高中化学第3节沉淀溶解平衡教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中化学第3节沉淀溶解平衡教学设计学情分析教材分析课后反思

沉淀溶解平衡教学设计

（一）指导思想与理论依据

电解质在溶液中的变化过程涉及的原理较多，只有揭示其过程的本质，掌握变化的规律，才能形成较好的研究方法和策略，学生才能基于一般原理，解决多样化的具体问题。

本节课力图通过沉淀溶解平衡模型的形成，帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的建立过程。

通过溶洞形成、“钡餐”透视，珊瑚虫灭亡，工业废水的处理等问题的探究，帮助学生深化对沉淀溶解平衡的理解，学习应用理论解决实际问题的方法。

（二）教学背景分析

1．学情分析

本节课的教学对象是高二理科学生，从知识结构上看，学生已经学习了复分解反应、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识，并具备应用其解决简单实际问题的能力，知道了影响平衡移动的各种因素，并且能独立或合作完成简单的探究实验活动，具备解决简单实际问题的能力。

在本节中，学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡——难溶电解质的溶解平衡。

但长期以来学生在头脑中形成了固有认识，习惯把沉淀当作不溶物处理，因此现在学习难溶电解质能溶解有些困难，另外对学生而言，难溶电解质的溶解平衡与难电离物质的电离平衡到底有何差别也是一个亟待解决的问题。

学生认为沉淀溶解平衡是完全进行到底的，不认为反应后溶液中仍有沉淀中含有的离子存在，所以通过本节课的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识。

2．教材分析

本节是鲁科版《化学反应原理（选修）》第三章物质在水溶液中的行为中的第三节沉淀溶解平衡，包括沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡的应用。

难溶电解质在水中也会建立一种动态平衡，这种动态平衡和化学平衡、电离平衡一样合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。

学生通过“沉淀溶解平衡”的学习，可以更全面的了解水溶液中离子平衡相关的理论，更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。

3．教学策略分析

（1）基于学生已有知识，形成概念、发展认识。

①通过PbI2的实验，通过感性认识来纠正学生的错误认识，建立沉淀溶解平衡模型。

②在解决溶洞形成、“钡餐”透视、工业废水的处理等实际问题中，巩固和应用沉淀溶解平衡相关知识。

③在沉淀溶解平衡建立、深化和应用的过程中，加深对离子反应发生条件的理解。

（2）在系列实验活动中，体验研究方法。

①对比实验：

AgCl转化为AgI。

②实验探究：

通过实验1、实验2的探究，加深对沉淀溶解平衡的认识，体验科学研究的过程。

（3）学生活动设计

通过以系列实验为主线的探究活动，将沉淀溶解平衡建立、理解和应用形成问题串，由简单到复杂、由单一到综合，符合学生认知规律。

【实验1】PbI2沉淀溶解平衡的建立，引出问题，建立模型。

【实验2】AgCl转化为AgI，观察现象，用沉淀溶解平衡的知识解释。

加深对溶解过程平衡移动的认识，用实验引导学生发现问题、提出问题。

在实验1，实验2之间穿插问题讨论，将溶洞形成、“钡餐”透视、工业废水的处理、珊瑚虫灭亡等实际问题转化为实验问题，形成问题串，将沉淀的生成、溶解、转化进行整合，引导学生逐步深入理解沉淀溶解平衡，并学习实验研究的方法，形成应用沉淀溶解平衡解决问题的能力。

4．教学重难点

教学重点：

难溶电解质溶解平衡模型的建立和应用。

教学难点：

利用沉淀溶解平衡的原理解决难溶电解质的沉淀和转化问题。

（三）教学目标设计

知识与技能

1．初步理解沉淀溶解平衡原理，能从宏观、微观、符号三个角度描述沉淀溶解平衡。

2．能初步运用难溶电解质的溶解平衡解释简单的实验现象。

3．能运用平衡移动原理解释生活中的问题。

过程与方法

1．在解决沉淀转化问题的过程中，体验科学探究的过程。

2．能运用化学平衡的理论处理水溶液中的问题，进一步建立平衡观和离子观的思想。

情感态度与价值观

通过沉淀溶解平衡原理在生产、生活中的应用，体验平衡理论对实践的指导作用，激发学习化学的热情。

（四）教学过程

教学流程示意图

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节1

引入

【引入】

展示溶洞图片，海底珊瑚图片

思考，感叹溶洞风景的壮观和神奇的同时思考它们是怎么形成的。

以学生熟知的图像提出问题，激发思考，引出新课。

环节2

建立和表达难溶电解质的溶解平衡

【指导实验】

指导学生完成实验及交流

【进行实验】向PbI2饱和溶液上层清液中滴加几滴0.1mol/L

的（CH3COO）2Pb溶液或者0.1mol/LKI溶液

观察、对比、记录实验现象。

分析原因

【交流】实验现象

通过实验形成与学生原有认识的冲突，激发学生深入思考

【引导讨论】结合所学知识对上述现象作出合理解释，在小组内交流。

问题：

上层清液中的黄色沉淀是如何生成的？

【板书】沉淀溶解平衡

一、沉淀溶解平衡与溶度积

【思考表达】

通过分析、讨论，初步形成难溶电解质存在溶解平衡的概念。

提出问题。

确定研究对象PbI2平衡系统。

【引导讨论】指导学生进行小组讨论，描述沉淀溶解平衡的建立过程及溶度积的表达式。

【展示】学生讨论结果

【小组讨论】

【展示】5组同学展示讨论成果，一名代表解释现象，强调平衡建立过程，

溶度积的表达式，溶度积影响因素及意义。

并向其他同学提问。

联系之前所学平衡形成对沉淀溶解平衡的表述，平衡常数的理解。

环节3

沉淀溶解平衡的应用

【过渡】

讲述

【板书】

二、沉淀溶解平衡的应用

【思考】应用沉淀溶解平衡能解决哪些问题？

如何解决？

引导学生将注意力转向建立理论的使用价值方面。

【讲述】空气中二氧化碳增多，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡，你知道是为什么吗？

医学上做钡餐透视时为什么用BaSO4而不用BaCO3？

可溶性钡盐中毒，如何处理？

【板书】1.沉淀的溶解和生成

【独立思考】阅读课本上的内容独立思考3分钟。

【小组讨论】小组内讨论问题1、2、3。

【展示】2、7分别展示问题1、2、3,并解释相关的现象，总结Q和Ksp的关系

用所学理论知识解决实际生活问题，

加深对沉淀溶解和生成的认识。

【指导实验】

【交流展示】试管中的现象

【板书】3.沉淀的转化

【进行实验】在一支试管中加入几滴0.1mol/L的AgNO3溶液，再滴入过量的盐酸溶液，观察沉淀的生成，等沉淀生成后，再继续滴加0.1mol/LKI，观察现象

分析原因，写出反应方程式

【展示】9组代表展示，分析沉淀转化的过程，总结沉淀转化的实质和一般规律。

STS教育

加深学生对溶解平衡的认识，学生体验探究过程，深化对沉淀转化的理解。

【引导】提出问题

【引导探究】

生产生活中还有很多与沉淀溶解平衡有关的例子，大屏幕展示。

【思考】

用FeS（s）处理工业废水的原理，写方程式。

锅炉中水垢中CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。

牙齿表面的Ca5（PO4）3OH遇酸加速腐蚀牙齿

用涉及生产生活的案例激发学生学习化学的兴趣。

环节4

深化

认识

【巩固练习】

【小结】本节内容

【练习】完成学案的相关练习

【思考】整理学案。

反馈学习目标完成情况

（五）学习效果评价设计

本节课学生学业评价主要有两方面：

一方面是纸笔评价，另一方面是过程表现性评价。

纸笔评价是通过思考题或测试题看学生对本节课知识点掌握的情况，是否达到知识与技能目标。

过程表现性评价是反映学生学习本节课的过程情况，是否达到情感态度与价值观目标。

上面两方面综合对学生进行评价，量化评价与质性评价的结合。

【知识与技能评价】

1.A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质

B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数

C.溶度积常数大者，溶解度也大

D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的溶度积常数不变。

2.石灰乳中存在下列平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+2OH―（aq）,加入下列溶液，可使Ca（OH）2减少的是

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液

C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

3.已知在常温时，Cu（OH）2的溶度积Ksp=2×10－20mol3·L－3。

⑴某硫酸铜溶液里，c（Cu2+）=0.02mo1·L-1，若要生成Cu（OH）2，应调整溶液pH使之大于。

⑵要使0.2mo1·L-1硫酸铜溶液中Cu2+浓度降至原来的千分之一，则应向溶液里加入氢氧化钠溶液，使溶液pH为。

4.锅炉水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。

.分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;

.写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式

【过程性评价】

通过本节课的学习，你认为你能做到的是（）

A．能写出难溶电解质溶解平衡的表达式，并说出其含义

B．能运用平衡观点解释沉淀生成、溶解和转化的本质

C．通过对实验的比较分析，能归纳出电解质在溶液中反应的本质过程是平衡的移动

D．对难溶电解质在溶液中的行为提出假设和证据，并能分析理论模型的合理性

E．能描述物质溶解性相对大小、沉淀与溶解等的辩证关系

F．能体会到平衡理论在解决生活中实际问题时的指导作用

（六）教学反思

本节课教学充分体现了新课程理念，实验探究与思维探究并重，注重培养了学生的自主探究能力，注重了学生的个性体验，充分调动了学生的主动性和积极性。

在教学过程中，教师以化学知识为载体，积极创设问题情景，让学生自己思考设计，充分发挥学生的主体地位，多让学生或引导学生书写或表达，强化思维加工和知识获取的过程，让学生在自主探究和问题驱动下感悟知识、形成方法，使知识结构化，最终让学生得到的不仅仅是知识，更重要的是获取知识的方法和成功体验。

这样的课师生互动效果较好，学生动手、表达、交流的能力得到了锻炼和展示，并且对于学生科学素养的提高非常有益。

这节课由表及里，由易到难，一步一步地探讨沉淀溶解平衡及其移动的本质。

【附件1：

板书设计】

【板书设计】

沉淀溶解平衡

一、沉淀溶解平衡与溶度积

二、沉淀溶解平衡的应用

1．沉淀的溶解和生成

Q>Ksp，平衡向生成沉淀的方向移动。

Q=Ksp，平衡状态

Q

2.沉淀的转化

实质：

沉淀溶解平衡的移动

规律：

【附件2：

学案】

一、沉淀溶解平衡与溶度积

【实验探究1】在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3ml的蒸馏水，充分振荡后静置。

然后向上层清液中滴加几滴0.1mol/L的（CH3COO）2Pb或KI溶液溶液溶液，观察实验现象，并用所学知识进行解释。

【小结】：

沉淀溶解平衡的建立

二、沉淀的溶解平衡的应用

【交流讨论】1.请运用沉淀溶解平衡理论解释：

医学上做钡餐透视时为什么用硫酸钡而不用碳酸钡？

若误将可溶性钡盐当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，如何处理？

“桂林山水甲天下”，桂林的“溶洞”更是大自然的妙笔。

请你从沉淀溶解平衡的角度解释：

溶洞的形成并写出有关化学方程式。

海洋中多彩的珊瑚为什么因为人口的增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其它化石燃料等因素面临灭顶之灾？

2.【实验探究2】

在一支试管中加入几滴0.1mol/L的AgNO3溶液，再滴入过量的盐酸溶液，观察沉淀的生成

等沉淀生成后，再继续滴加0.1mol/LKI，观察现象。

【迁移应用】在工业废水的处理过程中，常用FeS（s）MnS（s）等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。

已知Ksp（FeS）=6.3×10-18mol2•L-2

Ksp（CuS）=1.3×10-36mol2•L-2Ksp（HgS）=6.4×10-53mol2•L-2

Ksp（PbS）=3.4×10-28mol2•L-2

试写出FeS（s）与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。

并加以解释。

【小结】1.沉淀的溶解与生成

2.沉淀的转化

学情分析

认知基础：

本节课的教学对象是高二理科学生，从知识结构上看，学生已经学习了复分解反应、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识，并具备应用其解决简单实际问题的能力，知道了影响平衡移动的各种因素，并且能独立或合作完成简单的探究实验活动，具备解决简单实际问题的能力。

在本节中，学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡——难溶电解质的溶解平衡。

但长期以来学生在头脑中形成了固有认识，习惯把沉淀当作不溶物处理，因此现在学习难溶电解质能溶解有些困难，另外对学生而言，难溶电解质的溶解平衡与难电离物质的电离平衡到底有何差别也是一个亟待解决的问题。

学生认为沉淀溶解平衡是完全进行到底的，不认为反应后溶液中仍有沉淀中含有的离子存在。

另外，在对复分解反应的认识上有局限性。

归纳概括能力有一定的问题。

所以通过本节课的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识。

心理特征：

学生有了一定的理论基础，有强烈的好奇心和探究愿望，对用所学理论解决问题充满期待。

效果分析

1.下列说法正确的是

A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质

B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数

C.溶度积常数大者，溶解度也大

D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的溶度积常数不变。

2.下列说法正确的是

A.两种难溶电解质，其中Ksp小的溶解度一定小

B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先沉淀

C.难溶电解质的Ksp与温度有关

D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小

这两个题目是关于基本概念的考察，巩固沉淀溶解平衡的建立过程及溶解度大小比较。

溶度积概念的考察主要涉及平衡常数的影响因素，如T1D加水稀释的过程中，温度不变，溶度积不变，[Ag+]不变[Cl-]不变，个别同学出现错误。

3.石灰乳中存在下列平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+2OH―（aq）,加入下列溶液，可使Ca（OH）2减少的是

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液

C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

本题主要考察溶解平衡的影响因素，外界条件的改变会使沉淀溶解平衡移动，大部分同学能够理解平衡移动的过程，正确率较高。

4.在一定温度下，将足量氯化银固体分别加入：

①5mL蒸馏水②10mL0.2mol·L－1MgCl2溶液；③20mL0.5mol·L－1食盐溶液；④40mL0.1mol·L－1盐酸溶液中。

均使AgCl溶液达到饱和，此时所得各溶液中Ag+浓度由大到小的排列顺序是

A．①②③④B．①④②③　C．①③②④　D．④③①②

5.结合课本P91表3-3-1中数据回答下面问题：

将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？

这两个小题主要考察有关沉淀溶解平衡的简单计算，通过计算比较离子浓度大小，利用Q与Ksp的关系判断沉淀的生成，这两个题出现问题主要体现在T4的[Cl-]的计算带入了溶液的体积，离子浓度大小与体积无关。

T5的计算大部分同学都忽略了溶液混合后离子浓度减半，虽然结论正确过程不正确，说明学生的计算能力有待加强。

6.锅炉水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。

.分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;

.写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。

本题考查沉淀的转化，及方程式的书写，正确率较高，但在离子方程式的书写上还需要规范加强，状态的标注要注意。

一、本节教材地位和功能：

　　本节应用第二章所学的化学平衡理论按照由简到繁、逐步递进的原则构建，探讨水溶液中离子和未溶解的电解质固体间的相互作用，包括沉淀溶解平衡和电离平衡，是化学平衡学习的延伸与拓展，是对中学化学的平衡理论体系的丰富和完善，是中学化学基础理论的一个重要部分，也是学生整个中学阶段的难点。

本节首先分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起沉淀溶解平衡的概念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积，在此基础上分析沉淀的生成和溶解，最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。

本节教材设计中始终依据实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习，引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。

本节通过沉淀溶解平衡模型的形成，帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程。

通过对溶洞形成、钡餐选择、珊瑚虫灭亡等问题的探究，帮助学生深化对沉淀溶解平衡的理解，学习应用理论解决实际问题的方法。

在教学功能上，通过本章的学习，学生可以体会理论分析的作用，感受相关知识在生产生活中的应用价值，进一步拓展和巩固前一章所学知识。

二、内容结构与特点分析  

1.内容结构  

　　从教材内容编排顺序以及本节内容所处地位来看，人教版与鲁科版教材均是在学生学习了化学平衡，电离平衡以及水解平衡之后，继续学习溶解平衡，使学生更加全面了解水溶液中有关离子平衡的理论，从而完整了物质在水溶液中的行为，也完善了整个高中“平衡思想”的体系，学完这一节之后，学生应该有一个对“平衡”很好的理解和升华。

因此两个版本的知识逻辑顺序是一致的。

沉淀溶解平衡包括沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡的应用，它的知识基础是溶解度和化学平衡理论。

难溶电解质在水中也会建立一种动态平衡，这种动态平衡和化学平衡、电离平衡一样,符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。

学生通过“沉淀溶解平衡”的学习，可以更全面的了解水溶液中离子平衡相关的理论，更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。

2.内容特点  

　　化学反应原理模块前两章分别从化学热力学、动力学的角度介绍了有关化学反应的规律和理论，本节以前两章的理论为基础，选取了常见的难溶强电解质体系来引导学生运用所学理论分析物质的行为。

例如，本节在化学平衡常数的基础上建立溶度积常数，利用化学平衡移动的一般规律探讨外界条件对难溶强电解质沉淀溶解平衡的影响。

实际上，难溶电解质包括难溶强电解质和难溶弱电解质，前者在水溶液中的平衡过程只是溶解平衡，溶解后完全电离，而后者在溶液中的平衡包括溶解平衡和电离平衡两个过程，限于中学生的认知能力和水平，本节书把这两种情况统一为难溶电解质固体和溶液中的离子之间的平衡关系进行讨论。

三、重难点

教学重点：

难溶电解质溶解平衡模型的建立和应用。

教学难点：

利用沉淀溶解平衡的原理解决难溶电解质的沉淀和转化问题。

四、课时安排及课型

教参建议本节内容为两课时，如果压缩至一课时的话，时间会比较紧张，教学任务难以完成，

可以一节新授课加一节习题课巩固提升。

评测练习

1.下列说法正确的是

A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质

B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数

C.溶度积常数大者，溶解度也大

D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的溶度积常数不变。

2.下列说法正确的是

A.两种难溶电解质，其中Ksp小的溶解度一定小

B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先沉淀

C.难溶电解质的Ksp与温度有关

D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小

3.石灰乳中存在下列平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+2OH―（aq）,加入下列溶液，可使Ca（OH）2减少的是

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液

C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

4.在一定温度下，将足量氯化银固体分别加入：

①5mL蒸馏水②10mL0.2mol·L－1MgCl2溶液；③20mL0.5mol·L－1食盐溶液；④40mL0.1mol·L－1盐酸溶液中。

均使AgCl溶液达到饱和，此时所得各溶液中Ag+浓度由大到小的排列顺序是

A．①②③④B．①④②③　C．①③②④　D．④③①②

5.结合课本P91表3-3-1中数据回答下面问题：

将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？

6.锅炉水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。

.分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;

.写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。

课后反思

在设计本课教学方案时，本人依据新课程教学理念，结合化学学科特点及学生的认知水平，首先以学生熟悉溶洞的形成溶解平衡引入，以主要成分CaCO3引发学生思考，难溶电解质溶液中是否存在阴阳离子，鼓励学生去质疑分析探究，启发学生从理论和实践两方面去思考。

然后再分组实验探究，让学生从实验事实中获得难溶电解质存在沉淀溶解平衡的结论和沉淀转化的事实。

进而继续让学生从实验事实探究、分析沉淀转化的理论依据，最终使学生从思想上从定性上升为定量。

在第二部分“沉淀溶解平衡的应用”中，虽然课标并不要求有关Ksp的计算，但是“Qc与Ksp的比较”应该作为核心方法来指导学生分析沉淀的溶解、生成和转化。

鲁科版把沉淀的溶解与生成放到一起讲，直接提出用浓度商和平衡常数比较来判断难溶电解质的溶解平衡的移动，而且用图示表示，形象便于理解，这样讲不仅能从学科的角度解释原理，而且用浓度商把沉淀的溶解和生成联系在一起，更有助于学生形成知识体系。

本节内容准备完之后，心中其实仍然存在以下几个疑问

1.有没有更好探究性实验帮助学生建立难溶电解质的溶解平衡?

2.怎样结合教辅资料和历年高考题来理解课标和教材,处理溶度积常数教学的深广度?

3.如何帮助学生打破定式思维，从平衡的角度去理解复分解反应的实质？

4.教参建议本节内容为两课时，如果压缩至一课时的话，时间会比较紧张，教学任务难以完成，可以再设计一节习题课，适当增加计算的问题，在难度的把握上如何处理？

课标要求及解读：

 1．课标要求：

能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。

 2．解读：

建立沉淀溶解平衡的概念，能从离子的层面描述沉淀溶解平衡的建立及移动，知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。