化学核心素养下平衡体系的课堂教学模式探析

文/广州市铁一中学 程龙兵

一、问题的提出

平衡思想是高中化学核心素养的重要组成部分，沉淀溶解平衡也是化学平衡、离子平衡知识的延伸，学生对沉淀溶解平衡图像的掌握较为困难，难以厘清物质间的相互关系。王磊指出变化观念与平衡思想素养的内涵是能多角度、动态的分析化学变化，依据平衡思想对题目进行编码，筛选出能提现该素养的试题。笔者根据高中多年的教学实践，从不同角度剖析沉淀溶解平衡图像问题，让学生懂得变中不变的辩证思想。

二、沉淀溶解平衡的图像

例1.t℃时，卤化银（AgX，X=Cl、Br）在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示，已知AgCl、AgBr的Ksp依次减小。下列说法错误的是（ ）

图1 AgX沉淀溶解平衡曲线c～c图像

A.图1中Z为t℃温度下AgCl曲线

B.图1中各点对应的Ksp的关系为：Ksp（m）=Ksp（n）=Ksp（p）＜Ksp（q）

C.向n点的溶液中加入少量AgNO3固体，溶液组成由n沿npm线向m方向移动

D.p点溶液恒温蒸发可以变成q点

解析：（1）结合题干的信息，抓住Ksp只是温度的函数进行分析，不难得出Y、Z对应的沉淀溶解曲线。

（2）AgX饱和溶液中加入AgNO3固体，此时Qc＞Ksp，AgX（s）⇌Ag+（aq）+X-（aq）向左移动，c（Ag+）·c（X-）仍然是Ksp，溶液组成沿着原曲线向上移动。

（3）饱和溶液恒温蒸发，AgX固体析出，c（Ag+）=c（X-），在图像上表示仍然是p点。通过以上分析，学生对经典的沉淀溶解曲线能够熟练掌握，为其他图像的解决奠定了一定的基础。

例2.t℃时，卤化银（AgX，X=Cl、Br）在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2所示，已知AgCl、AgBr的Ksp依次减小，且p（Ag+）=-lg c（Ag+），p（X-）=-lg c（X-），利用p（X-）～p（Ag+）的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c（Ag+）和c（X-）的相互关系。下列说法正确的是（ ）

图2 AgX沉淀溶解平衡曲线p～p图像

A.t℃时，c点可表示AgCl的不饱和溶液

B.B线表示的是AgCl

C.取a、b两点处溶液等体积混合，维持t℃不变，混合溶液中一定有白色沉淀生成

D.在T℃时，AgCl（s）+Br-（aq）⇌AgBr（s）+Cl-（aq）平衡常数K≈104

解析：（1）结合题干的信息，得出图2中A线表示的是AgCl，B线表示的是AgBr；此时与图1中Z线、Y线分别对应；与图3中A线、B线分别对应；同理图2中的a、b两点与图1中q、p两点分别对应；与图3中a、b两点分别对应。通过不同图像之间的转换，得出对应的关系，使学生对不同图像的相互关系一一理清，能使学生对于沉淀溶解平衡的图像触类旁通。

图3 AgX沉淀溶解平衡曲线lg～lg图像

（2）关于溶液混合问题，分析Qc、Ksp的关系，得出有无沉淀析出。通过数据对比分析、推理等方法得出不同图像间的异同，建立思维模型的认知能力，解决陌生情境下的复杂问题。

三、结语

笔者从常见的沉淀溶解平衡图像进行归纳总结，通过图形转换思想，让学生掌握其中的相互关系，特别在图像的分析上应注意以下两点：

1.解 读图像的角度

从曲线上的特殊点（起点、拐点、交点、终点等）、曲线的纵横坐标（图像的类型）及曲线的走势进行分析。微观角度分析溶液中微粒及离子浓度的变化及转化等，从而形成直观的解题的思路。

2.采 用数学函数关系，剖析图像信息的规律和本质

借助数学工具，利用函数关系对图像中的数据进行处理，得出自变量、因变量及无关变量之间的关系，同时设置必要的辅助线，进一步加深学生对控制变量的理解，明确不同图像间的联系和解决此类问题的方法。