“沉淀溶解平衡”学习认知困难及教学策略分析

胡雪梅

（安徽省绩溪中学 安徽 宣城 245300）

一、问题的提出

沉淀溶解平衡现位于新人教版选择性必修1 中，与电离平衡、水解平衡构成了水溶液中的平衡体系，历年来平衡部分知识的学习一直都困扰着高二和高三的学生，从多年的教学经历发现沉淀溶解平衡的题让学生感到困难，但又是高考重要且高频出现的考点之一。近两年涉及溶解平衡的高考题考点如下：

表1 全国卷沉淀溶解平衡考点分布

学生学习中到底是被什么因素牵制？思路和方法的形成中困惑点在哪？本文试图通过问卷调查的方式，精准地找寻溶解平衡学习困难点，并探析原因，找到突破认知困难环节的教学策略。

二、调查方法

通过微信小程序问卷星制定调查问卷，围绕本节课核心内容分成客观选择形式制定调查问卷。本次调查问卷的实施涉及我校第一层次的202班和第二层次的204班，班级总人数105人，实际收到100份，有效率95.2%。

三、调查结果及分析

表2 沉淀溶解平衡知识点学生认知情况

四、学习困难成因

1.基本概念的迷思

部分学生感觉化学知识点繁、杂、多，根本原因是知识在学习过程中一直是散点分布。（1）新旧知识点没能有机结合。如根据初中的学习，学生只认为溶解是一个物理过程，状态会变化，但没有意识到电解质在水中的溶解会伴随着电离产生出相应离子。（2）知识的固化产生定势思维。如难溶物溶解平衡一定是难溶物才能出现，易溶物则不会出现，侯氏制碱法中NaHCO3的析出、食盐水的蒸发结晶便不能用溶解平衡角度思考。再如关于饱和溶液是不能再溶解溶质的认知，难溶物溶解平衡达到时形成的饱和液中仍然存在溶解则会有影响。（3）平衡系列概念没有同化。几大平衡间的本质属性是一样的，需在不同体系中不断地对化学平衡内容进行丰富，若没有同化，每个平衡则是孤立的，难以对平衡知识深度进行升华。

2.上位知识的短板

沉淀溶解平衡知识的理解建立在溶解概念、电离概念、离子反应概念、化学平衡概念等前内容基础上［1］［2］。溶解、电离、离子反应这些知识点分布在初中和高一阶段，知识的遗忘、功底的不扎实或知识的碎片化致使这些知识不能迁移到沉淀溶解平衡板块中。如对H+与的反应认识会遇到一些情况：（1）学生完全不会；（2）能用化学方程式符号表征，但只是机械性地识记；（3）通过离子反应不仅表达出方程式且能从微粒角度描述出动态的变化，但不能将离子浓度变化结合平衡移动来思考；所以在探究影响CaCO3溶解平衡移动因素的本质上会产生不同的障碍。

3.学习思维停留在宏观、定性的低阶期

化学是一种以实验为基础的科学，学生对知识的认知更多的是在有明显现象产生上，如颜色明显变化，沉淀的产生和减少等等，在化学平衡的学习中更多的也是通过直观现象来认识平衡的存在。在沉淀溶解平衡的知识构建中，传统的教学实验很难实现由现象来衍生新知识的学习，学生一开始就容易产生畏难情绪。如学生知道碳酸钙与盐酸能反应，但不能在溶解平衡和离子反应结合的层面上进行微观分析，2017年版新课程标准要求注重培养学生的宏微视角，也是提升学生透过宏观现象找到微观本质的能力。Fe3+与OH-反应生成Fe（OH）3沉淀，学生则产生定性的认知——Fe3+在碱性环境下才能生成Fe（OH）3，而没有抓住沉淀生成的本质Q＞Ksp，需要通过c(Fe3+)×c3(OH-)的定量计算进行证据推理，从而形成认知模型。如向AgCl饱和溶液中加入少量水，按勒夏特列原理就容易判定成c(Ag+)、c(Cl-)减小，若思维模型建构成c(Ag+)×c(Cl-)=Ksp，c(Ag+)=c(Cl-)则会得到准确的结论。

4.教师对内容处理水平

教师对教材内容的熟悉程度，对重难点的剖析，突破重难点的教学手段都会影响到学生的学习质量。传统的填鸭式教学，课堂的纯理论加课后的刷题难以形成解决问题的一般思路和方法。

五、教学策略

沉淀溶解平衡是对平衡知识的完善和提升又涉及固液两相，相对较复杂；且在工农业上有重要用途，能充分体现化学学科价值。笔者从以下几个方面为突破学习困难提出一些教学策略：

1.学生学情的深度分析

沉淀溶解平衡是水溶液平衡主题的终结篇，学习过程中需要前面知识点的铺垫以及需要前面所学平衡中学习方法的迁移，在课前需要准备一份导学案，设置一些前知识的题目帮助学生复习所需要的旧知识，且能外显前面知识学习过程中存在的问题，为新课程的设计做导向［3］。

2.教学内容的挖掘整合

对教学内容所含的知识点进行层次化分析，从平衡大概念出发找到本节知识点关联的内容，明确每一课时任务进行整体教学安排：如第一课时主任务是构建溶解平衡的概念。其子任务是沉淀的溶解、溶解平衡构建、溶度积常数、平衡移动的本质；第二课时主任务是溶解平衡移动的应用。其子任务是沉淀的溶解、沉淀的生成、沉淀的转化；第三课时主任务是完善溶解平衡认知。其子任务是易溶物溶解平衡建立，再进一步用溶解平衡解决实际问题。

3.教学方式的创新

创设真实的情境。如揭结石形成之谜、结石的治疗处方，通过实验活动设计，培养学生的科学探究与创新意识，融入化学史。如侯氏制碱法，既能运用沉淀生成的模型，深入研究沉淀溶解平衡的微观本质，又能提升民族自豪感，激发学生的爱国情怀。

通过实验设计、探究和操作，根据观察的现象设置任务式问题，引导学生去探究。课堂提问是一堂课的骨架，能驱动学生的学，问题是知识形成的灵魂，要本着为学生解决某个学习点来设计问题，如溶解平衡建立时，可以设计20 mL 0.1 mol/L 的AgNO3溶液与30 mL 0.1 mol/L 的NaCl 溶液充分反应，Ag+有无剩余？如何检验？让学生从已有认知到科学设计实验进行探究，并利用动手实验的结果产生认知冲突，激发进一步探究的热情。

现在高考中的曲线题，既考查了学生在溶解平衡中的定量思维又考查了数形结合的转化思维。在沉淀溶解平衡一节中曲线类的题型是学生普遍深感困难，可以让学生通过证据推理微粒变化，课堂上让学生动手绘制曲线，同时结合数字化实验，给学生直观呈现曲线表征，帮助学生构建平衡的动态变化观。

六、结束语

化学是一门具有应用价值的科学，在高中化学的学习过程中不能只是机械式地记忆结论，更重要的是体会科学探究的过程。在教学中可以由已知的领域去探寻未知的领域，通过宏微结合的视角不断地寻找证据，帮助学生把孤立的知识系统化，发展从定性到定量的高阶思维化，将繁杂的问题模型化，从而促进学生形成良好理论认知结构、提升分析解决问题的能力，并应用于实际生产生活中去，让核心素养落地生根。