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        化學(xué)核心素養(yǎng)下平衡體系的課堂教學(xué)模式探析

        2021-01-08 21:38:53程龍兵
        師道·教研 2021年12期
        關(guān)鍵詞:飽和溶液曲線溶液

        程龍兵

        一、問題的提出

        平衡思想是高中化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,沉淀溶解平衡也是化學(xué)平衡、離子平衡知識的延伸,學(xué)生對沉淀溶解平衡圖像的掌握較為困難,難以厘清物質(zhì)間的相互關(guān)系。王磊指出變化觀念與平衡思想素養(yǎng)的內(nèi)涵是能多角度、動(dòng)態(tài)的分析化學(xué)變化,依據(jù)平衡思想對題目進(jìn)行編碼,篩選出能提現(xiàn)該素養(yǎng)的試題。筆者根據(jù)高中多年的教學(xué)實(shí)踐,從不同角度剖析沉淀溶解平衡圖像問題,讓學(xué)生懂得變中不變的辯證思想。

        二、沉淀溶解平衡的圖像

        例1.t℃時(shí),鹵化銀(AgX,X=Cl、Br) 在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示,已知AgCl、AgBr的Ksp依次減小。下列說法錯(cuò)誤的是()

        A.圖1中Z為t℃溫度下AgCl曲線

        B.圖1中各點(diǎn)對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)

        C.向n點(diǎn)的溶液中加入少量AgNO3固體,溶液組成由n沿npm線向m方向移動(dòng)

        D.p點(diǎn)溶液恒溫蒸發(fā)可以變成q點(diǎn)

        解析:(1)結(jié)合題干的信息,抓住Ksp只是溫度的函數(shù)進(jìn)行分析,不難得出Y、Z對應(yīng)的沉淀溶解曲線。

        (2)AgX飽和溶液中加入AgNO3固體,此時(shí)Qc>Ksp,AgX(s)Ag+ (aq )+X-(aq)向左移動(dòng),c(Ag+)·c(X-)仍然是Ksp,溶液組成沿著原曲線向上移動(dòng)。

        (3)飽和溶液恒溫蒸發(fā),AgX固體析出,c(Ag+)=c(X-),在圖像上表示仍然是p點(diǎn)。通過以上分析,學(xué)生對經(jīng)典的沉淀溶解曲線能夠熟練掌握,為其他圖像的解決奠定了一定的基礎(chǔ)。

        例2.t℃時(shí),鹵化銀(AgX,X=Cl、Br) 在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示,已知AgCl、AgBr的Ksp依次減小,且p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-),利用p(X-)~p(Ag+)的坐標(biāo)系可表示出AgX的溶度積與溶液中的c(Ag+)和c(X-)的相互關(guān)系。下列說法正確的是()

        A.t℃時(shí),c點(diǎn)可表示AgCl的不飽和溶液

        B.B線表示的是AgCl

        C.取a、b兩點(diǎn)處溶液等體積混合,維持t℃不變,混合溶液中一定有白色沉淀生成

        D.在T℃時(shí),AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常數(shù)K≈104

        解析:(1)結(jié)合題干的信息,得出圖2中A線表示的是AgCl,B線表示的是AgBr;此時(shí)與圖1中Z線、Y線分別對應(yīng);與圖3中A線、B線分別對應(yīng);同理圖2中的a、b兩點(diǎn)與圖1中q、p兩點(diǎn)分別對應(yīng);與圖3中a、b兩點(diǎn)分別對應(yīng)。通過不同圖像之間的轉(zhuǎn)換,得出對應(yīng)的關(guān)系,使學(xué)生對不同圖像的相互關(guān)系一一理清,能使學(xué)生對于沉淀溶解平衡的圖像觸類旁通。

        (2)關(guān)于溶液混合問題,分析Qc、Ksp的關(guān)系,得出有無沉淀析出。通過數(shù)據(jù)對比分析、推理等方法得出不同圖像間的異同,建立思維模型的認(rèn)知能力,解決陌生情境下的復(fù)雜問題。

        三、結(jié)語

        筆者從常見的沉淀溶解平衡圖像進(jìn)行歸納總結(jié),通過圖形轉(zhuǎn)換思想,讓學(xué)生掌握其中的相互關(guān)系,特別在圖像的分析上應(yīng)注意以下兩點(diǎn):

        1.解讀圖像的角度

        從曲線上的特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)等)、曲線的縱橫坐標(biāo)(圖像的類型)及曲線的走勢進(jìn)行分析。微觀角度分析溶液中微粒及離子濃度的變化及轉(zhuǎn)化等,從而形成直觀的解題的思路。

        2.采用數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系,剖析圖像信息的規(guī)律和本質(zhì)

        借助數(shù)學(xué)工具,利用函數(shù)關(guān)系對圖像中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得出自變量、因變量及無關(guān)變量之間的關(guān)系,同時(shí)設(shè)置必要的輔助線,進(jìn)一步加深學(xué)生對控制變量的理解,明確不同圖像間的聯(lián)系和解決此類問題的方法。

        責(zé)任編輯錢昭君

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