浅谈高中化学概念“难溶电解质的溶解平衡”的教学设计
2019-07-01李萍
李萍
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2019)06-0-01
一、设计思想
第一,以探究问题贯穿整个教学。本节课堂设计以探究问题为中心,结合学生己有认知水平设计4个探究问题,在老师的引导下,通过学生独立思考、讨论、交流等形式学习沉淀溶解平衡的概念。
第二,以”实验-探究”教学作为切入点,通过实验创设的问题情境,激发探究的欲望,体验科学的思维方法,养成良好的科学研究习惯。
第三,以定量的分析帮助学生理解物质的溶解度可以很小很小,但仍有度。溶与不溶,是相对的,没有绝对不溶的物质,从而理解难溶电解质的溶解过程。
二、教材分析
在系统学习化学平衡、电离平衡、盐类水解平衡的相关知识基础上学习本节概念。
三、学情分析
学生已经学习了化学平衡理论,为本节课的学习打下一定的学习基础。其次高二的学生具有一定的数学计算能力,具有定量分析问题的意识,具备一定的实验观察能力,对待提出的探究问题能够独立思考且能合作交流,也具备一定的自学能力。
四、教学目標
第一,培养学生变化观念与平衡思想:运用化学平衡思想解决沉淀溶解平衡中的问题;通过计算感受化学学习中定量分析问题的方法。
第二,培养学生科学探究与创新意识:通过实验培养学生的探究意识,提高学生观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。通过实验现象的观察,培养观察分析问题的能力,感受实验研究的一般方法;通过分组探究问题,让学生在小组中相互合作与交流。
五、教材的重难点
重点:难溶电解质的溶解平衡概念 难点:难溶电解质溶解平衡的建立
六、教学策略与手段
问题教学、分组学习、实验探究
七、教学过程设计
【过程一】从物质溶解性的分类标准对人教版选修四课本附录1物质进行分类。
【问题】如何理解课本P61几种电解质的溶解度(20℃)中“不溶物”,是指物质完全不溶于水吗?
结论:物质的溶解度可以很小很小,但仍有度。溶与不溶,是相对的,没有绝对不溶的物质。
定量计算20℃AgCl的饱和溶液中Ag+的物质的量浓度:c(Ag+)约为1*10-5mol/L。
【设计思想】充分利用课本资源和学生已有知识,定性地分析不溶的物质是不存在的,定量计算难溶物的浓度,为难溶物溶解做铺垫。
【过程二实验探究】取0.5ml 5mol/LAgNO3溶液于试管中,逐滴滴入饱和NaCl溶液(约为5.4mol/L)直到不再产生沉淀为止,静置一段时间后取上层清液分别于2只试管中,向一只继续滴加饱和NaCl溶液,另一只试管中滴加浓盐酸(约为12mol/L),观察现象。思考问题:混浊物的成分是什么?Ag+从那里来?
【猜测·思考】(1)在装有少量难溶的AgI黄色固体的试管中,加入3ml蒸馏水,充分振荡后静置。(2)待上层液体变澄清后,向其中滴加几滴较浓KI溶液,预测实验现象。若将KI换为AgNO3溶液呢?
【分析】尽管AgI固体难溶于水,但仍有部分Ag+和I-离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的Ag+和I-又会在固体表面沉淀下来。若将AgCl固体溶于水呢?由学生描述微观的过程,阅读课本P62,画出该过程的v-t图,建立难溶电解质的溶解平衡概念。
【本段教学设计思想】以“实验-探究”教学模式展开教学,首先从学生熟悉的化学实验AgNO3与NaCl入手→启发Ag+是否与Cl-完全反应→演示“在上层清液中继续加浓盐酸产生浑浊”的现象→启发学生思考离子反应中“沉淀达完全的含义”→再将“生成沉淀的离子反应”转化为“固体溶解的问题”来讨论→引发学生建立难溶电解质的溶解平衡,设计中将“生成沉淀的离子反应”再次转化为AgI固体溶水问题,是因为“生成沉淀的离子反应”常常给人的印象是一种单向的变化过程,是不可逆的,而“固体溶解”却是一种双向互变的、动态的过程,通过此设计不仅仅为介绍一个知识点,帮助学生建立溶解平衡的互逆过程,而更想给学生传递一种思维方式的探讨。
【过程三】难溶电解质的溶解平衡
【学生活动】由学生完成难溶电解质的溶解平衡的概念定义
第一,定义:在一定条件下,难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡)
【学生活动】探究2:回忆已学过的化学平衡的相关知识,分析沉淀溶解平衡的特征,并逐一说明。
第二,特征:逆、等、动、定、变。
【学生活动】探究3:根据所学知识,推断影响溶解平衡的因素有哪些,小组讨论并记录影响因素和结果
第三,影响因素。
内因:难溶电解质本身的性质;外因:温度与浓度。
【学生活动】讨论课前实验取0.5ml 5mol/LAgNO3于试管中,逐滴滴入饱和的NaCl溶液(约为6.1mol/L)直到不再产生沉淀为止,静置一段时间后取上层清液分别放在2只试管中,向其中一只继续滴加饱和的NaCl溶液,另一只试管中滴加较浓盐酸(约为10mol/L),为何加浓盐酸的试管中出现浑浊?
【学生活动】达平衡状态时有平衡常数吗?探究4:阅读课本P65科学视野,自学“溶度积”的相关概念,回答以下问题。1、什么是溶度积?2、溶度积的表达式?3、什么是离子积?4、溶度积和离子积的关系?
第四,溶度积:在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,其离子浓度的幂之积为一个常数,称之为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。学生推导Qc 与Ksp大小比较的应用。
【本段教学设计思想】重视学生在已有知识基础上建构知识,化学平衡理论学生已经初步掌握,又在其指导下学习了弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡,在这些已有知识的基础上寻求新知识的生长点,为学生提供探究问题和素材,通过学生的阅读、讨论、交流,让学生自主构建知识,改善学生的学习方式,提高知识迁移和构建的能力。将科学视野中溶度积的知识在本节课中学习,有助于学生对难溶电解质有一个比较完整的理解,也能够帮助学生更好地学习下节课的教学内容沉淀的生成、溶解和转化。
八、课后反思
难溶电解质的溶解平衡是我教学中始终不满意的一个概念教学,也进行过多种方法的尝试,如教师教学用书建议以可溶物的溶解平衡引入难溶物的溶解平衡,我在尝试后感觉效果不够理想,还是不能让学生感受到难溶物溶解后离子的存在,故而设计为本节课的教学设计。在定量分析银离子的浓度后,以实验让学生观察沉淀的生成从而感受难溶物的溶解,再进行思维的转化,将“生成沉淀的离子反应”再次转化为难溶物固体溶水问题,建立沉淀溶解平衡的概念。学生对概念掌握的清楚,就比较容易应用,第二课时沉淀的生成、溶解、转化均为该平衡的移动问题,教学难点就迎刃而解。