劉海民

(內(nèi)蒙古赤峰二中 024005)

新頒布的普通高中課程標準中“重視了以學科大概念為核心，使學科內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”.有了大概念(大項目)視角，項目教學才可能變?yōu)楝F(xiàn)實， 項目教學設(shè)計對學科知識進行本源化和結(jié)構(gòu)化處理，提供真實情境和自主探究空間，構(gòu)建解決具體學科問題的思路和方法，學以致用.

本文以濃度及相關(guān)知識為例闡述項目學習對學生思維發(fā)展和在學科學習中的重要性.

濃度及其表示方法：中學化學中濃度的概念和表示方法內(nèi)容較少而且分散，在教學中把相關(guān)內(nèi)容按濃度概念進行整合.

廣義上凡混合物均有濃度(豐度、純度)概念，自然界中的純凈物少之又少，混合物中某物質(zhì)在總量中所占的分量即為濃度，濃度在科學研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都非常重要.濃度中總量(混合物或整體)一般用質(zhì)量或體積表示，某物質(zhì)是一種具體物質(zhì)(或分量)，可以是質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量、分壓(氣態(tài)混合物)等.

濃度表示方法可以是表示總量的量和表示某物質(zhì)的量的組合，例如：質(zhì)量濃度(如質(zhì)量分數(shù))、體積濃度(如物質(zhì)的量濃度)和質(zhì)量——體積濃度三類.常用的濃度表示法有:質(zhì)量分數(shù)(m/m)；體積分數(shù)(V/V):常用于酒類；百萬分濃度(ppm):指每1kg溶液所含的溶質(zhì)質(zhì)量(以毫克計)，如空氣中二氧化碳濃度在本世紀末前不能高于400ppm.

根據(jù)需要，兩個量可以任意組合，如：在水處理中的質(zhì)量-體積濃度：1L含六價鉻廢水中六價鉻的質(zhì)量為1.8mg，則六價鉻的濃度為1.8mg/L.飲料的成分說明多用這種濃度方法表示；質(zhì)量摩爾濃度(毫摩、微摩)，每1kg溶劑中溶質(zhì)物質(zhì)的量，單位為mol/kg，體檢報告常用.

濃度是強度量，沒有加和性.溶質(zhì)含量越多，濃度越大.

濃度的不同表示方法間換算及溶液濃縮和稀釋：

1.同樣一種溶液，可以有多種濃度表示方法，這些表示方法之間可以進行換算 ，中學要求掌握的是物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分數(shù)及相互的換算關(guān)系：c=ρ·w·1000/M其中，c:物質(zhì)的量濃度(單位mol/L)，w:溶液的質(zhì)量分數(shù)，(形式為質(zhì)量分數(shù)，<1)，ρ:密度(單位g/mL)，M:物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(單位g/mol)

2.有關(guān)溶液稀釋和濃縮的計算(假設(shè)過程中沒有溶質(zhì)析出):

V1ρ1×w1=V2ρ2×w2(溶質(zhì)的質(zhì)量守恒)

c1V1=c2V2(溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒)

3.有關(guān)兩種不同濃度溶液混合的計算:

c3V3=c1V1+c2V2(混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量總和不變)

已知一定溫度下某物質(zhì)的溶解度(s)可以用關(guān)系式直接求出飽合溶液的質(zhì)量分數(shù).

理解了這些模型的建立依據(jù)，不論是在學校還是進入社會到工作崗位，濃度和濃度的相關(guān)計算就能得心應(yīng)手了.

在濃度問題中出現(xiàn)“混合”特征的時候，可以采取十字交叉法來進行求解，減少列方程、解方程的計算量，規(guī)避了復雜的計算，將復雜的濃度問題變得簡單，起到事半功倍的作用，以減少解題時間.

例將5%的氫氧化鈉溶液與20%的氫氧化鈉溶液混合，配成15%氫氧化鈉溶液的600g，需要5%的氫氧化鈉溶液和20%的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量是( ).

A. 200，400 B.250，350 C.360，240 D.370，230

解析設(shè)分別應(yīng)取20%的氫氧化鈉溶液與5%的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為x、y，則根據(jù)溶質(zhì)量建等式關(guān)系：20%x+5%y=15%×(x+y)，由此可得出濃度分別為20%和5%的氫氧化鈉溶液質(zhì)量之比為2∶1，然后得出x為600g×3÷2=400g，y為600g÷3=200g，即取含氫氧化鈉20%的氫氧化鈉溶液400g，取含氫氧化鈉5%的氫氧化鈉溶液200g，答案為A.

一定濃度溶液配制及濃度測定：一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制： 1.計算；2.稱量或量?。?.溶解或稀釋；4.復溫；5.轉(zhuǎn)移(移液)；6.洗滌；7. 初混；8.定容；9.搖勻；10.由于容量瓶不能長時間盛裝溶液，故將配得的溶液轉(zhuǎn)移至試劑瓶中，貼好標簽.濃度表示方法不同配制過程也不同，但只要掌握濃度表示方法的意義，就能配制溶液.

在容量分析實驗中可以用標準液滴定未知液的方法來測定未知液的濃度.

濃度在科學研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用：醫(yī)用酒精有效濃度是75%；福爾馬林為35%～40%的甲醛水溶液；二氧化碳能滅火的濃度約大于26% ；當空氣中水蒸氣濃度達到35%時，燃燒即停止；一般情況氧氣濃度低于15%時，不能維持燃燒，帶火星木條復燃的氧氣濃度要在48%～49%，濃度概念無處不在.

氫氧化鐵膠體的制備：把1～2mL的氯化鐵飽和溶液加入20mL沸水中煮沸至呈紅褐色停止加熱，即制得了氫氧化鐵膠體.在該實驗中對氯化鐵濃度有嚴格要求，在其它膠體制備時也要嚴格控制深度.

在某些化學反應(yīng)中對反應(yīng)試劑濃度常有要求，如實驗室制氯氣，鹽酸要用濃的，金屬銅和硝酸反應(yīng)時，硝酸濃度不同產(chǎn)物不同，配制銀氨溶液時對氨水和硝酸銀濃度和用量有嚴格要求.

可逆反應(yīng)、鹽的水解、弱電解質(zhì)電離等過程中的平衡常數(shù)及平衡移動的判斷都是用相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度代數(shù)式及相對大小來表征和判斷；在沉淀反應(yīng)中某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度≤10-5時認為沉淀完全；pH是根據(jù)稀溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度定義和確定取值范圍的.

豐度又稱天然存在比，是某同位素在這種元素的所有天然同位素中所占的比例(類似濃度概念).元素的國際標準原子量就是根據(jù)該元素的各核素相對原子量和在自然中的豐度加權(quán)平均得到的.

雜質(zhì)，一種物質(zhì)中所夾雜的不純成分，一般擁有穩(wěn)定的化學性質(zhì)，可以是固體、液體或氣體，含量不超過0.03%的認為無雜質(zhì)，雜質(zhì)含量就是雜質(zhì)濃度.郭沫若《中國史稿》第三編第一章第四節(jié):"經(jīng)化驗含銅量在82%以上，含錫15%左右，還有其他雜質(zhì)."，紅寶石和藍寶石都含雜質(zhì)，各種礦的貧富也是根據(jù)含雜質(zhì)量來區(qū)分的，鐵合金分成熟鐵、鋼、生鐵是根據(jù)含碳量多少.

藥物在人體血液中的穩(wěn)態(tài)濃度稱為血藥濃度，每種藥物需服用一定時間才能達到穩(wěn)態(tài)濃度.相同體重的患者服用相同的藥量效果不同，其中血藥濃度不相同是原因之一，因為對不同患者血藥濃度的影響因素很多，所以醫(yī)療中需要測定血藥濃度達到用藥個體化目的.

社會學中人口出生率、老齡化率，經(jīng)濟學中的二八定律：20%的人擁有80%的財富，日常生活中如自來水的消毒劑濃度在一定時間內(nèi)要保持一定范圍，美學中的黃金分割線：部分在整體中占到61.8%時最美，這些都可以理解為總量中某物質(zhì)占的分量，《道德經(jīng)》上說名可名、非恒名，濃度、豐度、純度、比例只是名不同，本質(zhì)基本相同，這樣整合達成原認知，學生的綜合素質(zhì)就會有提高，能較好掌握知識并進行遷移和拓展.

對濃度及濃度的相關(guān)知識本源化和結(jié)構(gòu)化處理并適當拓展，以大概念為統(tǒng)領(lǐng)學習和掌握，領(lǐng)悟思維方法，提高能力和素質(zhì).在教學中根據(jù)大概念創(chuàng)設(shè)情境并給學生有效的活動機會，讓學生通過自學自知其未知，在活動過程中建構(gòu)知識，是一種行之有效的教學方法.