周昌勇

摘要：結晶水合物析出問題一直是溶解度計算教學中的難點。結合例題，借用數(shù)學中的割補思想，通過建構模型能較好地解析結晶水合物的析出問題。該方法比較直觀、可操作性強，且利于培養(yǎng)學生的形象思維和演繹推理能力。

關鍵詞：割補法；結晶水合物析出；溶解度計算

文章編號：1005–6629（2013）8–0059–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

溶解度計算是中學化學計算中的重難點，特別是結晶水合物的溶解度計算令很多學生望而生畏。關于溶解度的計算也有不少好的方法，如圖示法[1]和圖解法[2]等都是比較實用的方法，何道體老師[3]還利用質量百分比與溶解度的關系專門探討了結晶水合物的溶解度計算，但涉及的問題都比較簡單。高中化學特別是競賽中的該類問題通常涉及到結晶水合物的析出，通常采用溶解度的基本公式分析比較繁瑣，在實際教學中很難讓學生理解。筆者一直思考找到一種通俗易懂、便于操作的方法。本文借用割補法對結晶水合物的析出問題進行了探討。割補法就是通過對圖形的分割、補全，將復雜圖形簡單化。本文的割補法就是把加進或者分離的溶質通過割補的方式進行還原，以建構飽和溶液平臺為切入點進行探討。割補法通過建構模型把抽象的化學問題情景化、可視化、操作性強，在實際教學中容易被學生接受和理解。該方法不僅突破了通常方法僅從溶解度的定義角度分析的難教難學的瓶頸，而且培養(yǎng)了學生的形象思維以及學科方法間互相滲透的能力。

1 飽和溶液中加入溶質結晶水合物析出問題

1.1 模型的建構

模型1：某溫度時X的溶解度為S，在足量的該飽和溶液中加入無水X為m克，充分攪拌后析出X·nH2O的質量為多少？

解析：設溶質的式量為M，析出晶體質量為W克，通過割補法建構模型如下：析出的晶體中分離出來，而剩下的仍是飽和溶液，依據(jù)溶解度公式計算如下：

從析出的W克晶體入手，把蒸發(fā)的m克溶劑再與析出W克晶體混合，該體系仍是飽和溶液，依據(jù)圖2得出如下關系：

整理得公式1.2： W=

1.2 應用

例1 （1986年高考試題）在一定溫度下，向足量的飽和Na2CO3溶液中加入1.06 g無水Na2CO3，攪拌后靜置，最終所得晶體的質量為（ ）

A.等于1.06 g B.大于1.06 g而小于2.86 g

C.等于2.86 g D.大于2.86 g

解析：該題通常按邏輯推理分析，“加入1.06 g無水碳酸鈉后，會析出帶有10個結晶水的晶體，從而質量增加到2.86 g，而原溶液溶劑的質量減少，會導致原飽和溶液中也會析出一部分晶體，因此析出的晶體質量大于2.86 g”。下面利用模型1進行定量計算：

2 向不飽和溶液中加入溶質結晶水合物析出問題

2.1 模型建構

對于不飽和溶液中加入溶質析出晶體問題，一般需要提供2組或2組以上數(shù)據(jù)進行計算，下面擬表1的數(shù)據(jù)進行模型建構，然后用割補法推出相關公式：

已知溶解度為S，溶質的分子量為M，析出的晶體帶有n個結晶水，析出晶體的質量為W克，則可得下面的基本關系：

4 結束語

以上是利用割補法對若干典型的結晶水合物析出問題進行了應用，該方法借助圖形把復雜或難于理解的問題變成容易理解的圖形，比較直觀。在具體操作上首先建構模型演繹出一般規(guī)律和方法，然后回歸到具體問題上，有益于培養(yǎng)學生的形象思維和演繹能力，同時也有助于提升學生注重學科方法之間互相滲透的思維品質。

參考文獻：

[1]朱麗.圖示法解析溶解度計算題[J].蒙自師范高等?？茖W校學報，2001，（12）：56～58.

[2]姜國慶.圖解-溶解度計算題的敲門磚[J].現(xiàn)代中小學教育，2000，（12）：42～43.

[3]何道體.結晶水合物的溶解度計算探討[J].玉溪師專學報，1988，（4）：68～69.