詹崇明，黃愛(ài)民

（1.揚(yáng)州市寶應(yīng)縣中學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225800；2.揚(yáng)州市寶應(yīng)縣教育局教研室，江蘇 揚(yáng)州 225800）

一、教材和學(xué)情分析

（一）教材分析

蘇教版本節(jié)教材的知識(shí)建構(gòu)線路：

這個(gè)建構(gòu)線路體現(xiàn)了由理論到運(yùn)用的主線。在理論部分有兩個(gè)要點(diǎn)，一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生建立沉淀與溶解是可逆過(guò)程的觀點(diǎn)；二是通過(guò)類(lèi)比化學(xué)平衡、電離平衡構(gòu)建沉淀溶解平衡概念。教材編寫(xiě)體現(xiàn)以下四個(gè)特點(diǎn)：①充分考慮學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力。②特別注意生產(chǎn)、生活和實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)。本節(jié)生活情境美麗的溶洞、誤食鋇鹽中毒的救治、氟化物防治齲齒等體現(xiàn)了本節(jié)知識(shí)與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系，而有關(guān)沉淀溶解平衡移動(dòng)的知識(shí)，則被全部置于生產(chǎn)生活的情境之中。③注意運(yùn)用直觀的方式說(shuō)明問(wèn)題。在“沉淀溶解和沉淀生成是可逆過(guò)程”建構(gòu)時(shí)，采用了直觀描述微觀圖景的方法；在“形成沉淀溶解平衡和溶度積概念”時(shí)，采用相關(guān)化學(xué)平衡知識(shí)類(lèi)比遷移這種比較直觀的建構(gòu)方法。④能注意發(fā)揮學(xué)生主體作用，二個(gè)活動(dòng)與探究、三個(gè)交流與討論，涵蓋了上述知識(shí)建構(gòu)線路中的全部環(huán)節(jié)。

（二）學(xué)生情況分析

學(xué)生此前深入地學(xué)過(guò)物質(zhì)的溶解和化學(xué)平衡，也經(jīng)歷過(guò)將化學(xué)平衡知識(shí)遷移運(yùn)用于電離和鹽類(lèi)水解，這些為學(xué)生學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡奠定了知識(shí)和方法層面的基礎(chǔ)。但教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)沉淀與溶解問(wèn)題仍有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。具體為：①沉淀與溶解是兩個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的現(xiàn)象，在學(xué)生那里卻常常是割裂的。②生成沉淀的復(fù)分解反應(yīng)因其反應(yīng)迅速、現(xiàn)象明顯、反應(yīng)靈敏，常使學(xué)生形成單向反應(yīng)的錯(cuò)覺(jué)，妨礙了其為可逆反應(yīng)的建構(gòu)。③習(xí)慣上將沉淀物看作不溶物的前概念，對(duì)沉淀在水中有微少溶解的認(rèn)同有強(qiáng)干擾。

二、設(shè)計(jì)思路

要進(jìn)行追求科學(xué)本質(zhì)的探究，就要關(guān)注科學(xué)中的觀點(diǎn)與證據(jù)，即觀點(diǎn)的產(chǎn)生過(guò)程要被追問(wèn)，獲取證據(jù)的實(shí)驗(yàn)要經(jīng)歷緊扣目標(biāo)的思路層面的構(gòu)想，這些在下面的學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)中將被顯性化。第1課時(shí)從幫助學(xué)生產(chǎn)生“難溶電解質(zhì)在水中是否存在著沉淀溶解的可逆過(guò)程”的核心問(wèn)題開(kāi)始，到用反證法設(shè)計(jì)實(shí)證方案并實(shí)施實(shí)證，證實(shí)該核心問(wèn)題的結(jié)束。第2課時(shí)內(nèi)容是沉淀溶解平衡移動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。第1節(jié)課的核心問(wèn)題是：難溶物在水中真的存在沉淀溶解和沉淀生成的可逆過(guò)程嗎？圍繞這一問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了如下學(xué)習(xí)過(guò)程:

三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

（一）知識(shí)與技能

①了解難溶物亦溶，難溶物在水中真的存在沉淀溶解和沉淀生成的可逆過(guò)程。

②理解沉淀溶解平衡建立過(guò)程，初步掌握沉淀溶解平衡和溶度積的概念。

（二）過(guò)程與方法

①通過(guò)對(duì)“難溶物是否溶解”和“難溶電解質(zhì)在水中是否存在著沉淀溶解的可逆過(guò)程”的探究，讓學(xué)生體會(huì)探究的科學(xué)本質(zhì)是觀點(diǎn)與證據(jù)，并讓學(xué)生體會(huì)探究中思維靈活和深刻。

②通過(guò)上述探究活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)沉淀溶解平衡知識(shí)產(chǎn)生與發(fā)展的過(guò)程。

（三）態(tài)度、情感與價(jià)值觀

通過(guò)突顯科學(xué)本質(zhì)的探究活動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（第一課時(shí)）

教學(xué)活動(dòng)1：導(dǎo)入新課

[教師活動(dòng)]投影美麗的溶洞的圖片或錄像，石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。提問(wèn)：請(qǐng)大家由此猜想溶洞的成因？并說(shuō)出猜想理由。

[學(xué)生活動(dòng)]在觀看、感受自然之美的基礎(chǔ)上，分析、討論，抓住關(guān)鍵詞“石灰石、溶洞”中的“溶”字。作出猜想：與石灰石溶解有關(guān)。

（設(shè)計(jì)意圖：激趣和培養(yǎng)化學(xué)視角，為產(chǎn)生沉淀亦溶的認(rèn)知沖突拋錨）

設(shè)計(jì)說(shuō)明：本課導(dǎo)入沒(méi)有采用新奇的情境，原因有①美麗的溶洞這一情境具有美感，與齲齒、腎結(jié)石、痛風(fēng)之類(lèi)相比更是如此。②美麗的溶洞這一情境具有普適性，學(xué)生大多對(duì)這一情境有過(guò)直接或間接的接觸，容易喚醒學(xué)生積極的情緒。③美麗的溶洞這一情境具有易入性，它所涉及的物質(zhì)均為學(xué)生已知的，沒(méi)有額外附加的、陌生的反應(yīng)物障礙。由此產(chǎn)生的體會(huì)是：要重視課堂的導(dǎo)入，但要摒棄花哨復(fù)雜的形式；要重視教材中的情境，不要因?yàn)椤坝媒滩慕獭本涂桃饣乇芙滩闹械那榫埃徽n堂導(dǎo)入應(yīng)追求簡(jiǎn)單、有效。

教學(xué)活動(dòng)2：沉淀亦溶的實(shí)驗(yàn)探究

[教師活動(dòng)]大家知道碳酸鈣易沉淀，是不溶于水的， 但前面我們作出的溶洞成因的猜想，卻是與石灰石溶解有關(guān)。這讓我們生發(fā)了這樣的疑問(wèn)：作為沉淀的物質(zhì)在水中真有溶解嗎？對(duì)上述疑問(wèn)，你的觀點(diǎn)是什么？依據(jù)何在？

[學(xué)生活動(dòng)]感受認(rèn)知沖突，思考、交流、討論，得出:沉淀即通常說(shuō)的難溶物或不溶物，并不是不溶，只是溶解度很?。ㄐ∮?.01克）（這是己學(xué)過(guò)的知識(shí)）；因此，所持觀點(diǎn)是：沉淀物在水中有極其有限的溶解。

（教學(xué)意圖：①顯化認(rèn)知沖突，讓學(xué)生的興趣上升到理性層面。再通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)，讓學(xué)生進(jìn)入探究。②本質(zhì)上這一環(huán)節(jié)屬于探究“沉淀在水中是否存在著溶解”的觀點(diǎn)形成階段）

[教師活動(dòng)]你的觀點(diǎn)可以實(shí)驗(yàn)證明嗎？設(shè)想的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的？

[學(xué)生活動(dòng)]交流、討論，得出實(shí)證方案的設(shè)想：找一難溶物，取少量，放入蒸餾水中，振蕩、靜置后，取上層清液，檢驗(yàn)其中是否有離子溶出。（也可有其他設(shè)想，如對(duì)沉淀物前后質(zhì)量進(jìn)行比對(duì)，對(duì)沉淀物放入前后溶液的導(dǎo)電性進(jìn)行比對(duì)等）

（教學(xué)意圖：本環(huán)節(jié)本質(zhì)上屬于形成探究“沉淀在水中存在著極其有限的溶解”這一觀點(diǎn)的實(shí)證思路階段）

[教師活動(dòng)]其實(shí)這個(gè)探究設(shè)想中使用的難溶物還是有一定要求的，最基本的要求就是：其溶出的離子要易于檢出。教材中選用PbI2這個(gè)難溶物的想法是什么？先想清楚這個(gè)問(wèn)題，再進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作

[學(xué)生活動(dòng)]思考、交流討論，得出教材中選用PbI2這個(gè)難溶物，是因?yàn)镮-易于檢出。學(xué)生在理解了實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：投入的PbI2仍沉淀在底部，幾乎看不出有溶解，向上層清液中滴入AgNO3溶液后出現(xiàn)黃色沉淀。

（教學(xué)意圖：讓學(xué)生體會(huì):實(shí)證的設(shè)想演變?yōu)榫唧w的探究實(shí)驗(yàn)，還有一個(gè)具體化的問(wèn)題）

[教師活動(dòng)]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？

[學(xué)生活動(dòng)]觀察、分析，得出：難溶物在水中有極其有限的溶解。

（教學(xué)意圖：體驗(yàn)由具體結(jié)論到抽象結(jié)論的過(guò)程）

設(shè)計(jì)說(shuō)明：要讓學(xué)生體會(huì)探究的科學(xué)本質(zhì)是觀點(diǎn)與證據(jù)，而不是探究的程序性知識(shí)或?qū)嶒?yàn)的操作性知識(shí)。觀點(diǎn)不是隨便猜，要有一定的依據(jù)，通常觀點(diǎn)產(chǎn)生于由舊知引發(fā)的認(rèn)知沖突；而證據(jù)可源于實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)只是認(rèn)識(shí)工具，就實(shí)驗(yàn)講實(shí)驗(yàn)有違它的認(rèn)識(shí)論價(jià)值，從探究實(shí)驗(yàn)的意圖層面去設(shè)計(jì)或理解實(shí)驗(yàn)，才能真正做好探究實(shí)驗(yàn)

教學(xué)活動(dòng)3：新問(wèn)題的產(chǎn)生和觀點(diǎn)的形成

[教師活動(dòng)]“難溶物在水中存在著極其有限的溶解”，你對(duì)此如何解釋?zhuān)拷忉尩囊罁?jù)何在

[學(xué)生活動(dòng)]思考、閱讀教材，進(jìn)行有關(guān)“限度”的舊知聯(lián)想，亮出自已的觀點(diǎn)，交流、歸納。

學(xué)生觀點(diǎn)：存在沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程。當(dāng)沉淀溶解與沉淀生成的速率相等時(shí)，出現(xiàn)表觀上的不溶，即溶解達(dá)到限度。依據(jù)有：①舊知中，在一定條件下的化學(xué)反應(yīng)之所以有限度，是因?yàn)樗强赡娣磻?yīng)，會(huì)出現(xiàn)正、逆速率相等狀態(tài)。②本節(jié)教材中從微觀角度進(jìn)行的有關(guān)表述

（教學(xué)意圖：讓學(xué)生體會(huì)到一個(gè)問(wèn)題的結(jié)束，往住意味著另一個(gè)問(wèn)題的生成，對(duì)問(wèn)題結(jié)論的追問(wèn)，是新問(wèn)題產(chǎn)生常用手段）

[教師活動(dòng)]大家的解釋有道理，如果老師作這樣的解釋?zhuān)銈兛慈绾危咳芙馐且粋€(gè)單向過(guò)程，當(dāng)這個(gè)過(guò)程停止時(shí)，難溶物便不再溶解，達(dá)到溶解限度。

[學(xué)生活動(dòng)]感受沖突，分析、討論。不同點(diǎn)：一個(gè)是單向靜止，另一個(gè)可逆動(dòng)態(tài)；相同點(diǎn)：都能解釋溶解有限度。

[教師活動(dòng)]兩個(gè)解釋誰(shuí)為真？在科學(xué)領(lǐng)域，最有力的辯論是拿出證據(jù)，也就是通常所說(shuō)的：讓實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)判。

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生體會(huì)科學(xué)中的辯論之道：?jiǎn)栴}→觀點(diǎn)(要有依據(jù))→證據(jù)(要有實(shí)驗(yàn)支撐)

（教學(xué)意圖：由于教科書(shū)中直接呈現(xiàn)了可逆動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)，掩蓋了學(xué)生的迷思，這個(gè)設(shè)計(jì)就是要顯化沖突。此外，還想讓學(xué)生體會(huì):觀點(diǎn)的成立，不但要有依據(jù)，還要有證據(jù)）

設(shè)計(jì)說(shuō)明：本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖是；從“難溶物在水中存在著極其有限的溶解”到“難溶物在水中同時(shí)存在著沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程”，對(duì)教師來(lái)說(shuō)似乎只是同一個(gè)思維層面上的敘述轉(zhuǎn)換，但對(duì)不少學(xué)生來(lái)說(shuō)卻是一個(gè)迷思——因?yàn)樗麄兞?xí)慣于靜止的、片面的解釋問(wèn)題，在他們的思維中生成沉淀與沉淀溶解是割裂開(kāi)的、不再溶解就是溶解的停止。不破除這個(gè)迷思就無(wú)法進(jìn)入由可逆過(guò)程到平衡的建構(gòu)。

教學(xué)活動(dòng)4：尋找“難溶物在水中同時(shí)存在著沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程”的證據(jù)（1）

[教師活動(dòng)]盡管我們己經(jīng)理解了沉淀與溶解作為可逆過(guò)程的微觀描述，然而我們卻沒(méi)有能力對(duì)它進(jìn)行直接的實(shí)驗(yàn)觀察與測(cè)量，因此我們只能?chē)L試將實(shí)證思路轉(zhuǎn)向其宏觀外在表現(xiàn)。想一想我們用稀釋的方法證明某酸為弱酸的內(nèi)在邏輯？

[學(xué)生活動(dòng)]思考、交流，設(shè)計(jì)依據(jù)與思路：平衡態(tài)與靜止態(tài)最大的差別，在于平衡是動(dòng)態(tài)的，是可以被移動(dòng)的。有可逆過(guò)程才會(huì)有平衡存在，才會(huì)有平衡移動(dòng)，因此真實(shí)存在平衡移動(dòng)可反證可逆過(guò)程的真實(shí)存在?？捎蓪?shí)證沉淀溶解平衡移動(dòng)存在與否入手，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)。

[教師活動(dòng)]引導(dǎo)學(xué)生對(duì)思路細(xì)化，并進(jìn)行歸納。

[學(xué)生活動(dòng)]思路歸類(lèi)：

①使沉淀溶解類(lèi)設(shè)計(jì)——平衡向溶解方向移動(dòng)。

②使沉淀生成類(lèi)設(shè)計(jì)——平衡向沉淀生成方向。

③使沉淀轉(zhuǎn)化類(lèi)設(shè)計(jì)——同時(shí)進(jìn)行原沉淀的平衡向溶解移動(dòng)，新沉淀平衡向沉淀生成移動(dòng)。

④通過(guò)溫度變化影響平衡類(lèi)——平衡移向視溶解的吸放熱而定。

（教學(xué)意圖：本教學(xué)環(huán)節(jié)，既復(fù)習(xí)了平衡移動(dòng)的有關(guān)知識(shí)，又形成了探究“沉淀與溶解可逆過(guò)程是否存在”的實(shí)證思路）

設(shè)計(jì)說(shuō)明：反證法是數(shù)學(xué)證明時(shí)的一種常用方法，在化學(xué)中同樣適用，顯化它是為了引起學(xué)生關(guān)注，讓學(xué)生體驗(yàn)該法。

教學(xué)活動(dòng)5：尋找“難溶物在水中同時(shí)存在著沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程”的證據(jù)（2）

[教師活動(dòng)]對(duì)于實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯是最基本的要求，請(qǐng)大家參照前面的歸類(lèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可參閱教材。

[學(xué)生活動(dòng)]思考、閱讀、交流。設(shè)計(jì)如下：

①沉淀溶解類(lèi)設(shè)計(jì)。

向碳酸鈣濁液中吹二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)

②沉淀生成類(lèi)設(shè)計(jì)。

加熱上述剛變清的溶液。

③沉淀轉(zhuǎn)化類(lèi)設(shè)計(jì)。

教材中的AgCl→AgI→Ag2S的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

（教學(xué)意圖：體驗(yàn)由探究目的衍生具體實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行優(yōu)選的過(guò)程）

[教師活動(dòng)]由于前2個(gè)實(shí)驗(yàn)是熟知的，故不再重復(fù)做了，請(qǐng)大家做第3個(gè)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)。

[學(xué)生活動(dòng)]操作、觀察、記錄現(xiàn)象。

[教師活動(dòng)]請(qǐng)大家思考這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能證實(shí)“難溶物在水中同時(shí)存在著沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程”嗎？用化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)你的思考。

[學(xué)生活動(dòng)]分析、歸納、用化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)。能作為證據(jù)，因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都是平衡移動(dòng)的結(jié)果。具體見(jiàn)下：（以①為例，②③未寫(xiě)出）

溶解只能是平衡正移造成，故證明了沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程真實(shí)存在。

[教師活動(dòng)]再提供實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：恒溫下，飽和液中的晶體質(zhì)量不變，形狀可變（投影晶體外形由不規(guī)則到規(guī)則的對(duì)比圖）。請(qǐng)大家分析，它可作為證據(jù)嗎？

[學(xué)生活動(dòng)]分析、討論、交流。如果達(dá)到限度時(shí)，真是靜止態(tài)，晶體的質(zhì)量、形狀應(yīng)該均不變，這種現(xiàn)象只能是由動(dòng)態(tài)平衡造成，它可作為直接證據(jù)。

[教師活動(dòng)]現(xiàn)在證實(shí)了“難溶物在水中同時(shí)存在著沉淀溶解與沉淀生成的可逆過(guò)程”，因此基于可逆過(guò)程產(chǎn)生的化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)和原理，完全可遷移類(lèi)比運(yùn)用到沉淀溶解的可逆過(guò)程上，那么你能形成哪些結(jié)論？（以AgCl為例）

[學(xué)生活動(dòng)]分析對(duì)比、遷移替代，閱讀教材中有關(guān)內(nèi)容，形成個(gè)性認(rèn)識(shí)，交流，完成概念建構(gòu)。結(jié)論：

①在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等時(shí)，形成飽和溶液，達(dá)到平衡狀態(tài)——沉淀溶解平衡。

②沉淀溶解平衡是動(dòng)態(tài)的有條件的，其移動(dòng)可參照化學(xué)平衡移動(dòng)來(lái)處理。

③沉淀溶解平衡也有平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積，可反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，它也只與溫度有關(guān)，其表達(dá)式中不會(huì)出現(xiàn)沉淀物（固體）的濃度。如AgCl?Ag++Cl-Ksp=CAg·+，且Ksp表達(dá)式中不會(huì)出現(xiàn)CAgCl

（教學(xué)意圖：考慮到教學(xué)的流暢，本環(huán)節(jié)中有一個(gè)沉淀轉(zhuǎn)化方向問(wèn)題暫未解釋?zhuān)诘?課時(shí)再分析，目前只到轉(zhuǎn)化是平衡移動(dòng)所致，反映了平衡真實(shí)存在。讓學(xué)生在獲得實(shí)證的同時(shí)，體驗(yàn)沉淀溶解平衡有關(guān)知識(shí)的生成）

設(shè)計(jì)說(shuō)明：本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖是，類(lèi)比遷移是一種知識(shí)形成的方式，也是一種學(xué)習(xí)的方式。在教學(xué)活動(dòng)4和5中，一方面通過(guò)對(duì)電離平衡的類(lèi)比遷移形成了實(shí)證方案，另一方面又利用化學(xué)平衡知識(shí)的遷移形成了沉淀溶解平衡的新知。

教學(xué)活動(dòng)6：歸納與小結(jié)

[教師活動(dòng)]①什么叫沉淀溶解平衡？什么叫溶度積？寫(xiě)出CuS、Ag2S的溶度積表達(dá)式。如何解釋石灰?guī)r溶洞的形成？②從難溶物PbI2溶解實(shí)驗(yàn)探究開(kāi)始，本課得到了哪些結(jié)論？試畫(huà)出這些結(jié)論之間的關(guān)系圖式。③舉例說(shuō)明探究中觀點(diǎn)的形成和證據(jù)獲得。

[學(xué)生活動(dòng)]思考回答①的有關(guān)問(wèn)題；

思考、梳理②問(wèn)，畫(huà)發(fā)展線索圖、投影交流。

對(duì)③問(wèn)，本課有兩個(gè)探究，任舉其一均可。

（教學(xué)意圖：掌握知識(shí)要點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生重視知識(shí)的產(chǎn)生，并在科學(xué)探究的本質(zhì)是觀點(diǎn)和證據(jù)方面有所感悟）

[1]王祖浩.化學(xué)反應(yīng)原理[M].南京：江蘇教育出版社，2008.

[2]梁永平，寧君迎.化學(xué)教育[J].2007（1）.