元素周期律谈物质酸碱性的认识

元素周期律谈物质酸碱性的认识

巍山一中谢忠立

关键词：酸性碱性对立统一

内容摘要：在元素周期律教学中，对元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性的认识中，必须让学生认识到酸碱性是对立共存的，而不是孤立存在的，同一个水化物中既有酸性也具有碱性，只不过双方强弱不同，表现不同而已。

正文：在元素周期律中，对于物质酸碱性的递变认识，其表述为：同一周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱，同一主族元素，从上到下，最高价氧化物对应的水化物，碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。在这一句话中，学生的认识和理解是有差异的。有些学生认为，比较的最高价氧化物对应的水化物为酸时，同一周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，同一主族元素，从上到下，最高价氧化物对应的水化物，酸性逐渐减弱。比较的最高价氧化物对应的水化物为碱时，同一周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，同一主族元素，从上到下，最高价氧化物对应的水化物，碱性逐渐增强。另一部分同学则仅仅记住了条文，会在题目的解答中进行运用。那么，物质酸碱性的认识，会不会是对于同一种物质酸性增强的同时碱性减弱，碱性增强的同时酸性减弱，即同一种物质中酸性和碱性是同时存在的。对这种更深一层的认识就不再进行追究了。也就是说学生对酸碱性的认识，酸性和碱性是孤立的，而不是对立统一的认识，这是对酸碱知识的误解和割裂。不利于学生学习。

大多数同学认为酸碱之间是能够相互反应的，酸性物质与碱性物质之间一定相互反应，酸性和碱性是不可能共同存在于一种物质中的，这为学生今后的化学认识留下了一个隐患，我们在此应让学生认识到，酸碱性是共存于同一物质中的。对“同一周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱，同一主族元素，从上到下，最高价氧化物对应的水化物，碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。”这句话的理解，应为对于同一周期元素，从左向右最高价氧化物对应水化物具有的酸性逐渐增强同时具有碱性逐渐减弱；同一主族元素，从上到下，最高价氧化物对应的水化物具有的碱性逐渐增强同时它具有的酸性逐渐减弱。酸性强的物质，它具有的碱性弱，碱性强的物质，它具有的酸性弱。同一种物质同时具有酸性和碱性两重属性。

从物质酸碱性来说，我们应有两个层面的认识，第一层面的酸碱性认识是电离层面的认识，即是电离出H+还是OH-，电离出H+为酸性，电离出OH-为碱性。中学阶段对酸碱进行定义时，就依据的是电离出的离子。第二层面的认识是性质层面的认识，能与酸反应的性质（能与H+离子反应），称为碱性，能与碱反应的性质（能与OH-反应的性质），称为酸性。如对于酸性氧化物和碱性氧化物进行定义时，就依据的是它们的性质。

从实际教学来看，在电离层面上，我们教师的高度应认识到，不论电离出H+显示酸性，还是电离出OH-显示碱性，仅仅只是断键位置不同，对于某元素A，最高价氧化物对应的水化物，我们应认识到其结构基本为A－O－H，如果断键为A－O键，就形成A离子和OH-，显示碱性；如果断键为O－H键，就形成H+和酸根离子，显示酸性。对于一种水化物是断裂A－O键还是断裂O－H键取决于两个化学键的相对强弱。A－O键弱，则电离产生OH-为主，显碱性，O－H键

弱，则电离产生H+为主，显酸性。如果二者相差不大，则两种断键都大量存在，可能显两性。

在学生的角度来说，我们可从第三周期来分析，从左向右，酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。在电离过程中，NaOH和Mg(OH)2电离出OH-显碱性，而到了H2SiO3(H4SiO4)、H3PO4、H2SO4、HClO4,电离主要产生H+显酸性，而Al(OH)3则双向电离既产生OH-也产生H+具有两性。从Al(OH)3具有两性充分证明了同一物质中酸碱两性同时共存的思想是正确的。只不过在酸中酸性很强，碱性很弱，只表现出酸性，而无法表现出其碱性。在碱中碱性很强，酸性很弱，只表现出碱性，而无法表现出其酸性。在Al(OH)3中，双方势均力敌，表现出两性。

对于性质层面的两性表现，学生容易认识到，与酸反应结合H+离子，就表现为碱性。能与碱反应结合OH-离子，就表现出酸性，从性质层面对酸碱性认识，酸碱性就会表现广泛得多。不仅最高价氧化物对应的水化物具有酸碱性表现，好多氧化物也能表现出酸性和碱性。

从性质层面来看也可从第三周期的性质递变来认识，其中、Al2O3、Al(OH)3的两性也表明了物质酸碱两性同时共存的对立统一思想。

对于高中学生来说，酸的酸性和碱的碱性，常在水溶液中进行表现，酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，那么一种元素最高价氧化物对应水化物的水溶液是显酸性还是显碱性，如何决定的。我们也应从溶液中酸碱性对立统一的关系进行认识，在水溶液中，H+和OH-离子是同时存的，当c（H+）> c（OH-）溶液显酸性，反之，c（H+）< c（OH-）溶液显碱性,对于一种物质其水溶液是酸性还是碱性，我们也可作如下认识，当物质酸性为主时，主要电离出H+，很少电离出OH-，导致c（H+）> c（OH-），溶液显酸性。反之，当物质碱性为主时，导致c（H+）< c （OH-），溶液显碱性。

在高中阶段，我们不仅应认识到酸性和碱性两类物质能反应，还应认识到物质酸碱性的根源，不仅要认识到酸碱性的存在形式，我们更应认识到酸碱性存在关系。不能让学生产生将二者孤立起来进行认识的思想，应让学生对酸性和碱性的认识达到酸碱性的对立统一共存的认识思想的高度，才达到这阶段的教学目标。