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应用函数思维探析碱液稀释pH变化

2021-09-10周松根

高考·上 2021年3期

周松根

摘 要:应用函数思维,从水溶液中电解质的电离规律出发,结合电荷守恒、物料守恒等建立强碱、弱碱溶液稀释过程中pH与稀释倍数间的函数关系,将函数输入GeoGwbra图形计算器作图,依据图像进行理论分析,解决学生的困惑,并得出相应变化规律。研究还发现弱碱稀释到一定程度后与强碱溶液行为相似。

关键词:函数;碱液稀释;pH变化

函数的功能就是人类的思维,找出两个变量间互动的因果关系即为一种函数思维[1]。函数关系可用图象来表达。近年高考常以图像的形式来考察学生对于物质在水溶液中行为的综合理解,其中有关酸碱盐溶液稀释过程中pH变化规律问题常见于高考考题。深入挖掘图像背后的函数意义能促进我们对此类问题的理解。

在高三复习教学中,我们发现,有关教育部考试中心2020年版高考试题分析理科综合分册化学例题4(见例题),学生对于选项C的理解有两种看法,看法①为“将两条直线延长会交于一点,此时pH相等,因此C(OH-)相等”;看法②为“无限稀释后溶液均趋于中性,使得两溶液C(OH-)相等”。

例题:浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述错误的是(   )

A.MOH的碱性强于ROH的碱性

B.ROH的电离程度: b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等

D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)/c(R+)增大

有报道从数字实验出发研究此问题,运用Excel软件拟合得出线性回归曲线,利用该曲线模型可预测看法②正确[2]。事实上,学生产生看法①这样的思考,只是分析图像的“表面”情况,并未发现横纵坐标间的化学关系。……

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