亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        從“一顆結(jié)石的前世今生”看“沉淀溶解平衡”

        2021-11-20 22:12:06吳瓊
        化學(xué)教與學(xué) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:探究性教學(xué)

        吳瓊

        摘要:沉淀溶解平衡既是水溶液中的離子平衡理論的進(jìn)一步延續(xù),又是化學(xué)平衡理論的概括和整合。以“一顆結(jié)石的前世今生”作為故事主線,按照“結(jié)石是如何形成的”“結(jié)石體系是怎么樣的”“產(chǎn)生結(jié)石該怎么辦”“如何預(yù)防結(jié)石”四部曲,詳述了4個(gè)核心探究:沉淀的生成、建立、移動(dòng)及Ksp的應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:難溶電解質(zhì);沉淀溶解平衡;探究性教學(xué)

        文章編號(hào):1008-0546(2021)04-0058-03 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

        doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.015

        一、背景介紹

        “沉淀溶解平衡”是人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第四節(jié)的內(nèi)容[1]。在前概念上,學(xué)生初中學(xué)習(xí)了飽和溶液、溶解度等知識(shí),高中從化學(xué)平衡的視角學(xué)習(xí)了弱電解質(zhì)的電離、水的電離、鹽類的水解等現(xiàn)象,這些為學(xué)生學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡奠定了知識(shí)及方法層面的基礎(chǔ)。但筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)物質(zhì)的沉淀與溶解認(rèn)識(shí)有所缺陷。具體表現(xiàn)為:①認(rèn)為沉淀的生成是一個(gè)單向反應(yīng),無法建立沉淀溶解平衡的可逆反應(yīng)模型。②認(rèn)為難溶等于不溶,忽視沉淀在水中的微量溶解[2]。③新課程雖然在化學(xué)平衡中引入化學(xué)平衡常數(shù),但在此章節(jié)中很少涉及Ksp教學(xué),學(xué)生無法從定量上精細(xì)構(gòu)建思維,縱觀2020年全國高考,Ⅰ卷T26開始沉淀和溶解pH、Ⅲ卷T27開始和沉淀完全時(shí)的pH均圍繞Ksp的考查。④難以真正將化學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活,并能用化學(xué)知識(shí)和思維方法解決問題。

        本教學(xué)設(shè)計(jì)的核心探究屬于模型建構(gòu)和解釋型探究,旨在培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)、整體、精細(xì)的思維,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)秉承“知識(shí)問題化、問題情境化、情境生活化”的設(shè)計(jì)理念,用“一顆結(jié)石的前世今生”的真實(shí)生活情境,將“難溶電解質(zhì)的溶解平衡的概念建構(gòu)及應(yīng)用”等核心探究有效串聯(lián)。在教學(xué)過程中,通過實(shí)驗(yàn)探究和理論結(jié)合的方式,讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)知識(shí)的價(jià)值。

        二、教學(xué)過程

        環(huán)節(jié)一:結(jié)石是如何形成的?

        【資料】已經(jīng)知道腎結(jié)石有32種成分,最常見的成分為草酸鈣(CaC2O4),占71%~84%,其他成分的結(jié)石如磷酸銨鎂、尿酸鹽、磷酸鈣以及朓胺酸(一種氨基酸)等。腎結(jié)石很少有單純一種晶體組成,大多有兩種或兩種以上,而以一種為主體。

        【問題1】你如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來模擬結(jié)石(CaC2O4)的形成過程?

        【生1】利用可溶性的鈣鹽和草酸鹽反應(yīng)。

        【實(shí)驗(yàn)探究1】模擬結(jié)石(CaC2O4)的形成過程(表1)。

        探究活動(dòng)的功能價(jià)值:沉淀的生成環(huán)節(jié),從化學(xué)的視角,走進(jìn)一顆結(jié)石的前世今生。選擇生活中的情境素材,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)問題情境中感受化學(xué)與生活的密切關(guān)系,將知識(shí)與生活貫穿一體。此標(biāo)題也激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,使學(xué)生迅速進(jìn)入探究學(xué)習(xí)狀態(tài)。

        環(huán)節(jié)二:結(jié)石體系是怎么樣的?

        【問題1】在以上所得的結(jié)石體系(CaC2O4懸濁液)中,我們投入的是等濃度等體積的Ca2+和C2O42-,按化學(xué)計(jì)量數(shù),它們應(yīng)恰好完全反應(yīng)。上層清液中是否還有Ca2+和C2O42-?如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來證明?

        學(xué)生活動(dòng):設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),小組討論,小組代表發(fā)言。

        【生1】利用C2O42-的還原性,可選用KMnO4溶液檢驗(yàn)C2O42-;利用沉淀法,可選用Na2CO3溶液檢驗(yàn)Ca2+。

        【實(shí)驗(yàn)探究2】結(jié)石體系上層清液中Ca2+和C2O42-檢驗(yàn)(表2)。

        【生2】方案1中酸性高錳酸鉀溶液褪色,證明上層清液中存在C2O42-,而方案2中無明顯現(xiàn)象,證明上層清液中一定不存在Ca2+。

        【追問1】我們的結(jié)石體系投入的是等濃度等體積的Ca2+和C2O42-,從定量的角度,二者應(yīng)同時(shí)存在。

        【生3】方案2中無明顯現(xiàn)象有可能是Ca2+濃度太小了,肉眼看不到沉淀。

        【追問2】我給大家提供一種Ca2+的靈敏檢驗(yàn)試劑——鈣試劑,無Ca2+時(shí)顯藍(lán)色,有Ca2+時(shí)顯酒紅色,請(qǐng)同學(xué)們利用鈣試劑完成上層清液的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。

        實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:結(jié)石(CaC2O4懸濁液)體系中上層清液存在Ca2+和C2O42-。

        【問題2】上層清液中同時(shí)存在Ca2+和C2O42-,這說明了什么?這個(gè)過程是如何建立的?

        【生1】說明Ca2+和C2O42-沒有完全轉(zhuǎn)化為沉淀,這個(gè)沉淀反應(yīng)不能進(jìn)行到底,也是一個(gè)可逆反應(yīng)。正向和逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,正反應(yīng)是生成沉淀的反應(yīng),逆反應(yīng)是沉淀溶解電離成離子的過程。

        學(xué)生活動(dòng):請(qǐng)用v-t圖(v沉淀和v溶解隨時(shí)間的變化)和c-t圖(Ca2+和C2O42-濃度隨時(shí)間的變化)表示這個(gè)平衡的建立過程。

        【動(dòng)畫演示】CaC2O4的沉淀溶解微觀過程。

        教師總結(jié):對(duì)于結(jié)石體系,Ca2+、、C2O42-、CaC2O4共存,溶液中存在兩個(gè)過程,在水分子的作用下,少量Ca2+和C2O42-脫離CaC2O4表面溶入水中,另一方面,溶液中Ca2+和C2O42-受CaC2O4表面陰陽離子的吸引回到固體表面析出沉淀。當(dāng)沉淀和溶解的速率相等時(shí),就建立了一個(gè)平衡,叫沉淀的溶解平衡。

        【思考】如何表達(dá)沉淀的這種平衡關(guān)系?

        用溶解平衡方程式:CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq)

        【問題3】Ca2+和C2O42-濃度隨時(shí)間的變化圖象(圖1)能否更完善?

        Q1:能不能定量表示?

        Q2:哪些點(diǎn)可以定量標(biāo)注?

        Q3:起點(diǎn)和終點(diǎn)濃度分別是多少?

        Q4:終點(diǎn)Ca2+和C2O42-濃度大小由什么決定?

        Q5:如何計(jì)算出Ca2+或O2O42-濃度?

        【生1】起點(diǎn)離子濃度均為0.1mol/L ,終點(diǎn)有濃度但未知。

        【生2】由于二者溶液混合導(dǎo)致體積變化,起點(diǎn)濃度應(yīng)是0.05mol/L。

        【生3】定量上應(yīng)符合Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-),由此計(jì)算終點(diǎn)時(shí)Ca2+或C2O42-濃度。

        教師總結(jié):(1)CaC2O4難溶并非為不溶,當(dāng)沉淀速率等于溶解速率時(shí),即為沉淀溶解平衡。

        (2)沉淀溶解平衡也是化學(xué)平衡的一種,符合化學(xué)平衡的一切特征,因此我們可以從Ksp的視角,定量的判斷與沉淀的生成和溶解有關(guān)的問題。

        探究活動(dòng)的功能價(jià)值:沉淀溶解平衡的建立環(huán)節(jié),突破以往以教師為主導(dǎo)的單一講定義、講特征,由真實(shí)情境提出探究性問題:如何檢驗(yàn)沉淀完全,即檢驗(yàn)上清中的Ca2+和O2O42-??jī)煞N離子的檢驗(yàn)搭載了復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)兩種常見思維。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中,通過猜想假設(shè)、分析論證、類比推理的方式主動(dòng)構(gòu)建沉淀溶解平衡模型,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主探究,教師輔助引導(dǎo),將課堂真正還給學(xué)生。另一方面,通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理,使學(xué)生的認(rèn)知從定性上升到定量,培養(yǎng)了學(xué)生在陌生情境中解決問題的能力。

        環(huán)節(jié)三:產(chǎn)生結(jié)石該怎么辦?

        【問題1】我們已經(jīng)知道結(jié)石(CaC2O4)難溶于水,溶解度很小,但存在沉淀溶解平衡:CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),那么,有哪些外界條件會(huì)影響這個(gè)平衡?已知:H2C2O4是一種弱酸。學(xué)生活動(dòng):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提出方案,完成表格3。

        【生1】通入HCl,平衡正移,c(C2O4-)減小,c(Ca2+)增大

        【生2】加水,平衡正移,c(Ca2+)、c(C2O42-)均減小

        【生3】加CaCl2,平衡逆移,c(Ca2+)增大,c(C2O42-)減小

        【生4】加Na2C2O4,平衡逆移,c(C2O42-)增大,c(Ca2+)減小

        【生5】加熱,平衡正移,c(Ca2+)、c(C2O42-)均增大

        【討論】從平衡移動(dòng)的角度,以上哪些條件改變有利于腎結(jié)石的治療?

        【生6】多喝熱水!喝水時(shí),c(Ca2+)、c(C2O42-)均減小,Qc

        教師總結(jié):結(jié)合平衡移動(dòng)原理,改變溫度、濃度、壓強(qiáng)這三個(gè)條件之一,就能影響化學(xué)平衡。溶液體系不考慮壓強(qiáng),大多數(shù)溶解為吸熱過程,再結(jié)合濃度的考慮,減小沉淀溶解平衡中相應(yīng)的離子濃度,沉淀就會(huì)溶解。

        探究活動(dòng)的功能價(jià)值:溶解平衡的移動(dòng)環(huán)節(jié),借助探究實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,通過培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散、聯(lián)想、靈活的思維,促進(jìn)核心知識(shí)的應(yīng)用。

        環(huán)節(jié)四:平時(shí)如何預(yù)防結(jié)石?

        【問題1】預(yù)防結(jié)石的關(guān)鍵是什么?

        【生】預(yù)防腎結(jié)石,關(guān)鍵是Qc

        教師總結(jié):飲食的建議:(1)多喝水!多喝水!多喝水!

        (2)不要過度補(bǔ)鈣

        (3)不要過量食用含草酸(鹽)的食物:一方面,與鈣結(jié)合形成草酸鈣,阻礙了鈣的吸收,導(dǎo)致缺鈣;另一方面,增加尿液中草酸的含量,易形成草酸鈣,導(dǎo)致結(jié)石。

        探究活動(dòng)的功能價(jià)值:溶度積常數(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié),回歸生活真實(shí)情境,希望學(xué)生的思考、求證從課堂延續(xù)到生活。從教學(xué)意義上說,沉淀溶解平衡無論對(duì)于化學(xué)知識(shí)本體,還是化工生產(chǎn)及人們的生活實(shí)際都有重要意義。

        三、總結(jié)與反思

        1.雙線平行,讓學(xué)生成為課堂的主人

        本節(jié)課通過知識(shí)問題化、問題情境化、情境生活化,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)探究、問題探究雙線平行,利用學(xué)生的認(rèn)知沖突,定性和定量相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)核心知識(shí)到知識(shí)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生的精細(xì)思維,提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

        從化學(xué)的視角來研究結(jié)石問題,把“一顆結(jié)石的前世今生”主題研究的過程和涉及的化學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(表4)。

        2.對(duì)于核心探究環(huán)節(jié),應(yīng)精準(zhǔn)設(shè)置關(guān)健問題

        在建構(gòu)沉淀溶解平衡概念時(shí),從學(xué)生的知識(shí)生長點(diǎn)出發(fā),提出問題:如何檢驗(yàn)上層清液中是否還有Ca2+和C2O42-?該問題的提出非常關(guān)鍵,從宏觀現(xiàn)象到微觀離子,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中建立起沉淀溶解平衡。在c-t圖中,能不能定量表示?哪些點(diǎn)可以定量標(biāo)注?如何標(biāo)注?層層遞進(jìn),以促使學(xué)生進(jìn)行生成性和多輪次思考,促進(jìn)高級(jí)思維的發(fā)展。

        3.知識(shí)、能力、觀念之間的邏輯關(guān)系

        許多學(xué)生從畢業(yè)走人社會(huì)不一定從事化學(xué)有關(guān)的工作,但中學(xué)化學(xué)教育對(duì)他們?nèi)杂兄匾饬x。畢華林教授認(rèn)為:化學(xué)基本觀念的形成既不可能憑空產(chǎn)生,也不能通過大量記憶知識(shí)形成,需要學(xué)生在主動(dòng)探究中不斷反思、概括、提煉而成[3]。因此,化學(xué)基本觀念的形成影響著學(xué)生處理實(shí)際問題的價(jià)值取向和行為方式,具有超越知識(shí)的持久價(jià)值和廣泛的遷移作用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)反應(yīng)原理(選修)[M].北京:人民教育出版社,2007

        [2]東起云.促進(jìn)化學(xué)觀念建構(gòu)的“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn),2013,29(7):8-11

        [3]畢華林,盧巍.化學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及教學(xué)價(jià)值[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2011(6):3-6

        猜你喜歡
        探究性教學(xué)
        初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
        考試周刊(2016年104期)2017-01-19 13:56:16
        高中化學(xué)探究教學(xué)的實(shí)踐體會(huì)
        優(yōu)化教學(xué)策略,保障初中化學(xué)高效課堂教學(xué)的實(shí)施
        新一代(2016年17期)2016-12-22 13:00:57
        探究性教學(xué)模式在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
        東方教育(2016年4期)2016-12-14 10:43:20
        培養(yǎng)探究性思維,促進(jìn)初中物理的學(xué)習(xí)
        初中歷史探究性教學(xué)研究
        實(shí)現(xiàn)高中生物教學(xué)目標(biāo)的實(shí)踐與體會(huì)
        考試周刊(2016年64期)2016-09-22 22:00:13
        淺論參與式教學(xué)對(duì)高中生物教學(xué)的影響
        考試周刊(2016年73期)2016-09-21 22:00:04
        淺談生物實(shí)驗(yàn)中的探究性教學(xué)
        探究性教學(xué)在高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用分析
        水蜜桃无码视频在线观看| 在线亚洲精品一区二区三区| 日本黄色影院一区二区免费看| 在线日本看片免费人成视久网| 成人一区二区免费中文字幕视频| 色老板精品视频在线观看| 伊人色综合久久天天人手人停| 国产丝袜精品丝袜一区二区| 日本不卡不二三区在线看| 国产猛烈高潮尖叫视频免费| 337p西西人体大胆瓣开下部| а中文在线天堂| 久久久亚洲精品蜜桃臀| 日本不卡不二三区在线看| 在线一区二区三区国产精品| 人人妻人人澡人人爽精品欧美| 伊人网综合在线视频| 一区二区久久精品66国产精品| 亚洲中文字幕高清av| 蜜桃一区二区三区| 亚洲精品成人网站在线观看| 亚洲黄色尤物视频| 中文字幕日韩精品亚洲精品| 国产99久久久国产精品~~牛| 老司机亚洲精品影院| 国产91在线免费| av在线资源一区二区| 日本精品久久久久中文字幕| 在线亚洲午夜理论av大片| 日韩啪啪精品一区二区亚洲av| 亚洲女同恋中文一区二区| 一本色道无码不卡在线观看| 中文字幕爆乳julia女教师| 亚洲第一区无码专区| 国产又大大紧一区二区三区| 欧美日韩在线视频一区| 少妇极品熟妇人妻无码| 亚洲精品区二区三区蜜桃| 娇小女人被黑人插免费视频| 少妇aaa级久久久无码精品片| 国内精品久久久影院|