;">就大错特错了</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">同样</h3><h3 style="text-align: center;">很多老师知道铁离子在pH=3左右就能完全沉淀</h3><h3 style="text-align: center;">但无法理解反应同时生成氢氧化铁和氢离子的化学过程</h3><h3 style="text-align: center;">(重庆九龙坡刘亚民语)</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">首先</h3><h3 style="text-align: center;">来看看偏铝酸钠与碳酸氢钠溶液的反应限度</h3><h3 style="text-align: center;">我们发现</h3><h3 style="text-align: center;">碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应得到氢氧化铝的平衡常数为350</h3><h3 style="text-align: center;">这一常数大吗</h3><h3 style="text-align: center;">好像很大了</h3><p style="text-align: center; ">因为</h3><h3 style="text-align: center;">一般来说</h3><h3 style="text-align: center;">平衡常数大于10的5次方</h3><h3 style="text-align: center;">我们可以认为反应进行到底</h3><h3 style="text-align: center;">意思就是反应物不能大量共存了</h3><h3 style="text-align: center;">真的是这样吗</h3><h3 style="text-align: center;"><br></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">计算表明</h3><h3 style="text-align: center;">在高浓度碳酸根离子的环境下</h3><h3 style="text-align: center;">偏铝酸根离子与碳酸氢根离子</h3><h3 style="text-align: center;">几乎能大量共存了</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">这就是平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">有一些理解了吗</h3><h3 style="text-align: center;">这就是变化观念</h3><h3 style="text-align: center;">有一些感悟了吗</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">若观察下列图像（状态函数图）</h3><h3 style="text-align: center;">很显然</h3><h3 style="text-align: center;">碳酸钠溶液可以溶解一定量的氢氧化铝</h3><h3 style="text-align: center;">而碳酸钠与氢氧化铝反应</h3><h3 style="text-align: center;">就是得到碳酸氢钠和偏铝酸钠的</h3><h3 style="text-align: center;">这与碳酸氢根离子不能与偏铝酸根离子大量共存是矛盾的</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">但这不是矛盾</h3><h3 style="text-align: center;">而是化学平衡状态</h3><h3 style="text-align: center;">只有我们理解何谓平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">才能体会</h3><h3 style="text-align: center;">也只有做一些计算和相关的数据演绎</h3><h3 style="text-align: center;">才能有所体验</h3><h3 style="text-align: center;">在日常教学中</h3><h3 style="text-align: center;">为达到学生体会平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">必要的计算和数据演绎是少不了的</h3><h3 style="text-align: center;">否则</h3><h3 style="text-align: center;">只能让学生记住</h3><h3 style="text-align: center;">或不断刷题</h3><h3 style="text-align: center;">刷到了</h3><h3 style="text-align: center;">分数就高了</h3><h3 style="text-align: center;">刷不到</h3><h3 style="text-align: center;">照样得不到高分</h3><h3 style="text-align: center;">是吗</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">同理</h3><h3 style="text-align: center;">氨水也是可以溶液一定量的氢氧化铝</h3> <h3 style="text-align: center;">观察下列反应发现</h3><h3 style="text-align: center;">硫酸亚铁与草酸反应得到草酸亚铁沉淀和硫酸的平衡常数只有11.88</h3><h3 style="text-align: center;">这显然是一个可逆性较强的过程</h3><h3 style="text-align: center;">改变反应物或生成物的浓度</h3><h3 style="text-align: center;">完全可以改变反应的方向</h3><h3 style="text-align: center;">更不要说只有反应物或只有生成物的化学过程</h3><h3 style="text-align: center;">意思是</h3><h3 style="text-align: center;">只要硫酸亚铁与草酸混合就能得到沉淀</h3><h3 style="text-align: center;">而较高浓度的硫酸当然能溶解草酸亚铁得到硫酸亚铁和草酸</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">氯气和水反应得到盐酸和次氯酸</h3><h3 style="text-align: center;">因此</h3><h3 style="text-align: center;">氯化钠和次氯酸钠中加硫酸就能得到氯气</h3><h3 style="text-align: center;">这是我经常以此为例来说明平衡思想的案例</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">化学学科核心素养</h3><h3 style="text-align: center;">尽管实际上许多老师心中都有</h3><h3 style="text-align: center;">我们也没有必要挂在口上</h3><h3 style="text-align: center;">但还是很有用的</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">比如C8H18=8C+9H2 这个反应平衡常数就算到了10^5</h3><h3 style="text-align: center;">但反应倾向也并没有多强</h3><h3 style="text-align: center;">书上那句大于10^5就进行完全</h3><h3 style="text-align: center;">是希望大家对一般的反应有个大致的判断标准</h3><h3 style="text-align: center;">但是具体怎么样还是得算</h3><h3 style="text-align: center;">（广东珠海姚叶语）</h3><h3 style="text-align: center;">意思是</h3><h3 style="text-align: center;">平衡常数还与计量系数有关</h3><h3 style="text-align: center;">一句话</h3><h3 style="text-align: center;">不能教条了</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">广东惠州黄瑞提供的数据</h3><h3 style="text-align: center;">值得回味</h3><h3 style="text-align: center;">能让我们感受平衡常数大小与反应可逆性之间的关系</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">碘酸根+碘离子+氢离子==碘和水</h3><h3 style="text-align: center;">改变酸碱性，可以完全倒过来</h3><h3 style="text-align: center;">这样的反应很多很多</h3><h3 style="text-align: center;">如</h3><h3 style="text-align: center;">亚硫酸根离子与硫离子在强酸性环境下不能共存</h3><h3 style="text-align: center;">而在强碱性条件下则可以大量共存</h3><h3 style="text-align: center;">碘化钾与氧气反应得到碘和氢氧化钾</h3><h3 style="text-align: center;">氢氧化钾与碘会反应就很好理解了</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">还有一个类似的问题</h3><h3 style="text-align: center;">酸性条件硝酸根离子和氯离子能否大量共存</h3><h3 style="text-align: center;">当时初学怎么也不能接受</h3><h3 style="text-align: center;">后来从“量”的角度理解就接受了</h3><h3 style="text-align: center;">王水就是氯气，硝酸根离子，氯离子三者大量共存的情景</h3><h3 style="text-align: center;">会发生化学反应 ≠ 不可以共存</h3><h3 style="text-align: center;">（四川成都范如本语）</h3> <p style="text-align: center; ">上述实验怎么解释</h3><p style="text-align: center; ">看下图也行</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">我也是不断计算才感受到的</h3><h3 style="text-align: center;">把一点想法写出来</h3><h3 style="text-align: center;">定有理解不到位的地方</h3><h3 style="text-align: center;">但应该可以帮助大家理解什么平衡思想</h3><h3 style="text-align: center;">化学原理是用来解决实际问题的</h3><h3 style="text-align: center;">而不是为了解题而解题</h3><h3 style="text-align: center;">事实上</h3><h3 style="text-align: center;">现在的题目也是建立在真实情境下的问题</h3><h3 style="text-align: center;">说得通俗一点</h3><h3 style="text-align: center;">我们不要把“知识”教死了</h3><h3 style="text-align: center;">学生需要的是思想</h3><h3 style="text-align: center;">学生需要的是观念</h3><h3 style="text-align: center;">学生需要的是方法</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">我们之所以要明白何谓化学学科核心素养</h3><h3 style="text-align: center;">当然是为了帮助学生学习化学</h3><h3 style="text-align: center;">是吗</h3>