基于核心素养的模型建构

高俊

摘要：溶液状态三角模型的构建，凸显了决定溶液状态的三个要素：溶质、溶剂、温度，通过建构与解构，对溶液状态影响因素和变化的学习起到了很好的帮助作用。

关键词：溶液状态三角模型；饱和与不饱和溶液模型；核心素养

文章编号：1008-0546（2017）08-0019-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.007

一、 问题的提出

2014年3月30日，教育部以教基二[2014]4号引发了《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》，该意见在着力推进关键领域和主要环节改革中反复强调，各级各类学校要从实际情况和学生特点出发，把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中。

初中化学学科核心素养是对课程标准三维目标的传承和提升，落实到九年级第九单元溶液的教学中来，就是要学会分析各概念间的普遍联系，学会定量的准确判断和精准调控溶液的形成和变化。为培养学生对于溶液状态变化的准确判断和精准调控等核心素养，笔者构建了溶液状态三角模型和饱和与不饱和溶液的模型，在教学中收到了较好的效果。

二、 溶液状态三角模型展示

通常溶液的状态分为两种，在一定温度下，一定量的溶剂里，不能再继续溶解溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液，反之为不饱和溶液。从溶液状态的定义来看，其状态与溶质、溶剂、温度三个参数有关，这三个参数的变化都会引起溶液状态相应的变化。

三、 溶液状态三角模型的解析

1. 从溶质的角度

溶质的变化无非两种，增加溶质或减少溶质。

增加溶质就是向不饱和溶液里继续溶解溶质，直至不能溶解为止，使其状态从不饱和到饱和。

减少溶质就是通过结晶的手段，让溶质成为晶体从溶液里析出，结晶是溶解的逆过程，那么怎样让溶质结晶析出呢？具体手段有两种，一种是蒸发结晶，针对KCl、NaCl、NH4Cl等一些溶解度曲線是缓升型的物质，也就是溶解度受温度影响变化不大的物质，可以采取蒸发溶剂的方式，当溶剂蒸发到一定程度，形成饱和溶液，再继续蒸发溶剂时，由于溶剂消失，原溶剂中溶解的溶质结晶析出，导致溶质质量减少。另一种方法是降温结晶，即冷却热饱和溶液的方法。针对KNO3、NaNO3、NH4NO3等一些溶解度曲线是陡升型的物质，也就是溶解度受温度影响大的物质，可在较高温度下配制饱和溶液，然后降低温度，溶质的溶解能力减弱，溶质从溶液里结晶析出，导致溶质质量减少。

2. 从温度的角度

绝大多数固体的溶解度随温度升高而增大，只有极少数固体物质，如Ca（OH）2的溶解度随温度升高而减小。改变温度可改变物质的溶解度，即溶解能力。一般说来，升高温度，固体物质的溶解度增大，溶解能力增强，原来不能溶解溶质的溶液可以继续溶解溶质，从饱和溶液变成了不饱和溶液；反之当温度降低时，固体物质的溶解度减小，溶解能力减弱，原来能溶解溶质的溶液不能再继续溶解溶质，溶液从不饱和溶液变成了饱和溶液。

3. 从溶剂的角度

溶剂的量的改变也有两种方式。增加溶剂和减少溶剂。增加溶剂，溶解能力增强，由饱和溶液变成不饱和溶液；减少溶剂的方法就是蒸发溶剂，溶剂的量减少，溶解能力减弱，原来能溶解溶质的溶液现在不能继续溶解溶质了，成为饱和溶液。

4. 从综合的角度

当溶剂的量和温度改变时， 可能会导致溶质质量的改变，从而使溶液的状态发生改变，所以描述溶液状态的定义时，一定要强调一定温度和一定量的溶剂。

四、饱和溶液和不饱和溶液的模型

大多数学生对于饱和与不饱和溶液能从定义上加以区分，但是遇到实际问题时，往往不知从何下手，鉴于此点，笔者在教学过程中给出了饱和溶液与不饱和溶液的关系模型。如下图：

不饱和溶液可以看作是饱和溶液和多余的水的组合。

饱和溶液可看作是溶质和溶剂对称的溶液。

不饱和溶液可看作是溶质和溶剂不对称的溶液，其中溶剂占优势。

例题：在不同温度下，NH4Cl在100克水中最多溶解的质量如下表：

在20℃条件下，一种NH4Cl溶液里，发生如下变化

溶液甲溶液乙 溶液丙

请回答：

（1） 一定为饱和溶液的是 丙 溶液，一定为不饱和溶液的是 甲 溶液。

（2） 要把40℃时NH4Cl不饱和溶液转化为饱和溶液，可采取的措施是 增加溶质、蒸发溶剂、降温 。

[解析]

（1）从饱和与不饱和溶液模型来看，溶液甲中蒸发掉的10克水是多余的水，因为无对称的溶质析出，所以甲是不饱和溶液；对溶液乙而言，根据题意，在20℃时，10克水与3.72克溶质是对称的，而溶液乙中的10克水与3克晶体不对称，水占优势，故乙是不饱和溶液，溶液丙是同温下溶液乙析出晶体形成的，故丙是饱和溶液。

（2）要把40℃时NH4Cl不饱和溶液转化为饱和溶液，从溶液状态三角模型来看，有三条思路，一是改变溶质质量，可采取增加NH4Cl溶质质量来实现；二是改变溶剂质量，可采取蒸发溶剂来实现；三是改变温度，由题可知，NH4Cl溶解度随温度升高而增大，可采取降温的方法。

溶液状态三角模型和饱和与不饱和溶液模型精简了溶液状态的描述，把三个核心要素溶质、溶剂、温度的关系简明扼要地突出，对于学生学习溶液有着删繁就简直至核心的作用。