3.4.1 沉淀溶解平衡 教学设计2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一人教版（2019）

该高中化学教学设计聚焦沉淀溶解平衡的建立、溶度积常数及影响因素，以“黄金雨”实验视频导入，通过宏观现象到微观探析，结合已学化学平衡理论，构建难溶电解质沉淀溶解平衡概念，形成知识支架。 以“黄金雨”实验和肾结石案例为情境，通过实验探究（设计实验证明反应可逆、加热冷却观察平衡移动）、模型建构（v-t图像、Q与Ksp关系），体现科学思维与科学探究，培养学生平衡观和问题解决能力，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

《沉淀溶解平衡》教学设计 一、教材分析 本节课内容选择人教版高中化学选择性必修 1《化学反应原理》第三单元第 4 节《沉淀溶解平衡》第一课时。本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则构建。从难溶电解质在水中的溶解度出发，分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起难溶电解质沉淀溶解平衡的概念，结合已学的电离平衡、水解平衡，引出描述难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数——溶度积常数。在此基础上，结合 Q 和 Ksp 的关系，分析难溶电解质的沉淀和溶解。本节课的教材设计中，始终依据实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论，分析带动原理的学习，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本质。 二、学生分析 沉淀溶解平衡的学习是学生建立平衡观的重要内容，新课标中对于沉淀溶解平衡的内容要求明确提出了“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”。学生在前面已经学习过电离和水解平衡相关原理，初步形成了平衡观念，在本节课学习沉淀溶解平衡，有助于深化对平衡体系的理解。根据课标中教学提示的要求，选择内在与核心知识统一，外在与生活联系紧密的情景素材，可以帮助学生形成结构化知识。沉淀溶解平衡在生活生产和科研中有广泛应用，本节课选取“黄金雨趣味实验、肾结石的形成与预防”为情境，设计教学环节，建构和巩固沉淀溶解平衡的相关知识，发展学生“变化观”、“平衡观”等学科核心素养。 三、教学目标 1.知识目标 （1）了解难溶电解质的沉淀溶解平衡建立过程、定义及特征； （2）能正确书写溶度积常数的表达式，了解其意义、影响因素及应用； （3）了解影响难溶电解质沉淀溶解平衡移动的因素； （4）能运用平衡移动原理分析、解决实际问题。 2.素养目标 （1）以变化观念和平衡思想认识沉淀溶解平衡； （2）利用所学知识解决实际问题，形成科学态度与社会责任意识； （3）自主设计并完成实验，培养科学探究与创新意识。 四、教学重、难点 1.教学重点：沉淀溶解平衡的建立和移动、溶度积常数 2.教学难点：沉淀溶解平衡的建立和移动 五、教学过程 教学任务 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 【情境导入】播放“黄金雨”实验产物的优美视频。 晶体片片洒落，如黄金般璀璨绚烂，它是谁，又从何而来？ 【明确目标】展示本节课学习目标。 【观看】观看视频中的“黄金雨”，感受来自化学的浪漫。 【阅读】阅读本节课学习目标。 创设任务情境， 以“黄金雨”的 来龙去脉为线 索，展开讨论。 利用视频展示， 调动学生的感官 思维，激发学生 的学习积极性。 任务 1： 探究难溶 电解质沉 淀溶解平 衡的建立 过程 【宏观辨识】展示“黄金雨”的制作过程。 Step1：向足量 KI 溶液中加入 0.05 mol/L的 Pb(NO3)2 溶液，得到黄色沉淀 PbI2。 【微观探析】提出问题： 1.该步的反应实质是什么？ 2.该反应能否逆向进行？请设计实验证明。 （实验方案包含 “ 操作 ”、 “ 现象预测 ”、“结论 ”） 【指导评价】引导学生展示组内讨论结果，以板书的形式记录学生的实验方案，同时加以鼓励与评价。 【实验探究 1】小组按照所选方案进行实 【聆听】了解 “黄金雨”制作的第一步，思考反应实质。 【回答】2I-+Pb2+=PbI2 【小组讨论】设计实验证明上述反应能否逆向进行。（时间：2 min） 【小组展示】小组派代表展示实验设计的思路及方案。 思路 1：若反应能逆向进行，则溶液中会存在 I-和 Pb2+，由于 I-足量，故可向上清液中滴加 Na2SO4 溶液或稀硫酸， 检验上清液中是否存在Pb2+。 思路 2：若该反应可逆向进行，则增加反应物的浓度，平衡将正向移动， PbI2 的量增加。故可向上清液中滴加 KI 溶液，若产生 PbI2 沉淀，证明平衡能够逆向移动。 【小组实验】以小组为单位，按照 结合情境，提出 问题。将学生的 视角从宏观引入 微观，引导学生 从新的角度对熟 悉的反应进行分 析。 学生开展分组实 验，实验前应仔细阅读实验方案及实验注意事项。 实验目的：探究 2I- (aq)+Pb2+ (aq) =PbI2 (s)能否逆向进行。 实验方案：取适量滤液于试管中（约 5 mL），滴入 2~3 滴 KI 溶液。 注意事项： 1.站立完成，完成后归位，总结现象和结论。 2.控制药品用量，不超过试管的 1/4。 3.时间 2 min。 【微观探析】追问： PbI2 (s)→2I- (aq)+Pb2+ (aq) 1.该过程是否是可逆的？ 2.若为可逆过程，则正向和逆向分别代表什么过程？ 【动画展示】PPT 动画展示 PbI2 固体在水溶液中的行为，同时进行讲解。 【讲解】实质上，像 PbI2 这样的难溶电解质，在水中并非完全不溶，而是存在沉淀和溶解两个过程。一方面，Pb2+和 I-在水的作用下脱离 PbI2 表面进入水中， 这一过程就是溶解；另一方面，Pb2+和 I-受 PbI2 表面正负电荷的吸引，回到固体表面析出，这一过程就是沉淀。 当溶解和沉淀速率相等时，离子浓度和难溶电解质的质量不再改变，即达到沉淀溶解平衡状态。 【模型建构】提出问题： （1）结合定义，绘制沉淀溶解平衡建立过程的 v—t 图像。 实验方案和注意事项开始实验。 【实验结果展示】 1.实验现象：生成淡黄色沉淀。 2.实验结论：反应能逆向进行。 【深度思考】 1.该过程可逆。 2.正向代表：PbI2 固体在水中溶解并电离出 I-和 Pb2+ 的过程 逆向代表：I-和 Pb2+在水溶液中析出PbI2 固体的过程 【观看】观看 PPT 展示动画，直观理解难溶电解质在水中的行为。 【聆听】聆听并理解难溶电解质沉淀溶解平衡的建立过程。 【思考】学生深入理解沉淀溶解平衡状态的定义，完成沉淀溶解平衡建立过程的模型建构。 验，提升学生的 科学探究与创新 能力。 通过实验设计和 实验探究，让学 生意识到，难溶 电解质在水中并 非完全不溶，而 是存在沉淀和溶 解两个过程，并 提升学生的科学 探究与创新意 识。 结合动画，将微 观结构宏观化， 抽象概念具体 化。 引导学生构建沉 （2）书写 PbI2 的沉淀溶解平衡方程式。 （3）书写 PbI2 的沉淀溶解平衡常数表达式。 【强调】（1）沉淀溶解平衡方程式需注明物质的状态； （2）沉淀溶解平衡常数表达式又称为溶度积常数，用符号 Ksp 表示。 （1） （2）PbI2 (s)⇌2I- (aq)+Pb2+ (aq) （3）Ksp=c平2 (I-)c 平 (Pb2+) 淀溶解平衡建立 过程的图像模 型。通过自主建 模的过程，帮助 学生将抽象概念 转化为自身的理 解，展现学生的 思维认知过程。 任务 2： 溶度积常 数 【微观探析】提出问题：1.结合表格数据，通过计算分析，Ksp 的大小与难溶电解质在水中溶解程度的关系。 【总结】Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解程度。通常，对于相同类型的难溶电解质，Ksp 越大，难溶电解质在水中的溶解程度越大。 【微观探析】提出问题：2.继续结合表格和已知条件思考：影响溶度积常数的因素有哪些？ 已知：一般情况下，难溶电解质的溶解为吸热过程[Ca(OH)2 相反]。 【思考】学生通过计算得出各难溶电解质在常温下溶解度的数量级。分析数据得出 Ksp 与溶解度的关系。学生回答：对比前三行数据或后两行数据可以看出，对于同种类型的难溶电解质，Ksp 越大，难溶电解质在水中的溶解程度越大。 AgCl 和 Mg(OH)2 相比，虽然 AgCl 的Ksp 更大，但它的溶解度更小，所以不同类型难容电解质的 Ksp 不能直接反应他们的溶解程度。 【思考】结合表格和已知条件思考。 ①内因：难溶电解质本身的溶解能力 。 ②外因：温度升高，Ksp 增大[Ca(OH)2相反] 提供表格和已知 信息，诊断学生 的信息处理能力 和计算能力。 分析溶度积常数 的影响因素，为 理论分析平衡移 动打下基础。 【情境再现】制作浪漫的“黄金雨”。 通过“黄金雨”实验的第一步，我们认识了沉淀溶解平衡的建立过程及溶度积常 【聆听】制备“黄金雨 ”的步骤。 再现情境，激发兴趣。以“黄金 任务 3： 影响沉淀 溶解平衡 移动的外 界因素 数，继续揭开它的神秘面纱，我们又会收获什么呢？ Step2：加热悬浊液至沸腾。 Step3：冷却结晶，得到“黄金雨”。 【联想质疑】黄金雨产生的原因是什么？ 【实验探究 2】重现实验过程，结合现象，分析原因。 实验方案：将实验探究 1 所得沉淀用酒精灯加热，观察现象。再将其放入冷水浴中冷却，观察现象。（3 min） 注意事项： 1.试管夹夹在试管上方 1/3 处； 2.加热时试管口不要对着人； 3.先预热，后集中加热 4.加热完毕后用酒精灯火焰用灯帽盖灭。 【微观探析】两步实验分别发生了什么过程？ 【补充】“黄金雨”亮闪闪的原因：加热后的澄清溶液再次冷却时，Pb2+和 I- 以周期性有序排列的方式，以 PbI2 晶体的形式析出。PbI2 每个小晶体结构都是一个不等边六棱柱形状，拥有八个可以反光的面。由于布朗运动，悬浮在溶液中的晶体还会做无规则的旋转。因此在被光照射时，每个晶体都会时有时无的把光进行反射，这是黄金雨不停闪光的原因。 【过渡】“黄金雨”的产生实际是沉淀溶解平衡发生移动的结果。研究沉淀溶解平衡移动问题，可以结合 Q 和 Ksp 的关系。 【思维建模】平衡移动分析模型——Q 和Ksp 的关系。 【学生实验】 于试管中再现黄金雨的产生过程，结合现象思考黄金雨的产生原因。 【实验现象】 （1）加热悬浊液，沉淀溶解，得到澄清溶液。 （2）冷却后，PbI2 重新析出，且闪闪发光。 【学生回答】 （1）常温下 PbI2 达沉淀溶解平衡后，继续加热煮沸，温度升高，平衡正向移动，沉淀溶解，溶液中 I-和Pb2+浓度增大； （2）冷却结晶时，温度下降，平衡逆向移动，PbI2 从溶液中析出规则的晶体，其状如黄金雨。 【理解】结合化学平衡理论，理解沉淀溶解平衡移动问题的分析模型。 雨”实验贯穿沉 淀溶解平衡学习 过程。 通过再现实验过 程，深入分析微 观原理。诊断学 生的实验操作水 平和实验分析能 力。 引导学生根据实 验过程和现象分 析微观实质，培 养和提高宏观辨 识和微观探析能 力，把握微粒观、 平衡观。 联系已学知识， 构建知识模型， 强化利用 Q 和 K 【微观探析】通过实验探究可知，温度是影响沉淀溶解平衡移动的外界因素之一，还有什么因素能够使沉淀溶解平衡发生移动呢？请以 Q 和 Ksp 的关系为工具，进行分析，并填写学案上的表格。 【学生活动】自主思考+小组讨论。 在含有足量 PbI2 的悬浊液中，改变条件，使平衡发生移动。 【联系生活——定量论证】肾结石会造成人的腰痛、血尿、发热等一系列症状，某人的体检报告显示其体内尿钙（Ca2+）含量为 2.50 mmol/L，当他的体内 C2O42-浓度达到多少，会产生肾结石？ 已知：1 mmol/L=10-3 mol/L， Ksp (CaC2O4)=4.0×10-9 【联系生活——定性分析】生活中，我们应该如何有效预防肾结石呢？（从平衡移动的角度分析） <资料再现>豆制品、奶制品钙含量较高；绿色蔬菜中含有丰富的草酸。 【学生活动】 独立思考：独立思维； 小组讨论：合作释义。 【学生展示】学生投影所得结论，并加以解释。 【总结】影响沉淀溶解平衡移动的外界因素为温度和浓度。 【学生活动】结合所学知识，进行定量计算，并展示计算结果。 【学生分析】应促使草酸钙的沉淀溶解平衡正向移动。 【回答】 1.多喝热水！！ 2.不过量食用豆制品、奶制品；不过量食用绿色蔬菜。 3.不过度补钙。 的关系分析平衡 移动方向的意 识。 联系化学平衡理 论，自主探究影 响化学平衡移动 的外界因素。诊 断学生对化学平 衡基本理论的理 解水平，实现深 度思维。 学生进一步感受 化学在生活中的 价值，从定量、 定性的角度巩固 沉淀溶解平衡。 课堂小结模型建构 【模型建构】 本节课，以化学平衡理论为核心，构建了难溶电解质沉淀溶解平衡的概念，认识了影响难溶电解质沉淀溶解平衡移动的原因，并从定性、定量两个角度解决了实际问题。 【模型认知】巩固、回忆本节课所学内容，理解沉淀溶解平衡问题的认识模型。 通过归纳总结， 帮助学生对本堂 课的学习内容进 行回顾和整合， 同时查缺补漏， 形成知识体系， 构建认知模型。 情境回归情感升华 【情感升华】播放 PPT+背景音乐，朗诵结束语： 碘化铅在变成“黄金雨”之前也只是黯淡无光的黄色沉淀 当它经历了漫长的考验 在沸水中翻滚溶解 再是长久的沉淀 才肆意的绽放出自己的光芒 同学们也是如此，在学习中积累，方能厚积薄发，实现理想！ 【聆听】观看 PPT，聆听结束语，感受化学的魅力。 回归课前的情 境。联系学科知 识和情感态度， 提升学生的科学 态度与社会责任 的学科素养。 学科网（北京）股份有限公司 $