关于沉淀溶解平衡教学的思考

于善亮 靳红旗 杨 頔

（北京市朝阳外国语学校 北京 100012）

2007 年9 月北京市高级中学开始实施课程改革，在普通高中课程标准实验教科书之化学选修四《化学反应原理》教材中增添了沉淀溶解平衡的知识。 2010年北京新课改后的第一批高考生的高考题中就出现了关于此知识点的题目。 此后，各地的模拟试题及高考试题频频在此知识点上做相关试题的考察。 沉淀溶解平衡在《北京卷考试说明》中为Ⅰ级教学要求，老师在教学中往往也只是按照Ⅰ级（了解）的要求讲解，使学生在学习过程中对于其中的定量概念往往模糊不清，造成概念的混淆。

一、 相关知识在教材中的呈现

高中化学选修四中在讲述难溶电解质的溶解平衡时设计了相关沉淀转化的实验。例如选修四P64 实验3－4 ［向盛有10 滴0．1mol／L AgNO3溶液的试管中滴加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，观察、记录现象；再向其中滴加0．1mol／L Na2S 溶液，观察并记录现象。 ］实验3－5 ［向盛有1mL 0．1mol／L MgCl2溶液的试管中滴加1－2 滴2mol／L NaOH 溶液，有白色沉淀生成，再滴加0．1mol／L FeCl3溶液，静置，观察、记录现象。 ］这两个实验可以让学生认识到常见的难溶物之间是存在沉淀溶解平衡的，而且平衡之间是可以转化的，紧接着在这两个实验对应的思考与交流中设计了这样一个问题［2．如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？ 试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。 ］

二、 教师在此知识上的常见教学方式及学生的困惑

教师在解释上述现象时通常的教学方式不外乎首先分析沉淀溶解平衡，然后通过加入结合原平衡中的离子的相应物质破坏平衡实现沉淀的转化，从上述实验得出溶解度较大的物质容易转化成溶解度较小的物质的结论，这就要求加入的新物质能够跟原沉淀对应的离子生成溶解度更小的物质。 多数学生在学习过程中习惯于接受老师讲的结论， 不太善于质疑，在处理实际问题时才发现自己对于概念的实质并没有真正的领悟到，不会解答某些相关的试题。 但是也有些学生在仔细分析这个问题后产生了一些困惑。 溶解度的相对大小本身应该是一个定量的概念，教师在教学过程中只是定性地描述了这个概念，使得善于质疑的学生产生了如何判断溶解度相对大小的疑惑。 溶解度通常是以g 为单位的，比较是否生成沉淀（比较离子积Qc和溶度积Ksp的相对大小）时也是通过物质的量浓度来计算，在这个计算过程中涉及Ksp的表达式，涉及单位的换算，老师是如何直接通过现象的出现得出溶解度大小的结论的呢？

三、 相应的教学建议

任何新知识的学习都是建立在原有知识的基础上的，因此，只有温故才能知新。 沉淀溶解平衡的学习是建立在以前所学的化学平衡、物质的量浓度、溶解度等相关概念之上的。 所以要想让学生真正了解沉淀溶解平衡，老师必须先从学过的概念入手，以平衡的化学思想引导学生学习。 沉淀溶解平衡的学习是以化学平衡理论为依据，主要是研究难溶电解质，当然难溶是相对而言的， 在初中教材中有相关溶解度大小（20℃）的介绍［固态物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，＜0．01g 为难溶］。 在这里并不是说微溶或可溶物质不存在沉淀溶解平衡，它们同样可以达到饱和状态，同样可以建立沉淀溶解平衡，只不过不是我们的重点研究对象而已。

达到化学平衡状态时，体系中各物质的浓度必须保持不变且满足平衡常数的要求；沉淀溶解达到平衡状态时，各种离子浓度也必须保持不变且满足溶度积常数的要求，二者之间是相同的。 在科学视野中从实质上分析了在给定条件下沉淀能否生成或溶解的判断方法（比较离子积Qc和溶度积Ksp的相对大小），沉淀要想实现转化，离子浓度的大小也必须符合上述要求，中学教材离子浓度的表达通常是以mol／L 为单位的，确实如此，教师在讲这个知识点时，应该要指出溶解度大的物质转化成溶解度小的物质的结论的局限性，在课本上有一句话［一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现］， 教师在教学过程中应该指出上述沉淀转化的结论的得出比较适合于溶解度差别比较大的物质，是一般情况而已，溶解度差别比较大时，溶解度与物质的量浓度换算结束后是可以满足离子积Qc和溶度积Ksp的相对大小的判断方法的。 其实，沉淀转化的实质还是需要通过定量的计算才能得出准确的结论， 当溶解度差别不是很大时，二者经常可以实现相互转化。

为了让学习较好的、善于质疑的学生进一步理解沉淀的转化，教师在教学过程中还可以给学生课本上相关实验的一些Ksp数据， 让学生在课下通过讨论计算充分理解沉淀转化的实质。 这样更加利于学生理解课本中以及老师讲过的定性的沉淀转化的结论以及其实质。

四、 例题分析

下面结合近几年的例题，一起来探讨一下学生容易产生的疑惑及教师如何在教学中准确描述这些概念及应用概念解决高考题中的问题。

［2010 北京高考理综］11．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS 或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。 下列分析正确的是（ ）

A．CuS 的溶解度大于PbS 的溶解度

这道题就是出自于高中化学选修四中的沉淀转化，通过沉淀的转化判断出溶解度的大小，当然，正如前面所分析的内容， 这只是一种粗略的判断方法，要想把概念进一步量化， 需要通过相应的计算来实现。学生在遇到此类问题时主要的疑惑就是通过上述定性描述，是如何判断出溶解度的大小的？ 这就要求老师在讲述相应知识时一定要讲清楚实质，讲清楚常见的说法是否是建立在某种前提条件之下的，在达到考试说明要求的等级的同时让学生真正明白透过现象看清现象背后的定量本质，本知识点尤其侧重定性与定量的化学学科思想，二者结合在一起时增加了判断正误的难度。

［2012 江苏高考］13． 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是：

这道题也是关于沉淀溶解平衡的题目，题目的设计明显是倾向于对沉淀转化的实质的分析，通过定量的计算解释实验的现象。 此题设计上所对应的物质表达式相似， 所以学生从定量上比较容易分析出相关Ksp 的大小，这种考察方式只是侧重于定量的化学学科思想，学生比较容易判断出二者的相对大小。

总之， 在高中化学课程中讲述沉淀溶解平衡时，如何不增加学生的负担，还能使学生可以达到考试说明要求的水平， 甚至于把握好沉淀溶解平衡的实质，解答善于质疑的同学的疑惑是教师需要共同探究的问题。 化学教学过程中尤其要分清楚什么时候是定性的描述，什么时候是需要定量来验证，任何性质及反应都是有条件的。 在针对不同的知识点教学时，教师应该看清楚知识点背后反映出来的化学学科思想，并且在教学中不断地引导学生对于化学学科思想的思考。 只有这样，教师的教研水平才能不断提高，并且学生对于化学学科体现出的学科魅力才能更加乐于接受，这些都是我们作为一线教师需要努力研究探讨的内容。

［1］ 北京教育考试院．普通高等学校招生全国统一考试《北京卷考试说明》理科．2007．3

［2］ 人教社化学室．化学（九年级下册）［M］．北京：人民教育出版社，2012．10

［3］ 人教社化学室．普通高中课程标准试验教科书《化学》选修4［M］．北京：人民教育出版社，2007．2