3.3沉淀溶解平衡的实验创新与改进 说课稿 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

实验创新与改进说课 沉淀溶解平衡的实验创新 “化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础，是检验化学科学知识真理性的标准；是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段，是提高学生科学素质的重要内容和途径。” 高中化学教学中，对化学实验进行改进和创新，既是顺应新课程改革的要求，也是促进高中化学教学的重要手段。高中化学教师应当明确高中化学和高中化学实验的教学目标、教学任务，及时采取有效策略，改进创新高中化学实验，满足学生学习需求，进而培养学生的化学核心素养。 现就沉淀溶解平衡的实验改进与创新，浅谈我们的具体做法。 1. 功能与价值 沉淀溶解平衡相关实验选自山东教育出版社普通高中课程标准实验教科书（选修） 《化学反应原理》第三章第三节“溶液溶解平衡”。本节教材是在学生已经能够从化学平衡的视角对弱电解质（包括水）的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析，并初步形成了从平衡的角度发现问题、分析问题的能力;基础上，继续用平衡的观点来研究另一类问题——沉淀与溶解。沉淀溶解平衡在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，具有重要的理论意义和现实意义；多种平衡问题的解决，有利于培养学生“化学反应与平衡观念”的核心素养。 2. 原理与拓展 “沉淀溶解平衡”相关实验的原理有： Ag++Cl-==AgCl(s)，AgCl(s)+I-⇌AgI(s)+Cl-，2AgI(s)+S2-⇌Ag2S(s)+2I-; AgI(s)+Cl-⇌AgCl(s)+I-，AgCl(s)+I-⇌AgI(s)+Cl-； 在这些实验过程中，常会出现以下实验问题：（1）由于沉淀颗粒的细小，容易于导致：出现离子“包留”现象，沉淀不易彻底洗涤；沉淀洗涤需要多次进行，但过滤缓慢，耗时长，若抽滤则装置复杂。（2）溶解度较大向溶解度较小的沉淀转化（以下简称“正向转化”），理论上容易进行，但实验操作却需要较长时间；反之，溶解度较小向溶解度较大的沉淀转化（以下简称“逆向转化”），则更是在实际操作中传统实验很难实现。（3）在实际教学中，往往会出现“就平衡论平衡”现象，缺乏多角度分析和解决问题。 以上这些问题的解决，都需要对实验进行相关的改进或创新，以实现实验的简约化、微型化、数学化、多重化，从而实现对学生进行“微观探析”、“平衡思想”、“创新精神”等核心素养的培养。 1 3. 实验改进方案 针对本单元教学实验的现实问题，我们对实验装置进行了诸多改进，现简要分述。 3.1 装置微型化 在连续沉淀“正向转化”实验过程中，优化过程，使实验更具简约性和可行性，实现化学实验微型化。 利用日常生活中微型塑料滴瓶、橡皮塞、硬质塑料管、塑料软管，自制成多种沉淀转化的微型实验装置： 2 操作过程：（1）自由而上，在三只滴瓶中分别注入 2mL 硫化钠溶液、碘化钾溶液、氯化钠溶液；（2）向氯化溶液中滴入 0.5mL 硝酸银溶液，产生白色沉淀；（3）取下上端塑料密封软管，将白色氯化银浊液注入碘化钾溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀；（4）取下下端塑料密封软管，将黄色碘化银浊液注入硫化钠溶液，黄色沉淀转化为黑色沉淀。 这样不仅可以降低实验器材设备成本和药品成本，节省化学实验费用，而且可以节约化学实验时间，提高化学实验教学效率，而且能够充分调动学生的学习积极性，促使学生集中精力主动思考学习，逐渐培养学生的自主学习意识和动手实践能力。 3.2 装置简约化 针对“沉淀洗涤需要多次进行，但过滤缓慢，耗时长，若抽滤则装置复杂”的问题，我们进行了相应改进，将抽滤改为“压滤”——过滤器上部压强，起到快速过滤的作用。 我们用塑料注射器加装两个单向阀改制成加压装置（A），用砂芯漏斗作为反应容器和过滤器（B），用塑料酒精喷瓶改制成控制装置（C）。 具体操作过程为：（1）在砂芯漏斗 B 的下部连接控制装置 C，并将 C 中活塞关闭；（2）在 B 中加入相应溶液，使之反应生成沉淀，由于砂芯及气压的作用，B 中的浊液不至流入 C 中；（3）在 B 的上部连接 A，并打开 C 下端的活塞，推动 A 的活塞，可以快速过滤和洗涤。 这样改进的优点在于：（1）整个装置相比于抽滤装置，更加简洁和紧凑，而且操作更加简便；（2）将“抽滤”（即减压过滤）改为“压滤”（即加压过滤），有利于培养学生的逆向思维能力，借以培养学生的发散思维能力；（3）整个装置除砂芯漏斗 B 以外，加压装置 A 和控制装置 C 均为日常生活中的用品加以改制，有利于培养学生的创新精神和观察能力。 3.3 用途多样化 在“装置简约化”的基础上，我们结合装置特点，尽最大可能拓展装置的用途。砂芯漏斗可以配合半透膜、离子交换膜等一起使用。 胶体的渗析实验：在砂芯漏斗的砂芯上贴附半透膜，放置于另一容器中，内容器（附有半透膜的砂芯漏斗）中装 3 入含有氯化钠溶液的淀粉胶体，外容器（广口塑