關于如何開展沉淀溶解平衡教學的探討

雷繼平

【摘 要】由于沉淀溶解平衡知識在實際生活、工農業生產、科學研究中的應用十分廣泛，加之沉淀溶解平衡知識本身涉及的知識儲備較多，導致這一內容成為高中化學教學的重難點之一。許多學生在學習此部分內容時，往往搞不清其中的定量概念，造成概念混淆。為此，筆者針對這一問題，探討如何在教學中按照課程標準要求準確定性描述這些概念及應用概念解決高考題中的問題。

【關鍵詞】高中化學；沉淀溶解平衡；教學

沉淀溶解平衡課堂教學的主體目標是培養學生的科學思維方法，重點是培養學生分析解決生產、生活中實際問題的能力。但在學習過程中，很多學生很難掌握其中的定量概念，造成概念混淆，給教學效果造成很大影響。為此針對此問題開展針對性教學，幫助學生準確掌握其中的定量概念，促進教學效率的不斷提升，更好的對高考中的命題進行解決。

一、高中化學沉淀溶解平衡知識在教材中的呈現

高中化學在講述難溶電解質的溶解平衡時設計了相關沉淀轉化的實驗。例如實驗1 [向盛有10滴0.1mol/L AgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/L KI溶液，觀察、記錄現象；再向其中滴加0.1mol/L Na2S溶液，觀察并記錄現象。]實驗2：[向盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的試管中滴加1-2滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加0.1mol/L FeCl3溶液，靜置，觀察、記錄現象。]這兩個實驗可以讓學生認識到常見的難溶物之間是存在沉淀溶解平衡的，而且平衡之間是可以轉化的，緊接著在這兩個實驗對應的思考與交流中設計了這樣一個問題[如果將上述兩個實驗中的沉淀生成和轉化的操作步驟顛倒順序，會產生什么結果？試利用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，并找出這類反應發生的特點。]

二、教學此部分內容時教師普遍采用的方式以及學生的困惑

教師在解釋上述現象時通常的教學方式不外乎首先分析沉淀溶解平衡，然后通過加入結合原平衡中的離子的相應物質破壞平衡實現沉淀的轉化，從上述實驗得出溶解度較大的物質容易轉化成溶解度較小的物質的結論，這就要求加入的新物質能夠跟原沉淀對應的離子生成溶解度更小的物質。多數學生在學習過程中習慣于接受老師講的結論，不太善于質疑，在處理實際問題時才發現自己對于概念的實質并沒有真正的領悟到，不會解答某些相關的試題。但是也有些學生在仔細分析這個問題后產生了一些困惑。溶解度的相對大小本身應該是一個定量的概念，教師在教學過程中只是定性地描述了這個概念，使得善于質疑的學生產生了如何判斷溶解度相對大小的疑惑。溶解度通常是以g為單位的，比較是否生成沉淀（比較離子積Qc和溶度積Ksp的相對大小）時也是通過物質的量濃度來計算，在這個計算過程中涉及Ksp的表達式，涉及單位的換算，老師是如何直接通過現象的出現得出溶解度大小的結論的呢？

三、如何提高高中化學沉淀溶解平衡教學的建議

任何新知識的學習都是建立在原有知識的基礎上的，因此，只有溫故才能知新。沉淀溶解平衡的學習是建立在以前所學的化學平衡、物質的量濃度、溶解度等相關概念之上的。主要是研究難溶電解質，當然難溶是相對而言的，在初中教材中有相關溶解度大小（20℃）的介紹[固態物質在100g溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量，<0.01g為難溶]。在這里并不是說微溶或可溶物質不存在沉淀溶解平衡，它們同樣可以達到飽和狀態，同樣可以建立沉淀溶解平衡，只不過不是我們的重點研究對象而已。

達到化學平衡狀態時，體系中各物質的濃度必須保持不變且滿足平衡常數的要求；沉淀溶解達到平衡狀態時，各種離子濃度也必須保持不變且滿足溶度積常數的要求，二者之間是相同的。在科學視野中從實質上分析了在給定條件下沉淀能否生成或溶解的判斷方法（比較離子積Qc和溶度積Ksp的相對大小），沉淀要想實現轉化，離子濃度的大小也必須符合上述要求，中學教材離子濃度的表達通常是以mol/L為單位的，確實如此，教師在講這個知識點時，應該要指出溶解度大的物質轉化成溶解度小的物質的結論的局限性，在課本上有一句話[一般說來，溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現]，教師在教學過程中應該指出上述沉淀轉化的結論的得出比較適合于溶解度差別比較大的物質，是一般情況而已，溶解度差別比較大時，溶解度與物質的量濃度換算結束后是可以滿足離子積Qc和溶度積Ksp的相對大小的判斷方法的。其實，沉淀轉化的實質還是需要通過定量的計算才能得出準確的結論，當溶解度差別不是很大時，二者經常可以實現相互轉化。

為了讓學習較好的、善于質疑的學生進一步理解沉淀的轉化，教師在教學過程中還可以給學生課本上相關實驗的一些Ksp數據，讓學生在課下通過討論計算充分理解沉淀轉化的實質。這樣更加利于學生理解課本中以及老師講過的定性的沉淀轉化的結論以及其實質。

四、例題分析

[例題].自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉變為銅藍（CuS）。下列分析正確的是（ ）A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度。

這道題就是出自于高中化學選修四中的沉淀轉化，通過沉淀的轉化判斷出溶解度的大小，當然，正如前面所分析的內容，這只是一種粗略的判斷方法，要想把概念進一步量化，需要通過相應的計算來實現。學生在遇到此類問題時主要的疑惑就是通過上述定性描述，是如何判斷出溶解度的大小的？這就要求老師在講述相應知識時一定要講清楚實質，講清楚常見的說法是否是建立在某種前提條件之下的，在達到考試說明要求的等級的同時讓學生真正明白透過現象看清現象背后的定量本質，本知識點尤其側重定性與定量的化學學科思想，二者結合在一起時增加了判斷正誤的難度。

總之，沉淀溶解平衡是高中化學基礎理論的一個重要組成部分，是學生高中階段的學習難點之一。教師應在分析沉淀溶解平衡的教學功能和學生已有認識的基礎上，探究如何在教學中按照課程標準要求準確定性描述這些概念及應用概念解決高考題中的問題，提高教學效益，促進學生的發展。

參考文獻：

[1]王孝軍.令人喜令人憂的沉淀溶解平衡實驗[J].中學化學教學參考，2016，（7）.