难溶电解质的溶解平衡及应用
2019-08-02张晓军
张晓军
【内容摘要】难溶电解质的溶解平衡是高中化学教学中的重要内容,具有抽象性和复杂性,学生一般不容易理解和掌握,本文将在对难溶电解质的溶解平衡概念论述的基础上,采用情境教学法、任务教学法以及实验、类比的方式,帮助学生理解难溶电解质的溶解平衡,并引导学生在实际问题中进行应用,以提高教学效率,促进学生学习的有效性。
【关键词】高中化学 难溶电解质 溶解平衡 应用策略
难溶电解质的溶解平衡内容相对抽象,学生既不容易理解,也缺乏应有的学习兴趣,这就导致学生的学习效率低下,教学质量不高。在素质教育的背景下,高中化学教师要结合难溶电解质的溶解平衡原理,给学生创设易于理解的具体情境,让学生结合熟悉的现象进行问题的分析和探究,往往可以起到良好的教学效果。
一、创设生活情境,激发学生兴趣
情境创设是高中化学教学常用的一种方法,可以将抽象的化学知识与具体的生活现象联系起来,从而增强学生的学习积极性,提高学生的学习兴趣,让学生逐步地掌握化学知识,提高学生的自主学习效率。将学生置身于生活化的情境中,可以迁移学生的生活经验,让学生通过情境中的现象进行思考,发现其中的规律,从而实现学生由形象到抽象的过渡。
在难溶电解质的溶解平衡教学中,教师可以给学生展示一些生活图片,创设学生熟悉的情境:在溶洞中,千姿百态的钟乳和石笋让人目不衔接;由于吃过多糖的小朋友产生了龋齿;医生让做肠镜的病人吃钡餐。随后教师对学生进行提问:溶洞是如何形成的?为什么吃糖会产生龋齿?钡餐为什么不选用碳酸钡?通过情境和问题引导学生进行质疑,带着问题进行知识的学习和探究,从而将生活现象和教学内容联系起来,让学生能够一步一步地从具体的情境中发现其中的规律,掌握其中蕴含的化学本质,这样既有利于学生理解教学内容,也能够增强学生运用所学知识进行问题分析和解决的能力。
二、设置任务活动,促进学生的理解和应用
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。以往教师给学生灌输式的教学方法并不能让学生更好地理解和应用知识,因此,教师要结合教学内容,设置相应的任务活动,让学生在活动中进行发现知识,通过活动生成知识,这样才能让学生对知识有更好地感悟和认识,并能够提高学生的知识应用能力,到达良好的教学效果,促进学生素质的全面发展。
任务一:探究食盐(NaCl)溶液的溶解平衡
食盐是生活中常见的物质,同时也是一种易容的物质,在进行难溶物质溶解平衡的学习过程中,教师可以先引导学生构建易容物质的溶解平衡,从学生已知的,简单的活动开始,通过可溶性电解质引出难溶性电解质,由简到难,遵循学生的认知规律,帮助学生温故而知新。
任务展示,在室温下,教师给学生展示食盐的饱和溶液,让学生明确氯化钠在水分子的作用下溶解,并提出問题:如何让饱和食盐溶液中的氯化钠析出?学生回顾以前的知识,纷纷答到:蒸发结晶、降低温度等。在学生回答完毕以后,教师让学生猜想一下,假如向氯化钠饱和溶液中滴加几滴浓盐酸,会有什么现象发生?并给学生进行实验的展示,滴入浓盐酸以后,溶液中有大量的白色沉淀产生。教师和学生一同探究,为什么滴加浓盐酸也可以使得氯化钠析出。由于盐酸中也含有氯离子,滴加浓盐酸以后,溶液中的氯离子浓度大增,从而加快了钠离子和氯离子的结晶速度,所以析出氯化钠晶体。
通过可溶性电解质的演示实验,可以让学生观察到具体的现象,再结合有关化学平衡的原理,可以让学生认识到饱和溶液中存在的溶解平衡现象,帮助学生构建可溶电解质的溶解平衡,这样既有利于学生的理解,也为难溶电解质的溶解平衡奠定基础。
任务二:探究氢氧化镁沉淀的溶解平衡
在可溶性电解质溶解平衡的基础上,教师引导学生对难溶物的溶解平衡进行探究,帮助学生更好地理解难溶电解质的溶解平衡原理。难溶电解质常常以沉淀的形式出现,就氢氧化镁而言,当氯化镁溶液和氢氧化钾溶液混合后,就会产生氢氧化镁沉淀,在以往的认知中,氢氧化镁是不溶物,那么,氢氧化镁是否也存在溶解平衡?因此,教师可以让学生进行合作探究。学生根据已有的经验,将氢氧化镁少量放入试管中,并加入适量的蒸馏水震荡,滴加酚酞溶液,虽然试管中的氢氧化镁沉淀清晰可见,但是溶液滴加酚酞后还是变红。这就说明,氢氧化镁沉淀也存在溶解平衡。从动态的角度来说,沉淀氢氧化镁一小部分溶于水生成氢氧根离子和镁离子,同时,溶液中的氢氧根离子和镁离子也互相结合,生成沉淀,这就是难溶电解质溶解平衡的过程。
在学生理解难溶电解质溶解平衡原理的基础上,再回到实际问题中,让学生运用难溶电解质溶解平衡原理进行实际问题的解决。如溶洞是如何形成的?查阅资料可知,溶洞一般分布在石灰岩的山体中,其主要成分是难溶的碳酸钙,当溶洞中的水中还有二氧化碳的时候,会加速石灰岩的溶解,生成碳酸氢钙,对石灰岩造成腐蚀,而含有碳酸氢钙的水在条件改变的时候,会重新分解,放出二氧化碳,生成碳酸钙沉淀,这个过程不断地重复,就形成了溶洞的特殊奇观。
【参考文献】
[1] 石沛. 难溶电解质的溶解平衡及应用[J]. 中学化学教学参考,2018(10).
[2] 王延广. “难溶电解质的溶解平衡”教学实录与反思[J]. 化学教与学,2018 (05).
(作者单位:甘肃省陇南市武都八一中学)