《沉淀溶解平衡》教学设计
2020-09-10陈丽雪
陈丽雪
[教材]《普通高中标准实验教科书(苏教版)》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。
[学习时间]第一课时《沉淀溶解平衡》
[学习目标]
知识与技能:
让学生们可以准确描述出沉淀溶解平衡,了解沉淀转化的特质。分析溶度积,并以溶度积为基准开展简单的推算。对溶度积以及溶解度进行换算,学生们需要掌握好二者之间的换算关系,并注重沉淀溶解平衡化学体系的内容,掌握理解沉淀等各类水溶液当中的化学行为,使用平衡常数定量化的分析化学反应的实际性方向以及反应的进程。
过程和方法:
借助实验,找出溶液反应的普遍性规律,进一步的引出课题的内容。使用数据开展一系列的分析计算,构建平衡常数定量,以此来更为精准的判断沉淀实际性生成的科学分析方式。以实验探究为主,掌握好平衡常数的理论知识,以及生产应用形式,分析化学给指导生活以及生产活动所带来的帮助。赋予实验开放性的特征,强化学生们分析问题以及解决问题的能力。
情感、态度和价值观:
利用探究性的实验,强化学生们对其知识的求知欲望,端正学生们的学习态度,要将兴趣和理论实际连接在一起,使得学生们都可以养成一种良好的培养以及思考的习惯。分析讨论生产以及生活和沉淀溶解平衡相关联的现象,帮助学生们更为深入且透彻的感受化学给人类生活品质所带来的益处,让学生们产生学习化学知识的热情。
[学习重点]合理的使用平衡常数,推断出化学反应相关的进程。
[学习用具]0.1mol/L的氯化铁以及氯化铜混合溶液、硫化钠以及氯化钠等溶液、试管、多媒体投影等设备。
[设计理念]《化学反应原理》中最为核心的便是该专题的学习,在学习该专题知识内容时,学生们就已经掌握了较为系统化的原理知识,同时也积累了相应的学习方式。学生们在学习沉淀溶解平衡这一节内容的过程中,可以设计出和其知识点相关联的问题情境,并在学生们学习该知识期间正确的指导学生,发挥出其自身的主导效用,设计好相应部分的核心内容,帮助学生们掌握一些基础性的问题,指导学生们总结出解决各个类型习题的技巧方式,由学习知识理论过渡到化学问题解决能力的提升层面。
[学习过程]
[引入]
环节一:新课引入
老师要利用PPT展示古诗《龙湖溶洞》的内容,让学生们通过观看溶洞图片,分析龋齿和溶洞之间存在的连接关系,让学生们产生出感官性的冲突,选择学生们生活实际接触频率比较高的事物引入性的教学,正确的指导学生,让学生们对其生活常见的现象进行提问,思考相关的问题。
环节二:过渡
依据学生们在初中所学习的溶液知识等,询问学生怎样在氯化钠溶液当中收的氯化钠晶体,收取的方式有几种。让学生们思考该问题,复习以往所学习的知识,进行知识的迁移。
环节三:实验
取2mL的氯化钠饱和溶液于试管中,同时向其中滴加浓盐酸,让学生们进行实验,通过试验去验证结论。
环节四:基本实验
已经产生沉淀的溶液都可以当做是沉淀的饱和溶液,其是否存在溶解平衡的现象。在黑板上写好问题,询问学生钙离子以及氯离子的反应能否进行到底,并开展分组实验工作,向装有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴入2mL0.1mol/L的氯化钠溶液,分析其是不是可以完全反应,溶液当中是否还会存有钙离子以及氯离子。继续开展实验,提取上层清液,并在上层清液上滴入KI溶液,观察实验反应的现象。
环节五:重点归纳
1.沉淀溶解平衡:溶解度小于0.01g的电解质称为难容物。
例如:在35℃时,氢氧化钙在水中的溶解度为0.148g,将7.4g的氢氧化钙固体加入到100g水中充分溶解,设溶液的密度保持为1g·mL-1。近似计算
求:(1)氢氧化钙溶液的物质的量浓度。
(2)向溶液中通入0.1mol的HCl气体后,溶液中氢氧化钙的物质的量浓度为多少?
(3)若使溶液中氢氧化钙的物质的量浓度为0.01mol·L-1,需要通入标准状况下多少体积的HCl?
在上述溶液中,温度一定时,当沉淀溶解的速度和沉淀生成的速度相等时,形成了氢氧化钙的饱和溶液,达到溶解平衡的状态。温度不变时,其饱和溶液的浓度不变。
2.溶解平衡常数
通过化学平衡及常数,引出沉淀溶解平衡常数,用Ksp表示,表达式为Ksp=c(Ca2+)·c(OH-)2,其平衡常数称为溶度积常数,或简称溶度积。其常数越大表示此物质在这一温度下的溶解能力越大。并从内外因两方面分析影响沉淀溶解平衡的因素,以及如何从离子积Qc,去判断溶液的状态(过饱和、饱和、不饱和)及沉淀形成的不同阶段(沉淀的生产、平衡、沉淀的溶解)。
⒊溶解平衡的应用
运用沉淀溶解平衡的原理解释:
(1)误食可溶性钡盐,造成钡中毒,应尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。
(2)将溶液的pH调解到3~4,可除去硫酸铜溶液中的铁离子。
(3)写出除去水垢中含有CaSO4的化学方程式和原理。
(4)含氟牙膏防止龋齿的原理。
[教学反思]
在设计该教学方案的过程中,需要对新课程教学观念进行分析,探究化学学科的实际性特征,以学生们的认知水平为基准,调整原本教材的编排体系结构。先引入学生们较为熟悉的难容电解质的溶解平衡,之后在选择其较为熟悉的离子反应,以该离子反应为课堂整体教学的线索,正确引导学生,让学生们分析并思考其问题,除此之外,老师们还应当鼓励学生们,培养学生们的质疑精神,启迪学生,使得学生们可以就理论以及实践两个层面进行分析,之后再让学生们开展分组性的实验。学生们要借助实验事实,从中得出难溶电解质所产生的结论以及事实内容等,帮助学生们更为深刻的探究实验性的学习任务,掌握好沉淀转化的理论性依据。使得学生们的思想可以由定性转变成为定量。通常状况下,大部分的老师都会认为普通的课程教学会比较紧张,且内容也比较多,通常都是由老师将结论以及内容直接性的给出。但在实际设计时采取实验的形式,让学生们自己通过实验去得出相应的结论,就學生设计的方案不同时,分析、交流的时间太短,学生展示的机会还不够充分;实验设备如离心分离机其他学校可能没有,上课实施时可能就有困难等等问题处理时,老师们需要“抛砖引玉”,希望以此引起其他老师在这方面的大胆探究,以后呈现给我们更精彩的课堂教学!