难溶电解质的溶解平衡
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《难溶电解质的溶解平衡》教学设计
湖南省湘潭市湘钢一中 周 洁
一、基本说明
1．教学内容所属模块：《化学选修4》
2．年级：高二年级
3．所用教材出版单位：人民教育出版社
4．所属的章节：第三章第四节
5．教学时间：45 分钟
二、教学设计
1.教学目标：
知识与技能：
1、 知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程；
2、 初步理解沉淀溶解平衡原理，能描述沉淀溶解平衡；
3、 知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化），能运用难溶电解质的溶解平衡解释简单的实验现象，培养学生的知识迁移能力和逻辑推理能力。
过程与方法：
1、 在新知识的学习过程中尝试变换观察问题的角度来重新认识和思考问题。
2、 在解决沉淀转化问题的过程中，体验科学探究的过程。
3、 在沉淀的生成、溶解、转化实验中，学习控制变量的方法。
情感、态度和价值观：
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；通过解决新问题的过程及运用新的思维方法，提高学习化学的兴趣；培养对立统一的辨证唯物主义观点，及学生乐于探究、合作学习的能力。
2.内容分析：
本节教材与旧大纲教材比属于新增加的内容。是在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类的水解平衡之后才学习的。本节知识承上启下，内容分两部分，第一是介绍难溶电解质的溶解平衡，第二是介绍如何运用难溶电解质的溶解平衡解决在生产生活中的实际问题。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。学生通过学习，既是对前面所学平衡知识的应用，又可帮助学生更全面的了解水溶液中离子平衡相关的理论，使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。
3.学情分析：
学生已有的认知基础：在初中阶段学生学习过溶解度的意义及常见物质的溶解性，会辨认“沉淀”；在必修1中讨论过复分解类型的离子反应发生的三个条件之一是生成沉淀；在本册书的前有内容中学习了有关的平衡知识：弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡。
学生学习本课的困难或可能出现的问题：本节课的理论分析性较强，要求学生有较强的思维及理解能力，在新（沉淀的溶解平衡）旧（认为沉淀不溶于水）知识的冲突过程中，运用了一种新的解决问题的方式：转化思考方向，摆脱定势思维模式，学生的接受能力可能达不到预期效果。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，深刻理解复分解反应的本质。
4.教学重、难点及其突破策略
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实际问题
突破策略：
（1）在学生已有知识的基础上，形成概念、发展认识，使新知识的学习过程与旧知识的比较过程相结合；
（2）在系列实验活动中，体验研究方法，让实验探究与理论分析相结合；
（3）设计学生活动，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。
5.设计思路：
本节内容学生理解起来并不容易。虽然教材上只占一页半的篇幅，但知识点却要联系很多化学平衡、电离平衡等内容。因此在教学设计的时候，针对学生在难溶电解质溶解的认知冲突上，从实验入手，通过实验验证反应确实是没有进行到底的，能够很直观的说明难溶电解质的溶解问题。通过硬水软化和除水垢问题的探究，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。完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识，深刻理解复分解反应的本质。
此外，对于科学视野中有关溶度积的内容，由于此内容与前有知识如化学平衡常数、电离平衡常数十分类似，对学生也是知识完整的一环，掌握溶度积对学生理解难溶电解质的转化有较好帮助，所以将此内容在课上做简单处理，在低理解难度的前提下，适当讲解给学生。
在整个教学过程中都是教师启发引导学生通过探究去获取知识，训练思维，加深他们对所学知识的理解和运用，提高学生的科学素养。
课堂教学程序: 问题 ——→ 探究 ——→ 结论 ——→ 应用
学生（主体性）：提出问题—→自主探究—→归纳概括—→应用拓展
交往↑↓互动 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈
教师（主导性）：创设情景—→搭建平台—→组织交流—→提供问（习）题
三、教学过程
课题 难溶电解质的溶解平衡 授课人 周洁 学校 湖南省湘潭市湘钢一中
教学方法 启发――探究
仪器药品 NaCl溶液、AgNO3溶液、KI溶液、CaCl2溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、稀盐酸、试管若干
教学流程 教 师 活 动 学 生 活 动 设 计 意 图
引入问题 〔创设情景〕在过量NaCl与AgNO3反应后的溶液中存在哪些阳离子？ 【指导实验】指导学生完成实验及交流 学生讨论：（预期回答）Na+、H＋、Ag＋或Na+、H＋【分组进行实验】取2mLNaCl溶液于试管中，滴加几滴AgNO3溶液，分成两份，然后向其中一支试管中滴加几滴KI溶液。观察、对比、记录实验现象。写出离子方程式。【交流】实验现象 以学生熟知的反应提出问题，激发思考，引出新课。通过实验形成与学生原有认识的冲突，激发学生深入思考，引起学生的兴趣，营造探究学习情境。
引导讨论探究实 验 〔组织小组交流〕AgI是如何生成的？Ag＋从何而来？【板书】难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 【思考表达】一般学生会认为该反应可以进行完全。而实验结果却表示出反应并未彻底，通过讨论后，初步形成难溶电解质存在溶解平衡的概念。 通过观察思考，有主动提出问题的能力，明确问题研究的方向。
【引导讨论】指导学生进行小组讨论，描述沉淀溶解平衡。【展示】学生讨论结果【板书】 【小组讨论】 【思考】分析沉淀转化过程 培养学生透过现象看本质的分析、归纳和口头表达能力。
【过渡】【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？ 引导学生将理论与实践结合。
【讲述】硬水软化【指导实验】Ca2＋分别与同浓度CO32－和SO42－溶液的反应。【问题】除去水中的Ca2+应选择哪一种试剂？依据是什么？试剂选择的原则是什么？【板书】1.沉淀的生成 【进行实验】CaCl2溶液分别与等浓度的Na2CO3、Na2SO4反应，观察、对比、记录实验现象。写出离子方程式。【展示】看到沉淀所用试剂量SO42－远大于CO32－。【思考回答】用CO32－除去Ca2+，选择的原则是生成物溶解度更小。 加深对沉淀生成的认识。
【指导实验】碳酸钙和硫酸钙分别加入稀盐酸。【交流展示】【板书】2.沉淀的溶解 【进行实验】从微观角度解释CaCO3溶于稀盐酸。用化学用语表达，用化学语言描述。 加深学生对溶解平衡的认识，意识到溶解实质是沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
应用拓展 【引导探究】提出问题：如何除去CaSO4【板书】3.沉淀的转化 提出假设、设计方案、交流讨论进行实验、得出结论。用离子方程式表示实验原理，用符号和化学语言分析反应过程。 学生体验探究过程，深化对沉淀转化的理解。
【小结】复分解反应发生条件的进一步认识。 【思考】认识溶液中复分解反应发生条件的本质是平衡的移动。生成更难溶、更易挥发或更难电离的物质。 拓宽和加深对复分解反应的认识。
应用 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）的物质保护着，它在唾液中存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)——5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)。1．进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：______________________2．根据羟基磷灰石的平衡体系，你能想到用什么方法保护牙齿？____________________；3． 已知Ca5(PO4)3F(氟磷酸钙)的溶解度比Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）更小，请你解释使用适量的含氟牙膏能防止龋齿的原因，并尝试写出反应离子方程式。 思考练习讨论学生发表学生互评 及时练习，加深理解。
【课堂小结】通过本节课的学习，你认为你能做到的是 反思归纳 培养学生的总结归纳能力。反馈所学信息。
作业 〔课后作业〕1、完成课后习题2、完成《优化设计》中本节习题。 课外完成作业 巩固所学知识，反馈所学信息。
四、【板书设计】
难溶电解质的溶解平衡
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
二、沉淀反应的应用
1．沉淀的生成
Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓
Ca2+＋SO42－＝CaSO4↓
2．沉淀的溶解
3.沉淀的转化
五、教学反思
1、 营造了探究学习情境，激发了学生的学习兴趣，培养了学生主动提出问题、探究问题和分析解决问题的能力。
2、及时的巩固练习和反思，便于学生掌握并运用所学知识，增强成就感，促使学生乐于探究，合作学习，养成良好的学习习惯，有利于提高学生的科学素养。
3、注重了学生的思维训练，培养了学生透过现象看本质的分析归纳、与他人交流和口头表达能力，体验科学探究的艰辛和喜悦，自主感受化学世界的奇妙与和谐。
4、运用启发——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】联系地址：湖南省湘潭市湘钢一中
邮政编码：411101
联系人 ：周 洁
E-mail : zhoujie_0526@ ( mailto:zhoujie_0526@ )
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《难溶电解质的溶解平衡》教学设计
湖南省湘潭市湘钢一中 周 洁
一、基本说明
1．教学内容所属模块：《化学选修4》
2．年级：高二年级
3．所用教材出版单位：人民教育出版社
4．所属的章节：第三章第四节
5．教学时间：45 分钟
二、教学设计
1.教学目标：
知识与技能：
1、 知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程；
2、 初步理解沉淀溶解平衡原理，能描述沉淀溶解平衡；
3、 知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化），能运用难溶电解质的溶解平衡解释简单的实验现象，培养学生的知识迁移能力和逻辑推理能力。
过程与方法：
1、 在新知识的学习过程中尝试变换观察问题的角度来重新认识和思考问题。
2、 在解决沉淀转化问题的过程中，体验科学探究的过程。
3、 在沉淀的生成、溶解、转化实验中，学习控制变量的方法。
情感、态度和价值观：
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；通过解决新问题的过程及运用新的思维方法，提高学习化学的兴趣；培养对立统一的辨证唯物主义观点，及学生乐于探究、合作学习的能力。
2.内容分析：
本节教材与旧大纲教材比属于新增加的内容。是在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类的水解平衡之后才学习的。本节知识承上启下，内容分两部分，第一是介绍难溶电解质的溶解平衡，第二是介绍如何运用难溶电解质的溶解平衡解决在生产生活中的实际问题。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。学生通过学习，既是对前面所学平衡知识的应用，又可帮助学生更全面的了解水溶液中离子平衡相关的理论，使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。
3.学情分析：
学生已有的认知基础：在初中阶段学生学习过溶解度的意义及常见物质的溶解性，会辨认“沉淀”；在必修1中讨论过复分解类型的离子反应发生的三个条件之一是生成沉淀；在本册书的前有内容中学习了有关的平衡知识：弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡。
学生学习本课的困难或可能出现的问题：本节课的理论分析性较强，要求学生有较强的思维及理解能力，在新（沉淀的溶解平衡）旧（认为沉淀不溶于水）知识的冲突过程中，运用了一种新的解决问题的方式：转化思考方向，摆脱定势思维模式，学生的接受能力可能达不到预期效果。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，深刻理解复分解反应的本质。
4.教学重、难点及其突破策略
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实际问题
突破策略：
（1）在学生已有知识的基础上，形成概念、发展认识，使新知识的学习过程与旧知识的比较过程相结合；
（2）在系列实验活动中，体验研究方法，让实验探究与理论分析相结合；
（3）设计学生活动，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。
5.设计思路：
本节内容学生理解起来并不容易。虽然教材上只占一页半的篇幅，但知识点却要联系很多化学平衡、电离平衡等内容。因此在教学设计的时候，针对学生在难溶电解质溶解的认知冲突上，从实验入手，通过实验验证反应确实是没有进行到底的，能够很直观的说明难溶电解质的溶解问题。通过硬水软化和除水垢问题的探究，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。完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识，深刻理解复分解反应的本质。
此外，对于科学视野中有关溶度积的内容，由于此内容与前有知识如化学平衡常数、电离平衡常数十分类似，对学生也是知识完整的一环，掌握溶度积对学生理解难溶电解质的转化有较好帮助，所以将此内容在课上做简单处理，在低理解难度的前提下，适当讲解给学生。
在整个教学过程中都是教师启发引导学生通过探究去获取知识，训练思维，加深他们对所学知识的理解和运用，提高学生的科学素养。
课堂教学程序: 问题 ——→ 探究 ——→ 结论 ——→ 应用
学生（主体性）：提出问题—→自主探究—→归纳概括—→应用拓展
交往↑↓互动 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈 启发↑↓反馈
教师（主导性）：创设情景—→搭建平台—→组织交流—→提供问（习）题
三、教学过程
课题 难溶电解质的溶解平衡 授课人 周洁 学校 湖南省湘潭市湘钢一中
教学方法 启发――探究
仪器药品 NaCl溶液、AgNO3溶液、KI溶液、CaCl2溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、稀盐酸、试管若干
教学流程 教 师 活 动 学 生 活 动 设 计 意 图
引入问题 〔创设情景〕在过量NaCl与AgNO3反应后的溶液中存在哪些阳离子？ 【指导实验】指导学生完成实验及交流 学生讨论：（预期回答）Na+、H＋、Ag＋或Na+、H＋【分组进行实验】取2mLNaCl溶液于试管中，滴加几滴AgNO3溶液，分成两份，然后向其中一支试管中滴加几滴KI溶液。观察、对比、记录实验现象。写出离子方程式。【交流】实验现象 以学生熟知的反应提出问题，激发思考，引出新课。通过实验形成与学生原有认识的冲突，激发学生深入思考，引起学生的兴趣，营造探究学习情境。
引导讨论探究实 验 〔组织小组交流〕AgI是如何生成的？Ag＋从何而来？【板书】难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 【思考表达】一般学生会认为该反应可以进行完全。而实验结果却表示出反应并未彻底，通过讨论后，初步形成难溶电解质存在溶解平衡的概念。 通过观察思考，有主动提出问题的能力，明确问题研究的方向。
【引导讨论】指导学生进行小组讨论，描述沉淀溶解平衡。【展示】学生讨论结果【板书】 【小组讨论】 【思考】分析沉淀转化过程 培养学生透过现象看本质的分析、归纳和口头表达能力。
【过渡】【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？ 引导学生将理论与实践结合。
【讲述】硬水软化【指导实验】Ca2＋分别与同浓度CO32－和SO42－溶液的反应。【问题】除去水中的Ca2+应选择哪一种试剂？依据是什么？试剂选择的原则是什么？【板书】1.沉淀的生成 【进行实验】CaCl2溶液分别与等浓度的Na2CO3、Na2SO4反应，观察、对比、记录实验现象。写出离子方程式。【展示】看到沉淀所用试剂量SO42－远大于CO32－。【思考回答】用CO32－除去Ca2+，选择的原则是生成物溶解度更小。 加深对沉淀生成的认识。
【指导实验】碳酸钙和硫酸钙分别加入稀盐酸。【交流展示】【板书】2.沉淀的溶解 【进行实验】从微观角度解释CaCO3溶于稀盐酸。用化学用语表达，用化学语言描述。 加深学生对溶解平衡的认识，意识到溶解实质是沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
应用拓展 【引导探究】提出问题：如何除去CaSO4【板书】3.沉淀的转化 提出假设、设计方案、交流讨论进行实验、得出结论。用离子方程式表示实验原理，用符号和化学语言分析反应过程。 学生体验探究过程，深化对沉淀转化的理解。
【小结】复分解反应发生条件的进一步认识。 【思考】认识溶液中复分解反应发生条件的本质是平衡的移动。生成更难溶、更易挥发或更难电离的物质。 拓宽和加深对复分解反应的认识。
应用 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）的物质保护着，它在唾液中存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)——5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)。1．进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：______________________2．根据羟基磷灰石的平衡体系，你能想到用什么方法保护牙齿？____________________；3． 已知Ca5(PO4)3F(氟磷酸钙)的溶解度比Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）更小，请你解释使用适量的含氟牙膏能防止龋齿的原因，并尝试写出反应离子方程式。 思考练习讨论学生发表学生互评 及时练习，加深理解。
【课堂小结】通过本节课的学习，你认为你能做到的是 反思归纳 培养学生的总结归纳能力。反馈所学信息。
作业 〔课后作业〕1、完成课后习题2、完成《优化设计》中本节习题。 课外完成作业 巩固所学知识，反馈所学信息。
四、【板书设计】
难溶电解质的溶解平衡
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
二、沉淀反应的应用
1．沉淀的生成
Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓
Ca2+＋SO42－＝CaSO4↓
2．沉淀的溶解
3.沉淀的转化
五、教学反思
1、 营造了探究学习情境，激发了学生的学习兴趣，培养了学生主动提出问题、探究问题和分析解决问题的能力。
2、及时的巩固练习和反思，便于学生掌握并运用所学知识，增强成就感，促使学生乐于探究，合作学习，养成良好的学习习惯，有利于提高学生的科学素养。
3、注重了学生的思维训练，培养了学生透过现象看本质的分析归纳、与他人交流和口头表达能力，体验科学探究的艰辛和喜悦，自主感受化学世界的奇妙与和谐。
4、运用启发——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】联系地址：湖南省湘潭市湘钢一中
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E-mail : zhoujie_0526@ ( mailto:zhoujie_0526@ )
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