化學(xué)課上“講故事”
——“沉淀的溶解平衡原理”教學(xué)實錄

胡珺晶

化學(xué)課上“講故事”
——“沉淀的溶解平衡原理”教學(xué)實錄

胡珺晶

（江蘇省華羅庚中學(xué)江蘇常州213200）

實錄了一堂“沉淀的溶解平衡原理”的課堂教學(xué)過程。以“由一杯食鹽水引發(fā)的故事”作為故事主線串接課堂各個教學(xué)環(huán)節(jié)，逐步展開以沉淀的溶解平衡原理為知識主線而進行的課堂教學(xué)。本節(jié)課通過形式的變化、思想的滲透、原理的遷移、試劑的選擇、技術(shù)的應(yīng)用等方式，融合了情境、問題、活動、知識、認(rèn)知，呈現(xiàn)了一堂創(chuàng)新模式下化學(xué)概念教學(xué)的具體課例。

沉淀溶解；平衡

一、教學(xué)分析

1．教材分析

本節(jié)教材（蘇教版）的知識建構(gòu)路線如下圖：

這樣的建構(gòu)方式主線突出，即從理論到運用的主線。其理論層面涵蓋了兩個要點：一、讓學(xué)生通過實驗，逐步建立溶解和沉淀是可逆過程的觀點；二、通過類比化學(xué)平衡、電離平衡進行知識遷移從而構(gòu)建沉淀溶解平衡的概念。本節(jié)教材的編寫還體現(xiàn)了如下四方面特點，即：①充分考慮學(xué)生的認(rèn)知能力。②特別關(guān)注生活、生產(chǎn)、實驗情境的創(chuàng)設(shè)。例如：誤食鋇鹽中毒的救治、美麗的溶洞、氟化物防治齲齒等體現(xiàn)了本節(jié)知識與生活、生產(chǎn)的密切聯(lián)系，而關(guān)于沉淀溶解平衡移動的原理，則被巧妙安排在生活、生產(chǎn)的情境中。③著重運用直觀的手法闡釋問題。在“沉淀、溶解是一個可逆的過程”概念建構(gòu)時，采用了微觀圖景和直觀描述相結(jié)合的方法；在“形成沉淀溶解平衡以及溶度積概念”時，采用了相關(guān)化學(xué)平衡知識類比遷移這種較為直觀的建構(gòu)方式。④關(guān)注學(xué)生主體作用的發(fā)揮。兩個活動與探究、三個交流與討論，涵蓋了上述知識建構(gòu)線路中的所有環(huán)節(jié)。

2．學(xué)情分析

本節(jié)課是借班上課，面對的學(xué)生是江蘇省常州高級中學(xué)的高二選修普通班的學(xué)生。學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)扎實，層次較高，有較好的思維習(xí)慣和一定的知識遷移的能力。在此之前，學(xué)生們已經(jīng)了解了物質(zhì)的溶解平衡，學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡，也經(jīng)歷過將化學(xué)平衡知識遷移運用于弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解，這些為學(xué)生學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡原理奠定了知識以及方法層面的基礎(chǔ)。然而，筆者在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對沉淀、溶解問題仍存在錯誤的印象。譬如：①部分學(xué)生習(xí)慣于將沉淀物看作不溶物的前概念，對沉淀在水中有微量溶解的認(rèn)同有強干擾。②沉淀和溶解是互為對立統(tǒng)一的現(xiàn)象，但在學(xué)生理解中卻往往是割裂的。③生成沉淀的復(fù)分解反應(yīng)往往因其反應(yīng)迅速、靈敏，現(xiàn)象明顯，而使學(xué)生產(chǎn)生單向反應(yīng)的錯覺，影響了其為可逆反應(yīng)的建構(gòu)。

二、設(shè)計思路

本節(jié)課最初的設(shè)想是基于科學(xué)本質(zhì)的HPS教學(xué)實踐。其間，主要運用PDEODE策略、思維導(dǎo)圖的原理，利用真實情境——食鹽水來建構(gòu)知識框架，通過由一杯食鹽水引發(fā)的“四個故事”來設(shè)置主線，即：首先，通過實驗探究構(gòu)建沉淀溶解平衡的概念，其次，運用定量計算加深對概念的構(gòu)建，再次，從實驗探究的基礎(chǔ)上理解沉淀溶解平衡移動的因素，最后，在理解概念的基礎(chǔ)上運用其解決可溶物溶解平衡的相關(guān)問題。

本節(jié)課從舊知識開始，逐步引發(fā)新知與舊知的矛盾，引起學(xué)生疑惑，激發(fā)學(xué)生思考，將教師的任務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生求知的內(nèi)驅(qū)力，從而推進課堂的進展，實現(xiàn)生本課堂。筆者以為，作為常態(tài)課，課堂是延續(xù)的，是拓展外延的，故在課的結(jié)尾，用實驗再次刺激學(xué)生，讓其激疑，留下懸念，激發(fā)其好奇心，培養(yǎng)興趣，同時點出本節(jié)課設(shè)計的初衷，即由學(xué)生原以為再普通不過的食鹽水開始到一節(jié)課結(jié)束，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)其實食鹽水竟然是我們最熟悉的陌生人！借由本節(jié)課，除了教授學(xué)生該有的學(xué)科知識以外，筆者希望學(xué)生們能明白學(xué)無止境，必須逐步培養(yǎng)自己在求學(xué)路途上謙虛、踏實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，更希望傳達一種思想，不要輕易的為任何事物設(shè)限，因為只有不設(shè)限的人生才會有無窮的潛力！

三、教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能

（1）能應(yīng)用化學(xué)平衡理論描述沉淀溶解平衡，初步了解沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

（2）根據(jù)溶解度和化學(xué)平衡的理論，掌握影響溶解平衡的因素。

2．過程與方法

通過對沉淀的溶解、轉(zhuǎn)化等問題的討論，讓學(xué)生經(jīng)歷認(rèn)識事物由特殊到一般、由具體到抽象、由現(xiàn)象到本質(zhì)的過程，培養(yǎng)歸納、演繹能力及辯證看待問題的思想。

3．情感態(tài)度與價值觀

（1）通過合作交往、積極自我體驗實現(xiàn)知識的遷移與轉(zhuǎn)化。

（2）通過對知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，體會化學(xué)平衡知識在解決實際問題中的應(yīng)用，進一步認(rèn)識化學(xué)知識與人類生活的密切關(guān)系。

四、教學(xué)重、難點分析

1．教學(xué)重點：沉淀溶解平衡概念的構(gòu)建、平衡移動影響因素的分析、溶度積常數(shù)的認(rèn)知。

2．教學(xué)難點：構(gòu)建沉淀溶解平衡概念、分析平衡移動影響因素。

五、教學(xué)實錄（第一課時）

1．導(dǎo)入新課

（實物展示）家鄉(xiāng)金壇鹽礦生產(chǎn)的食鹽一包以及由其配制的食鹽水一杯。

（設(shè)疑）1．你吃過鹽嗎？鹽給你的第一感覺是什么？2．你對食鹽水了解嗎？

（講述）食鹽水可能干了，它是個“多面手”，今天就讓我們一起走進由一杯食鹽水引發(fā)的故事。

設(shè)計意圖：1．借班上課最初的引入，試圖借大家熟悉的生活場景拉近師生距離。2．用家鄉(xiāng)特產(chǎn)引入，激發(fā)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的共鳴，體現(xiàn)了HPS教育中的“s”即科學(xué)社會學(xué)。3．借食鹽點明本節(jié)課的主線，即“由一杯食鹽水引發(fā)的故事”，而此標(biāo)題的不拘一格也激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，利于學(xué)生迅速進入本節(jié)課的課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2．故事一：食鹽水+硝酸銀？

（設(shè)疑）當(dāng)食鹽水遇上了硝酸銀，會有怎樣的故事發(fā)生呢？

（學(xué)生）會產(chǎn)生白色沉淀。（追問）若再加入KI情況又如何呢？

（學(xué)生）可能白色沉淀會減少，還會有部分黃色沉淀生成。（過渡）心動不如行動。一起來做一做這個實驗，看看事實是怎樣的？

（分組實驗）向2 mL飽和食鹽水（含NaCl約5mol·L－1）中滴加6滴0．1mol·L－1的AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象，繼續(xù)滴加KI溶液，現(xiàn)象又如何呢？

（學(xué)生匯報實驗現(xiàn)象）

（設(shè)疑）形成AgI沉淀的Ag+來自于哪？

（與學(xué)生互動交流后引出沉淀溶解平衡的概念）

（設(shè)疑）回憶化學(xué)平衡的相關(guān)概念，思考沉淀溶解平衡的特點以及K？

（學(xué)生回答后，教師歸納講述溶度積常數(shù)Ksp及其表達式的寫法。）

（學(xué)生練習(xí)寫出CaCO3、Mg（OH）2、Ag2CrO4的沉淀溶解平衡與溶度積Ksp的表達式。）

（實物投影）選取學(xué)生學(xué)案，并邀請其他學(xué)生點評。

（過渡）大家其實對沉淀溶解的程度大小具體還沒有概念，因此，老師特意提供了這樣的一張表格。

（PPT）常見難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)（25℃）。

化學(xué)式KspAgCl1.5×10-10AgBr5.4×10-13AgI8.5×10-17Ag2CrO41.12×10-12CaCO35.0×10-9Mg(OH)25.6×10-12

（提問）（1）為何要標(biāo)注溫度？（2）以上難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)都很小，這說明什么？（3）AgCl、AgBr、AgⅠ的Ksp數(shù)據(jù)大小對比說明什么？（4）關(guān)注AgCl和Ag2CrO4的Ksp數(shù)據(jù)，能否得知Ag2CrO4相對更難溶？

（學(xué)生討論后，選取代表回答，教師歸納）一定溫度下，相同類型的沉淀，Ksp越小，其在水中的溶解能力也越小。

（激疑）回憶剛才實驗所用試劑的用量，再觀察大家剛才實驗的試管，你有何疑問？

（學(xué)生提問）按照道理，AgCl沉淀溶解得到的Ag+的量很少，那生成的AgI沉淀的量應(yīng)該很少，但事實上不是這樣，為什么？（教師啟發(fā)，回憶下復(fù)分解反應(yīng)的條件呢？）

（學(xué)生討論，回答）AgCl沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)锳gI沉淀。

（歸納）一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。

設(shè)計意圖：整個故事由食鹽水和硝酸銀引發(fā)，通過實驗探究、表格分析逐步展開故事一，使學(xué)生初步形成了沉淀的溶解平衡概念，了解沉淀溶解平衡的特點、Ksp以及對沉淀溶解平衡的應(yīng)用之一即沉淀轉(zhuǎn)化有一個先驅(qū)的印象。

（實物投影）食鹽的食品包裝袋

（提問）粗鹽中常含有Mg2+、Ca2+、SO42－等雜質(zhì)，在粗鹽提純時，其中的Ca2+、Mg2+分別是用什么試劑除去的？

（想一想）粗鹽提純時，用Na2CO3溶液除去其中的Ca2+。若將2×10－4mol·L－1CaCl2溶液與3×10－4mol·L－1Na2CO3溶液等體積混合，能否產(chǎn)生沉淀？（已知25℃時，Ksp（CaCO3）=5．0×10－9）

（學(xué)生完成定量計算，并歸納出溶度積常數(shù)與Qc的關(guān)系）

（PPT）溶度積規(guī)則。

①Q(mào)c＞Ksp時，過飽和溶液，析出沉淀，形成飽和溶液；

②Qc=Ksp時，飽和溶液，溶解平衡狀態(tài)；

③Qc＜Ksp時，不飽和溶液，不能析出沉淀。

（過渡）Mg2+為何用NaOH除去而不用Na2CO3？

Mg（OH）2的溶解能力到底有多大？其飽和溶液能使酚酞變紅嗎？（學(xué)生做出不同的猜測）

（實驗探究）用藥匙取一藥匙Mg（OH）2固體粉末放入試管中，加約2mL蒸餾水，振蕩，向懸濁液中滴加兩滴酚酞試液，你會看到？（學(xué)生實驗，觀察現(xiàn)象，溶液變紅。）

（激疑）我們通過剛才的實驗收獲了定性的現(xiàn)象，那大家能從定量的角度解釋這一現(xiàn)象嗎？

（算一算）已知25℃時，Ksp［Mg（OH）2］=5．6×10－12，計算該溫度下Mg（OH）飽和溶液的pH。（≈1．12lg2．2=0．34lg4．5=0．65）

（學(xué)生計算，同時，教師實驗，用pH計測量Mg（OH）2飽和溶液的pH）同學(xué)們計算的結(jié)果和教師實驗的結(jié)果基本一致，pH=10．34，結(jié)合酚酞的變色范圍，定量解釋成立。

（教師演示實驗）向滴有酚酞的Mg（OH）2懸濁液中加入適量的NH4Cl固體，觀察現(xiàn)象，如何解釋？

（學(xué)生討論，給出2種解釋：一種是NH4+水解的原因，一種是結(jié)合OH－（教師追問，到底是何種原因，能否設(shè)計實驗求證呢？）

（學(xué)生討論實驗方案，并動手實驗）用NH4Ac做對比，觀察現(xiàn)象，推出結(jié)論是原因2。

設(shè)計意圖：故事二的內(nèi)容豐富、循序漸進，通過定性、定量兩個維度并且運用PDEODE策略進行實驗設(shè)計和探究，充分激發(fā)了學(xué)生的探究欲，培養(yǎng)了其小組合作的意識，通過自主互助的學(xué)習(xí)模式發(fā)現(xiàn)、分析、最終解決問題。學(xué)生在此故事中流連忘返而渾然不自知，很自然而然的成為了課堂的主人，將教師的任務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)樽晕仪笾膬?nèi)驅(qū)力。由此故事的展開，學(xué)生再次加深了對沉淀溶解平衡概念的理解，并在定量計算和知識遷移的基礎(chǔ)上自我總結(jié)出“溶度積規(guī)則”，以及通過設(shè)計實驗、分組實驗求證初步了解了影響沉淀溶解平衡移動的因素。

4．故事三：食鹽水+濃鹽酸？

（激疑）在你印象中，食鹽水遇上了濃鹽酸會有什么故事發(fā)生？（學(xué)生預(yù)測）

（教師演示實驗）向飽和食鹽水中加適量的濃鹽酸。

（設(shè)疑）你看到了什么？你能解釋嗎？

（學(xué)生回答，教師歸納）同離子效應(yīng)。

設(shè)計意圖：故事三看似簡單實則是對學(xué)生本節(jié)課所學(xué)知識的檢驗。學(xué)生完成對沉淀溶解平衡的構(gòu)建，并學(xué)會從沉淀的溶解平衡原理進行知識遷移來解決可溶物溶解平衡的相關(guān)問題。此環(huán)節(jié)可以看成是從難溶物到可溶物的知識轉(zhuǎn)接，也可以認(rèn)為是加深學(xué)生對難溶物溶解平衡的理解，培養(yǎng)其初步學(xué)會應(yīng)用其原理來解決問題的能力，從這個角度來說，學(xué)生在此環(huán)節(jié)不僅僅是加深了對概念的理解而是升華為對新知的靈活運用。

5．故事四：食鹽水+冰塊？

（設(shè)疑）將冰塊分別放入食鹽水和水中，哪個融化的更快呢？（學(xué)生都猜測是食鹽水。）

那事實是怎樣的呢？眼見為實。

（演示實驗）將相同大小的冰塊分別放入食鹽水和水中。

（學(xué)生驚嘆：事實上，竟然是在水中融化的快?。?/p>

（過渡）同學(xué)們知道，這是為什么嗎？（同學(xué)們都在搖頭。）

（教師笑說）欲知詳情如何，（故意停頓，學(xué)生都說：“請聽下回分解?！保┱堈n后與我聯(lián)系。

（PPT）教師的QQ和E－mail。（學(xué)生大笑。）

設(shè)計意圖：本則故事可謂是懸疑故事，也是想借用這則故事使本節(jié)課存疑，讓學(xué)生明白，我們眼前的這曾以為早已熟知的普普通通的“食鹽水”，其實我們所了解的還只是“冰山一角”，希望借此將學(xué)生的思考、求證從課內(nèi)延續(xù)到課外，不要停滯學(xué)習(xí)的腳步。

6．課堂小結(jié)

（教師講述）今天我們一起走近了“由一杯食鹽水引發(fā)的故事的第一季”、“第二季”、“第三季”、“第四季”，我們可以大膽猜測，往后也許還會有“第五季”、“第六季”、“第七季”甚至“第N季”。我想說的是：“學(xué)海無涯。食鹽水的故事在繼續(xù)，我們的困惑在繼續(xù)，我們的思考在繼續(xù)，我們的學(xué)習(xí)也在繼續(xù)！”最后想說一句話：“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索！”愿和大家共勉。

設(shè)計意圖：明晰本節(jié)課設(shè)計的“暗線”，即點明HPS教育中的“P”，也就是科學(xué)哲學(xué)。筆者設(shè)計的初衷即是想借“一杯食鹽水”引發(fā)的四則故事，讓學(xué)生學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡原理的相關(guān)知識，初步學(xué)會運用原理解決問題，同時亦告知學(xué)生，“學(xué)海無涯”，學(xué)習(xí)之時需要戒驕戒躁，不應(yīng)輕易為自己設(shè)限，從事科學(xué)研究之時更是必須具備謙遜、踏實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

六、教學(xué)反思

1．巧妙設(shè)計，嘗試“概念”教學(xué)新模式

選修《化學(xué)反應(yīng)原理》多涉及概念建構(gòu)、原理理解及運用。本節(jié)課涉及化學(xué)概念的教學(xué)，如果單從傳統(tǒng)模式設(shè)計成教師講授為主，演示實驗為輔，并不能完全實現(xiàn)優(yōu)化概念教學(xué)的目的。

在《化學(xué)概念獲得的心理過程初探》一文中，向花俏老師曾經(jīng)指出，化學(xué)概念的獲得過程：先初步了解概念的某些特征，然后通過在不同情境中的變式練習(xí)，讓學(xué)習(xí)者深入修整對迷思概念的認(rèn)識，最終建立與其他知識的聯(lián)系，歸納于原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，構(gòu)建新的知識認(rèn)知體系。介于此，筆者將本節(jié)課設(shè)計成四則風(fēng)格迥異的故事，嘗試以化學(xué)課上講故事的形式完成化學(xué)概念教學(xué)，一掃以往概念教學(xué)課程式化所帶來的僵化呆板、枯燥乏味。這樣的模式新穎并“引人入勝”，能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，學(xué)生能主動參與課堂，整節(jié)課內(nèi)容的展開完全由學(xué)生的內(nèi)驅(qū)推動，真正實現(xiàn)了生本課堂。

2．雙線平行，讓學(xué)生成為課堂的“主人”

本節(jié)課通過知識問題化、問題情境化、情境生活化，實現(xiàn)了實驗探究、問題探究雙線平行，利用學(xué)生的認(rèn)知沖突，從定性的角度讓學(xué)生自主構(gòu)建概念，從定量的角度讓學(xué)生深化理解概念。實現(xiàn)了核心知識到知識應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，提升了學(xué)生的思維品質(zhì)，讓學(xué)生成為課堂的“主人”。

3．資源利用，煥發(fā)化學(xué)課堂“新活力”

為了更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本節(jié)課綜合運用資源，通過實驗、實物展示、小組合作、板書繪制等，令課堂傳出陣陣驚嘆聲、歡笑聲。尤為值得一提的是，本節(jié)課的實驗多但呈現(xiàn)并不單調(diào)，且都不是為了實驗而實驗，而是在合適的時機出現(xiàn)。具體來說，從形式上分，有教師演示，有學(xué)生分組；從實質(zhì)上看，有探究實驗，有驗證實驗；從手段上看，有傳統(tǒng)實驗，有引用新技術(shù)的實驗。整體課堂其樂融融，而學(xué)生對于化學(xué)概念的構(gòu)建、理解、運用都“水到渠成”，使整節(jié)課煥發(fā)出“新活力”。

4．思想滲透，教育不應(yīng)止步于課堂

曾聽一位名師說過，優(yōu)質(zhì)教師必須做到“五有”，即“心中有學(xué)生、眼中有深情、腦中有智慧、胸中有謀略、手中有技術(shù)。”筆者時常在思考，所謂“心中有學(xué)生”到底意味著什么？我們的化學(xué)課堂僅僅是傳授化學(xué)知識嗎？我們通過課堂到底想給學(xué)生傳輸怎樣的思想？

本節(jié)課借最后一則故事給課堂留疑，目的也就是想讓學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)明白，我們自以為已經(jīng)熟知的“食鹽水”其實只是“陌生人”，要想了解更多，必須謙虛踏實的繼續(xù)“上下求索”。

作為一名普通卻在從事一線教學(xué)的化學(xué)教師，筆者以為，于每位教師而言，一定程度上，課如其人，身教重于言教。我們的化學(xué)課堂在傳授學(xué)生學(xué)科知識的同時，亦應(yīng)適時滲透哲學(xué)思想以及教師的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生客觀的辯證思維、謙虛嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、團隊合作的意識乃至樹立正確的人生觀、價值觀等等?？偠灾?，我們的教育不應(yīng)止步于課堂。

［1］張援．“沉淀溶解平衡”的教學(xué)設(shè)計［J］．化學(xué)教學(xué)，2010，（7）：60－63

［2］詹崇明，黃愛民．《沉淀溶解平衡》（第1課時）教學(xué)設(shè)計［J］．中小學(xué)教學(xué)研究，2012，（2）：42－44

［3］符愛琴，龔潔．初中化學(xué)“氧化物的復(fù)習(xí)”教學(xué)實錄及反思［J］．化學(xué)教育，2015，（1）：46－50

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