1、設(shè)計(jì)孿生題 培養(yǎng)比較思維 學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科時，經(jīng)常會碰到許多形同質(zhì)異、貌似神離的問題而產(chǎn)生困惑，感到化學(xué)難學(xué)。如何從繁雜的化學(xué)情景和化學(xué)變化過程中尋求“同中找異，異中求同”， 掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，這已成為教學(xué)工作中重要的一環(huán)。通過教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)把學(xué)生困惑的敏感問題設(shè)計(jì)成“孿生題”，通過具體的題例，邊比較邊訓(xùn)練，能較好地促使學(xué)生掌握知識內(nèi)涵，甚至延伸出新的知識增長點(diǎn)。孿生題區(qū)別不同的化學(xué)模型例1、在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g) 達(dá)到平衡時， 再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)時，平衡 （正向移、逆向移、不移動）， 重新達(dá)到平衡后，

2、與第一次平衡時相比，NO2的體積分?jǐn)?shù) （不變、增大、減?。┰傧蛉萜鲀?nèi)通入一定量的N2O4(g)時，平衡 （正向移、逆向移、不移動）， 重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2的體積分?jǐn)?shù) （不變、增大、減?。┙馕觯涸诔淙隢O2氣體的瞬間，c(NO2)增大， c(N2O4)不變，所以正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，平衡向正反應(yīng)方向移動。那么會移動到何種程度？比原平衡右移的程度大、還是小、還是相等？作為本題中唯一的氣體反應(yīng)物，通入的NO2在相同條件下也可以建立與原來相同的平衡狀態(tài)（可假設(shè)原本平衡就是由1mol NO2產(chǎn)生的，現(xiàn)在又往容器內(nèi)通入1mol NO2），由于容器固定，當(dāng)兩者合在一起后，相當(dāng)

3、于增大壓強(qiáng)，平衡右移，致使NO2的體積分?jǐn)?shù)減小。當(dāng)向容器內(nèi)通入一定量的N2O4(g)之時，c(N2O4)增大， c(NO2)不變，所以逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率不變，平衡是向左移動，但達(dá)到平衡其實(shí)完全等效于通入NO2。在本題中除了平衡移動方向由通入之時的物質(zhì)決定，再次平衡后就應(yīng)用等效平衡原理來分析NO2的體積分?jǐn)?shù)的變化，兩種情況完全一致，而不是“加誰，誰的體積分?jǐn)?shù)增大”。例2、一容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g) 達(dá)到平衡時，在恒溫恒容時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)，重新達(dá)到平衡后， NO2的體積分?jǐn)?shù) 不變、增大、減小 ，在恒溫恒壓時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2

4、(g)，重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2的體積分?jǐn)?shù) 不變、增大、減小 解析：是在的情況下改變化學(xué)反應(yīng)模型分析平衡移動所帶來的各物理量的改變。的情況可參照例1。是通入的NO2在相同條件下也可以建立與原來相同的平衡狀態(tài)，由于壓強(qiáng)固定，當(dāng)兩者合在一起后，反應(yīng)體系的體積會隨著物料增加而增加，就相當(dāng)于兩份濃度相等的同溶質(zhì)的溶液相混合，總量變化了，但因?yàn)轶w積的相應(yīng)變化，而各含量不發(fā)生改變。故的NO2(g)體積分?jǐn)?shù)將減小，而NO2的體積分?jǐn)?shù)不變 。 孿生題強(qiáng)化化學(xué)概念的辯析 例3、 若NaOH溶液和 NH4HSO4溶液混合后（不加熱）恰好中和，則該溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?。 若NaOH溶液

5、和 NH4HSO4溶液混合后（不加熱）溶液恰好中性，則該溶液中離子濃度從大到小的順序?yàn)?。 解析：中和、中性兩概念是學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液的內(nèi)容時學(xué)生經(jīng)常碰到，也是常因概念不清而常弄錯的知識點(diǎn)。所謂中和是指酸和堿生成鹽和水的過程，只考慮反應(yīng)過程中電解質(zhì)的量比關(guān)系，不強(qiáng)調(diào)反應(yīng)后溶液的酸堿性。而中性是指溶液中的C（H+）= C（OH-）。如中應(yīng)是等物質(zhì)的量的反應(yīng)（可假設(shè)各為1mol），各提供1mol 的H+、OH-，反應(yīng)后溶液中有等物質(zhì)的量的Na+ 、NH4+、SO42存在-，但NH4+有少量水解而出現(xiàn)C（H+）C（OH-），所以離子濃度從大到小的順序?yàn)镃（Na+）=C（SO42-）C（NH4+）C（H+

6、）C（OH-）。而中兩種同樣物質(zhì)反應(yīng)，但要求討論的結(jié)果發(fā)生變化，即強(qiáng)調(diào)溶液成中性，即C（H+）= C（OH-）。不妨在等量NaOH和NH4HSO4、達(dá)到中和、而溶液顯酸性的基礎(chǔ)上，考慮再增加少量的堿抑制酸性而達(dá)到中性，如此就使得溶液中各離子濃度變?yōu)镃（Na+）C（SO42-）C（NH4+）C（H+）= C（OH-）。孿生題挖掘題中隱含的條件例4、將常溫下的PH = 4的鹽酸稀釋到原體積的100倍后，C（Cl-）與C（H+）濃度之比約為 ,如將PH = 4的鹽酸稀釋到原體積的10000倍后 ，C（Cl-）與C（H+）濃度之比約為 。 A.1:10 B.10:1 C.1:1 D.1:2 解析：根據(jù)

7、電離方程式 H Cl Cl- + H+ 中C（Cl-）、C（H+）的比例關(guān)系而都選了C 。顯然犯錯誤的同學(xué)沒有認(rèn)識到酸溶液稀釋后，溶液中C（H+）不再酸說了算，當(dāng)酸電離出的C（H+）很小時，水的電離產(chǎn)生C（H+）就要與其進(jìn)行競賽，可能會出現(xiàn)水電離產(chǎn)生的C（H+）大于酸電離出的C（H+）的特殊情況。當(dāng)原溶液稀釋到100倍后，酸電離產(chǎn)生的C（H+）大于水電離產(chǎn)生的C（H+），其溶液PH =6，故C（Cl-）、C（H+）的比例關(guān)系即為1:1 。當(dāng)原溶液稀釋到10000倍后 ，酸電離產(chǎn)生的C（H+）、C（Cl-）均為10-8，顯然其C（H+）小于水電離出的C（H+），溶液中水電離出的C（H+）10-7

8、，故此時的C（Cl-）、C（H+）的比例關(guān)系即為1:10。孿生題營造不同情境下變化的實(shí)質(zhì)差異例5、石灰乳的懸濁液中存在如下平衡：Ca(OH)2 Ca2+2OH-,如果溫度一定，向混合液中加入少量生石灰后，下列說法正確的是 （ ）在某一密閉絕熱容器中，混合液中加入少量CaO粉末，下列說法正確的是 （ ）A、有晶體析出 B、溶液減少 C、溶液c(H+)增大 D、cCa(OH)2增大 E、pH不變 F、c(H+)c(OH-)的積不變 G、cCa2+增大 解析：在一定溫度下Ca(OH)2的溶解度為一定值，雖然進(jìn)行反應(yīng)CaO +H2 OCa(OH)2而有更多的Ca(OH)2晶體析出，但溶液的物質(zhì)的量濃度

9、也必為一定值，故溶液中cCa2+、c(H+)、c(OH-)均不變。當(dāng)然溶液的pH也不變。但命題一改成“在某一密閉絕熱容器中”，則應(yīng)認(rèn)識到反應(yīng)為一放熱反應(yīng)，絕熱容器中溫度升高，便會有更多的Ca(OH)2析出，溶液中cCa2+、c(OH-)便會減少，而c(H+)則會增大，即溶液pH減小。孿生題評價選擇最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時要使實(shí)驗(yàn)過程達(dá)到和保持某種狀態(tài)、發(fā)生某種特定變化，并取得理想的結(jié)果，就必須注意對實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行嚴(yán)格、有效的控制。例6、某化學(xué)課外活動小組以鋁屑、稀H2SO4、NaOH溶液為主要原料欲制備Al(OH)3沉淀，設(shè)計(jì)了如下三種方案（見下表），閱讀下表并回答最為合理的方案： 。途 徑

10、生成1mol Al(OH)3消耗H+或OH-的物質(zhì)的量/mol消耗H+消耗OH-1AlAl3+Al(OH)3 2AlAlO2-Al(OH)3AlAl2(SO4)33. AlNaAlO2 Al(OH)3 解析：方案1 生成1mol Al(OH)3消耗H+或OH-的物質(zhì)的量均為3mol，但存在用NaOH溶液制沉淀時，終點(diǎn)不易控制，堿過量會溶解剛生成的Al(OH)3沉淀。方案2 生成1mol Al(OH)3消耗H+或OH-的物質(zhì)的量均為1mol，同樣存在用稀H2SO4制沉淀時，終點(diǎn)不易控制，酸過量會溶解剛生成的Al(OH)3沉淀。方案3 反應(yīng)中消耗的酸或堿的用量分析，每生成1mol Al(OH)3消耗H+或OH-的物質(zhì)的量均為0.75mol，且不存在酸或堿過量使沉淀溶解的情況。對于上述設(shè)計(jì)方案，從反應(yīng)物種類看，三種方案都使用了三種藥品。從消耗酸、堿的物質(zhì)的量來分析，方案1用量最多，方案3用量最少；從操作要求考慮，方案3也最為簡單經(jīng)過綜合比較、判斷，可以確定應(yīng)采用設(shè)計(jì)方案3來制備Al(OH)3沉淀。在工業(yè)生產(chǎn)中，