2020-2021学年高二化学人教版选修4——难溶电解质溶解平衡教学设计

课题：难溶电解质的溶解平衡教学设计（高三一轮复习）
武汉市蔡甸区汉阳一中 金晚宜 一．基本说明：
1. 教学内容所属模块：选修4 化学反应原理 2. 所属章节：第三章 第四节 3. 年级及课型：高三一轮复习课 4. 课堂教学模式：“1+1”教学模式 5. 所用教材出版单位：人民教育出版社 6. 教学用时：40分钟 二．教学设计 1.教学目标 （1）知道难溶物在溶剂中存在沉淀溶解平衡（2）理解溶度积的概念，并能进行相关的计算。能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解；
知道沉淀的溶解和转化的本质，能通过定量的计算来分析沉淀的转化（3）了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用 通过数字化实验——测定饱和CaCO3溶液的电导率，让学生亲眼目睹亲身体验沉淀物也是可以微量溶解的，帮助学生建立和理解“难溶电解质的溶解平衡”这个抽象的概念；
利用数字化实验测定难溶电解质（CaCO3）饱和溶液的电导率，让学生真正明白了“不溶只是相对的，没有绝对不溶的物质，培养学生辩证唯物地看问题的方法和价值观。

通过本节课的学习，培养学生的“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”等核心素养。

2. 学情分析 学生在高二已经学习过了此部分的新课，已初步掌握了本节内容的基本知识：难溶物存在溶解平衡以及沉淀溶解平衡在生产生活中的应用，但据本人了解，学生对本节内容的掌握还存在以下几方面的问题：
第一，对于“难溶电解质的溶解平衡”这个抽象的概念还是模糊的。我校学生在上新课时是没有亲身体验过的“难溶电解质存在溶解平衡”的，他们只是从书本中获取了这个抽象的理论知识，所以学生内心上是难以信服的！本节复习课可以通过数字化实验帮助学生理解和信服“难溶电解质存在溶解平衡”。

第二，对于“难溶电解质的Ksp与溶解度（g/100g水）之间的换算关系”没搞清楚。2014课标全国卷Ⅰ第11题就考查了这个换算关系，所以作为一轮复习的这节课，应该让学生掌握这个计算关系和方法！ 第三，对于要求“通过定量的计算来分析沉淀的转化”这一点，掌握得并不好，甚至可以说是很差！大部分学生在学习新课时都知道了沉淀的产生和溶解的本质，也即Ksp与QC的关系，但并不知道利用哪个数据来计算QC，所以根本就不能正确判断出沉淀A是否能转化成沉淀B。

本节复习课主要围绕学生对于这块知识存在的问题和掌握得不好的地方进行探究，巩固旧知识，补充新知识，学习新技能，开阔新视野！ 3.设计思路 “1+1”教学模式简介：学生需要在课前花一节课的时间做导学案，预习新课知识，找出疑难问题，每个小组都分配有任务；
课堂上主要由各小组派代表上讲台展示讲解学习成果，讲解结束后，其他小组可以任意提问，对于其他小组提出的问题，全班同学都可以抢答，最后老师点评。这种教学模式真正充分发挥了学生的主动性！ 纵观近几年的高考题，结合学生的薄弱点，本人将导学案设计成了五个问题，将本节内容的高频考点及学生的薄弱点全部融于学案中的五个问题中，这样既便于学生的讲解，又便于学生明白学习目标，还可以避免“炒现饭”。

充分利用信息化技术在化学教学中的应用，课堂上利用数字化实验帮助学生轻松掌握抽象的知识，并开阔学生的眼界。

不断创设问题情境，调动学生思考问题的积极性，提高学生解决问题的能力，体验科学探究的乐趣。

设计实验并动手操作实验，培养学生的合作精神，强化学生的观察能力，提高学生的动手能力。

4. 教学重、难点 教学重点：（1）用数字化实验帮助学生建立难溶电解质的溶解平衡概念 （2）用溶度积规则判断沉淀的产生及溶度积的相关计算 教学难点：（1）根据难溶电解质的溶解和转化来分析判断难溶电解质的溶解性大小 （2）沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用 5. 教学媒体的选择 艾迪生牌数字化实验探究仪、课件（ppt）、图表、实验等 三．教学过程 教学环节 及内容 教师活动 学生活动 设计意图 课前自主学习阶段 将精心设计好的导学案分发给学生，并预测学生完成导学案可能存在哪些问题 课前自主学习 一节课完成导学案 培养学生的自主学习能力 一．难溶电解质的溶解平衡 【问题一】下列说法正确的是（ ）
A.某物质为难溶物，则该物质不溶于水 B. CaCO3是沉淀，故CaCO3的溶解度为0 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D.绝对不溶的物质是不存在的 追问：可以通过什么实验证明难溶电解质CaCO3的溶解性？ 评价：你们的方法理论上可行，但实际上中学实验室里的托盘天平精确度不够，难以实现。

展示并介绍数字化探究仪器及电导率的涵义：数字化实验仪器电导仪可以精确测量溶液的导电性（通过测定溶液的电导率）。需要的设备有：电脑，数据采集器，电导率传感器，电极等（见下图四）。

（ppt放映）数字化实验测电导率：利用数字化探究实验仪器测定蒸馏水（见下图一）、CaCO3饱和溶液（见下图二）、0.001 mol／L NaCl溶液（见下图三）的电导率，记录并分析数据 提问：1.蒸馏水的电导率为什么不为0？ 2. 饱和CaC03溶液的电导率为什么比蒸馏水大？而比0.001 mol／L NaCl溶液小很多？ 很快就选出正确选项D 激烈的讨论后第一小组学生代表回答：
称取一定质量的碳酸钙固体溶于100克水中，一段时间后再取出来干燥称重，看固体质量有没有减轻 受启发后回答：测定饱和CaCO3溶液的电导率 学生代表甲：因为蒸馏水中有H+和OH-离子，故电导率不为0. 学生代表乙：饱和CaC03溶液的电导率比蒸馏水大是因为其中除了蒸馏水电离的H+和OH-离子外，还有别的离子，应该是Ca2+和CO32-离子。比0.001 mol／L NaCl溶液小很多说明饱和CaC03溶液中Ca2+和CO32-离子浓度很小。

通过一道简单的选择题作为【问题一】引出难溶电解质的溶解性的测定问题。引导学生进行深层次的思考，激发学习的兴趣。

主要设计意图是为下面的数字化实验的引出做好铺垫。

让学生亲眼目睹亲身体验沉淀物也是可以微量溶解的，帮助学生建立和理解“难溶电解质的溶解平衡”这个抽象的概念 引导学生明白电导率的涵义并学会分析电导率不同的本质原因，亲身体验难溶电解质CaC03在水中是可溶解并存在着溶解平衡的。

【问题二】难溶电解质的Ksp与溶解度的关系 问题：难溶电解质的Ksp相对较大，其溶解度就较大吗？请根据下表一和表二中已知数据计算BaSO4和Ag2CrO4两种饱和溶液中相关数据，并完成两表格（此两个表格导学案上已呈现，学生在自主学习期间已完成）
（ppt放映）几种不同类型的难溶电解质的Ksp与溶解度的数据关系来强化Ksp与溶解度之间没有必然的关系 第二小组派两名学生上黑板展示表格中计算结果 其他小组同学评价正误并请一名同学板书出BaSO4和Ag2CrO4两种难溶物各自的Ksp与溶解度两者的换算公式 通过亲自计算来理清Ksp与溶解度的关系：
不能直接用Ksp表示溶解度的相对大小。可以根据Ksp计算出溶解度（g/100g水或mol/L），培养计算能力。

图一 图二 图三 图四 表一：
c(Ba2+) （ mol/L）
c(SO42-) （ mol/L）
c(BaSO4)（aq）
（ mol/L）
BaSO4的溶解度（g/100g水）
溶度积常数Ksp BaSO4 1.1x 10-10 表二：
c(Ag+) （ mol/L）
c(CrO42-) （ mol/L）
c(Ag2CrO4)(aq) （ mol/L）
Ag2CrO4的溶解度（g/100g水）
溶度积常数Ksp Ag2CrO4 1.1 x 10-12 （续教学过程表格）
二．沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成 【问题三】下图为某温度下硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线图，请回答问题：
（1）该温度下Ksp(BaSO4)= （2）b点是否有固体析出?为什么? （3）d点有无沉淀?为什么? 课堂临时生成问题1：如何改变条件使得d点处溶液析出沉淀呢? 对学生的回答加以完善性启发：加氢氧化钡固体行不？丙同学的建议加热蒸发水的同时，温度也升高了，BaSO4的Ksp随温度的升高也增大，所以应该是加热蒸发后冷却至原温。

课堂临时生成问题2：画出 d点分别加入可溶性钡盐、加可溶性硫酸盐固体、加热浓缩冷却至原温后在图像中的位置 第三小组派代表上台讲解并展示各小题的答案：b点有沉淀析出，因为此处QC﹥Ksp；
d点无沉淀析出，因为QC＜Ksp 讨论后各小组抢答：
甲：加可溶性钡盐或加可溶性硫酸盐固体 乙：降温，因为一般难溶电解质的Ksp随温度降低而减小，降温可以减小Ksp 丙：加热蒸发水，增大c(Ba2+)和c(SO42-) 还是第三小组派代表上黑板画点，第一个同学画错了两个点，本组内另一个同学赶紧跑上来纠正。

利用具体图像帮助学生理解溶度积规则，并利用溶度积规则判断沉淀的产生。

设置课堂临时生成性问题（导学案上是没有呈现的），因为没有事先准备，所以容易出错，培养学生的应变能力 2.沉淀的溶解 【问题四】Mg(OH)2固体能溶于浓NH4Cl溶液吗？ 请解释原因。

每个小组分有一套实验药品：MgCl2溶液、NaOH溶液、浓NH4Cl溶液；
NH4N03、氨水、(NH4)2SO4 、CH3COONH4 从以上药品中自选试剂完成实验 （“追问”导学案上没有呈现）
追问1：为什么可以溶解呢？从理论上解释原因。

追问2：从上面提供的试剂中选择合适的试剂设计实验来验证你们的理论解释，看哪个同学的解释是正确的。

各小组动手做实验 第四小组同学回答：Mg(OH)2固体能溶于浓NH4Cl溶液。

思考后回答：
甲：NH4+结合了Mg(OH)2溶解平衡中的OH-使得Mg(OH)2溶解平衡不断向溶解方向移动 乙：NH4+水解产生了H+ H+再与Mg(OH)2溶解平衡中的OH-使得Mg(OH)2溶解平衡不断向溶解方向移动 丙：我将CH3COONH4滴入Mg(OH)2沉淀中，发现沉淀也溶解了，而CH3COONH4是中性的并不显酸性，说明甲同学的解释是正确的 通过实验激发学生的学习兴趣，经常用实验来说明问题，培养科学的探究精神。

3.沉淀的转化 【问题五】已知25℃时，部分难溶电解质的溶度积如下表三：
⑴．AgCl为什么容易转化为AgI（教材上的实验）？请你按下面提示的步骤，从定量的计算来分析。

（导学案上显示）沉淀转化的离子方程式：
K= （写出表达式并计算）
需加入c(I-)的最小值= ，生成AgI沉淀的Ag+来自于 。

⑵向AgI沉淀中滴加NaCl溶液能使AgI沉淀转化为AgCl沉淀吗？请你根据第⑴小题的提示步骤，进行定量的计算，用数据来分析你的结论 以第⑵小题的结论 课堂临时生成问题：
溶解度相对较小的都能转化为溶解度相对较大的吗？请通过定量计算判断Ag2S沉淀是否能转化为AgCl沉淀？（已知25℃时，饱和NaCl溶液中c(C1-)=4.53 mol·L-1，最浓的盐酸中c(C1-)=11.9 mol·L-1）
小结：
1.转化反应方程式的K值越大，转化就越 ，K值越小，转化就越 。

2. 相对较大的难溶物易转化为 相对较小的难溶物。一定条件下，有的 的难溶物也可能转化为 的难溶物。

3.沉淀转化的实质是   第五小组派代表上黑板展示导学案上该部分内容：
向AgCl加入NaI溶液，这个沉淀转化方程式的 K= Ksp（AgCl）/ Ksp（ AgI ）=2.4﹡106，加入NaI的浓度只需达到5.95﹡10-12mol/L就可以实现这个转化。这两个数据都可以说明 AgCl很容易转化为AgI 第五小组第二个同学上台展示：
K= Ksp（AgI）/ Ksp（AgCl）=4.25﹡10-7，加入NaCl的浓度需达到2.17﹡10-2mol/L就可以实现这个转化。这两个数据都可以说明AgI可以（能）转化为AgCl 思考片刻后，第六小组学生代表上来，在黑板上展示计算过程：饱和Ag2S溶液中 c(Ag+)等于Ksp（Ag2S）除以4后再开3次方，等于3.4﹡10-17mol/L,乘以浓度最大的c(C1-)，即QC（AgCl）=3.4﹡10-17mol/L﹡11.9 mol·L-1=4.05﹡10-16＜Ksp（AgCl），故绝对不能转化 全班同学一起完成小结部分内容。

以教材上的实验为依据，完成从“量”上进行解释 AgCl容易转化为AgI，锻炼学生的量化思维，提高计算能力，并归纳总结出沉淀转化的实质 表三：
物质 Ksp 溶解度（g/100g水）
AgCl 2.0х10-10 1.5х10-4 AgI 8.5х10-17 8.0х10-7 Ag2S 1.6х10-49 1.3х10-16 四．教学反思 本节复习课的教学设计有如下特点：
1. 教学内容上具有很强的针对性。学生在高二新课时已经掌握了的知识一带而过，没掌握的知识在本节课中各个击破。

2. 多媒体的选择上有了新的突破。不仅使用了常规的ppt，还使用了大家都不是很熟悉的数字化技术，提高了学生的学习热情，更主要的是学生很轻松的就掌握了抽象的知识，真正感知到“沉淀的溶解平衡”的存在。

3. 凸显了化学学科的特点——以实验为基础。学生自己设计并动手操做实验，从化学实验中学知识，探究化学的奥秘。

4. 通过本节课的学习，学生对于有关Ksp的计算水平有了“质”的飞跃。

总的说来，本节复习课收到了很好的教学效果，得到了听课专家和学生的一致好评。