数据在高中化学教学中的有效应用<br/>——以“物质在水溶液中的行为”教学为例

数据在高中化学教学中的有效应用
——以“物质在水溶液中的行为”教学为例

2018-12-18

新教育时代电子杂志(教师版) 2018年36期

（山东省滨州实验中学山东滨州 256600）

一、问题提出及理论基础

鲁科版《化学反应原理》第三章物质在水溶液中的行为，该部分内容是高考的必考点和热点。在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应都是在溶液中进行的，该部分的研究对象是将第二章所学的笼统的化学平衡体系转移到水溶液中具体研究弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡、沉淀溶解平衡甚至多种平衡体系共存，需要学生在针对不同的平衡体系灵活熟练的运用化学平衡理论解决实际的问题。学生每每学到该部分内容觉得知识点多、难以理解，因此如何让学生抓住每种平衡体系的根本特点，在理解其特性及其共性的基础上很好的处理该部分内容，成了无数教育工作者不停思考和探索的问题。[1]

数据是一种符号表征，数据是理论形成的前提，理论有来源数据.数据对化学中的基本概念、原理以及某些试验结论的得出等都密切相关。在化学教学中合理利用数据可以起到事半功倍的教学效果。

二、数据在化学教学中的作用和价值

在“物质在水溶液中的行为”这一部分教学过程中如何通过提供给学生真实的数据，通过定性分析和定量计算，深刻的领会理解各平衡体系的特点及核心知识的呢？下面就几个案例进行说明。[2]

[案例1]弱电解质的电离是微弱

弱电解质的电离是高考的热点，常涉及离子浓度的大小比较以及有关平衡常数的相关计算。在课堂教学中，必须让学生体会并记住弱电解质的电离是很微弱的，才可以顺利解决相应的知识，教师在该部分教学中仅仅空洞说教，告诉学生们弱电解质的电离是微弱的，毫无说服力且学生记忆不深刻，为此给学生真实数据进行定量计算：实验测知25℃时，1L0.1mol/LCH3COOH溶液中，大约每76个醋酸分子中有1个醋酸分子电离成H+和CH3COO-，计算出该条件下醋酸的电离度以及其化学平衡常数？

通过以上计算实实在在的数据让学生直观的感受到了弱电解质的电离程度的微弱，达到了应有的教学效果。

[案例2]沉淀的转化

一般来说，溶解能力相对较强的易转化为溶解能力较弱的物质。而溶解能力较弱的能否转化为溶解能力较强的物质呢？仅仅理论分析学生不太好理解，为此，通过实验探究和数据计算给同学们以直观的认识。

[实验探究1]AgI沉淀能转化为AgCl沉淀吗？

步骤取2ml0.1mol/L的NaCl向其中滴加0.1mol/LAgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加0.1mol/LKI溶液现象（1）（2）

现象（2）很明显有黄色沉淀产生，为了让学生更加直观的感受到沉淀的转化，从定量的角度进行以下计算：已知25℃时，KSP（AgCl）= 1.8×10-10， KSP（AgI）= 8.3×10-17

[实验探究2]AgI沉淀能转化为AgCl沉淀吗？

步骤取2ml0.1mol/LKI向其中滴加AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加0.1mol/LNaCl溶液现象（1）（2）

现象（2）不是很明显，只是肉眼看到黄色变浅。为了更一步探究是否可以转化呢？

是不是所有的KSP小的都可以装化成KSP大的呢？接着抛给学生25℃时，KSP（Ag2S）=6.3×10-50，ksp（AgCl）=1.8×10-10，计算（1）要实现Ag2S转化为AgCl，所需Cl-浓度多大？（2）写出该转化的方程式并计算其平衡常数?学生根据前面的计算方法很快计算出[Cl-] ＞3.59×106且K=1.94×10-30，然而在25℃时饱和NaCl溶液中[Cl-]=4.53mol/L无法达到题设要求，即使是最浓的盐酸中[Cl-]=11.9mol/L也不行，所以无法实现Ag2S转化为AgCl，学生可以得出KSP小的转化成Ksp大的不一定能实现，是受到所需试剂浓度是否达到的条件限制的[1]。

与以往教师的空洞说教，学生通过上述的有效计算，有理有据，定性与定量结合，带领学生完成了一次科学探究的知识之旅，对该部分知识的领悟更上一层楼。

[案例3]酸碱滴定滴定曲线的绘制

近几年酸碱滴定曲线成为考查水溶液中的平衡体系的一重要的载体，在以往的教学中教师经常空洞的告诉同学们接近滴定终点时有一个滴定突跃，从而告诉学生由于该突跃的存在，在酸碱中和滴定中指示剂的选择造成的误差非常的小，学生理解起来非常的被动，遇到问题不能很好的解决。在进行该部分教师作为知识回顾抛给学生这样一个问题：

将向10ml 0.1mol/LNaOH溶液滴加0.1mol/L的盐酸溶液，计算pH，填写下表：