3.3沉淀溶解平衡 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

单元教学设计 高中化学优质课参评团队 沉淀溶解平衡 ——“铅”变万化 教学内容基本信息 学科 化学 实施年级 高二 课程标准模块 选择性必修课程模块1主题3：水溶液中的离子反应与平衡 使用的教材 鲁科版选择性必修1化学反应原理 单元名称 沉淀溶解平衡 单元课时 3 【单元学习主题的生成】 普通高中化学课程是落实“立德树人”和促进学生化学学科核心素养形成和发 展的重要载体。根据2017版2020年修订课程标准：“认识难溶电解质在水溶液中存 在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。”对学生的学业要求：能用化学 用语正确表示沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质水溶液中存在沉淀溶解 平衡，能举例说明沉淀溶解平衡在生产生活中的应用，能从电离、化学平衡的角 度分析溶液的导电性，能综合运用沉淀溶解平衡原理分析和解决生产、生活中与 之相关的实际问题。 鲁科版教材的编写是按照由简单到复杂、逐步递进的原则进行构建沉淀溶解 平衡的相关知识体系。在教材前两章分别从热力学、动力学的角度介绍了有关化 学反应的规律和理论，第3章以前两章的理论为基础，选取了最常见、最典型的 水溶液体系来引导学生运用所学理论分析物质在水溶液中的行为。沉淀溶解平衡 以沉淀的生成和解离为核心，详细介绍难溶电解质在水溶液中的行为，提升学生 运用化学平衡理论解决问题的能力。教材的编写安排是首先分析单一难溶电解质 在水中的行为，建立沉淀溶解平衡的概念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶 度积；在沉淀溶解平衡的基础上分析沉淀的溶解和生成，最后考虑比较复杂的沉 · 1 页共 59 页 淀转化的问题。教材设计的特点是自始至终依据实际例子来诠释抽象的概念，对 具体的问题讨论分析以带动原理的学习，引导学生利用平衡移动的一般规律一步 步揭示沉淀溶解平衡的实质。所选实例包括PbI2的沉淀溶解平衡、“钡餐”透视、 钡中毒的解毒、硫化锌沉淀的转化、污水处理、水垢的生成等，这些案例涉及生活、生产，涉及人们广泛关注的环境问题，内容贴近学生，可以极大地激发学生学习化学的兴趣，并且可以极大地培养他们的可持续发展等重要意识。 以课程标准为基准，鲁科版教材为基础，本单元设计不同于教材中的实例安排，但选取了课本中部分素材，并进行情境替代，如保留碘化铅的实验、污水处理和水垢形成，但是将钡餐和钡中毒的实例换成了再生铅工艺流程中的硫酸铅和硫酸钡的“脱硫”，硫化锌沉淀的转化换成了沉铅中的铅沉淀的转化等等。具体的安排是：以含铅废水的处理为载体，利用铅离子沉淀的生成、铅离子沉淀的转化、再生铅中过程中“脱硫”（碳酸钡与硫酸钡的转化、碳酸铅与硫酸铅的转化），再生铅过程中铅沉淀的溶解和含铅沉淀的生成，把含铅废水处理与相关铅及其化合物的性质以及沉淀溶解平衡的相关核心知识与内容进行融合，内化成一个系统的、完整的、实用性的学习系列，由此确立本单元的学习主题内容：沉淀 溶解平衡——“铅”变万化（沉铅、转铅、再生铅）。 为落实“立德树人”，培养学生化学学科核心素养，本单元通过对课程标准和教材内容的分析，设计了五线合一（情境线、任务/问题线、活动线、知识线、素 养线）的整体化单元教学，对单元教学的内容作出了明确的规划；然后通过教学 单元中所承载的素养目标，结合核心知识点，设计教学目标；最后搭载真实情境， 设计学习任务，驱动学生主动进行真实的探索求知。 经过教学实践，我们选用工业上关于含铅废水的处理作为本单元的主要教学 情境，秉承“知识问题化，问题情境化，情境生活化”的设计理念将沉淀溶解平衡的教 学设计设置为三个课时：第一课时“铅”变万化·沉铅，以如何沉铅进行设问， 通过I- 沉铅入手，在溶液中加入碘化铅沉淀的组成离子——铅离子和碘离子，发现并不能将 铅离子沉淀完全后，引出在溶剂水中加入难溶电解质——碘化铅固体，并借助数字化 仪器——电导率传感器，认识微观离子浓度发生变化的过程。通过对PbI2 沉淀的生成 · 2 页共 59 页 与PbI2沉淀溶解的微观过程的动态分析，建立沉淀溶解平衡的认知模型，并以工业废 水的处理中，如何通过调控外界条件让I-更充分的沉铅，引出沉淀溶解平衡的移动原理， 掌握调控沉淀的生成和溶解的具体方法；第二课时“铅”变万化·转铅，围绕沉铅试剂 的选择，从定量的角度Q与Ksp的关系分析I-不是合适的沉铅试剂，再利用溶度积的大 小与物质溶解度的关系，科学精准的判断最合适的沉铅试剂为硫化钠和硫化亚铁。 接着，通过分析硫化亚铁作为合适沉铅试剂的原因，不仅通过理论上的定量求算， 还通过实验