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授课教师 安徽省北师大蚌埠附属学校顾无瑕
第 1 课时 沉淀溶解平衡的建立 【教学重点】1. 沉淀溶解平衡的建立
2. 溶度积概念
【教学难点】沉淀溶解平衡的建立
【教学方法】问题驱动法、实验法、讨论法、讲授法
【实验用品】药品：Mg(OH)2 固体、蒸馏水、酚酞试剂、Mg(OH)2 悬浊液的上层清液、NaOH 溶液、稀硫酸。仪器： pH 传感器、磁力搅拌器、试管、烧杯、 一次性塑料滴管、药匙。
【教学流程】
问题驱动
宏观辨识 衡思想
【课前任务】收集常见酸性废水处理剂的相关知识。
图 1 学生收集常见酸性废水处理剂信息
【课堂教学】
创设情境：在刚刚闭幕的二十大会议上，习近平主席再次提出了“绿水青山就是金山银山” 的 理念。其实自2005年8月时任浙江省委书记的习近平同志在余村考察时首次提出“绿水青山就 是金山银山” 的理念以来，以习近平同志为核心的党中央以前所未有的力度狠抓国家生态文 明建设。时隔15年， 我国生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性的变化， 打好了蓝天、 碧水、净土的保卫战， 美丽中国建设迈出重大步伐。在这场空前战役中， 化学学科做出了巨 大贡献。比如在处理酸性废水的过程中， 良好的水处理剂就为碧水的实现提供了强有力的支 撑。
问题探讨：通过同学们的课前收集，大家了解到了许多关于酸性废水处理剂的知识，老师将 这些材料整理绘制成了表格。通过对比，选择较为优良的水处理剂。
表 1 四种酸性废水中和剂比较
回答：从反应时间上看，氢氧化镁与酸性废水反应适中；从安全性上看，它是一个安全物料， 没有任何危险；从溶解性上看，氢氧化镁做为难溶电解质能够长时间存在于水体中。此外， 当氢氧化镁投放过量时水体最高 pH 约为 9，而且能够长时间保持水体 pH 约为 9，这一点恰 恰符合了国家的排放标准 6-9 之间。通过对比发现， 较其他常见酸性废水处理剂， 氢氧化镁 更加优良。
环节一：感知难溶电解质的溶解
问题 1：通过对比发现氢氧化镁作为优良水处理剂的其中一个优点是能够长时间保持酸性 废水的弱碱性（pH 约为 9），难溶的氢氧化镁是如何使酸性废水保持一定的碱性？
活动 1：学生讨论后回答，可能有一部分氢氧化镁在水中溶解，电离产生 OH-。
评价 1：教师根据学生回答的情况进行引导，并评价学生对物质溶解与电离的掌握情况。
（设计意图：利用学生认知的局限性，根据酸性废水处理中的实例，设置问题冲突-难溶 的氢氧化镁是如何使酸性废水保持一定的弱碱性（pH 约为 9）， 引导学生发现问题，并利 用类比的学习方法，寻找解决问题的途径。初步感受沉淀也可能存在溶解，为后续学习活 动的展开做好铺垫。）
环节二：发现难溶电解质的溶解平衡
问题 2：活动探究（一）设计实验证实 Mg(OH)2 存在溶解过程。
活动 2：小组讨论如何设计实验证实难溶电解质氢氧化镁存在溶解过程， 由小组代表交流 讨论结果，并互相评价。再组内分工合作，共同完成对难溶电解质氢氧化镁可能存在溶解 过程的探究。
表 2 证实 Mg(OH)2 存在溶解过程的实验方案
学生实验 1
设计实验证实 Mg(OH)2 存在溶解过程
①取 1 药匙氢氧化镁粉末于试管中，滴加 4mL 蒸馏水充分振荡，观察现象。
②滴入 2 滴酚酞试剂振荡，观察现象。
实验现象：①取 1 药匙氢氧化镁粉末于试管中，滴加 4mL 蒸馏水充分振荡后还是没有看到 很明显的溶解。②滴入 2 滴酚酞试剂振荡，发现出现了明显的红色。
图 2 验证 Mg(OH)2 存在溶解过程现象
实验结论：氢氧化镁作为难溶电解质还是能够溶解在水中的，只是同学们猜测溶解的程度 不大。
总结归纳：难溶的氢氧化镁能够使水体呈碱性
评价 2：根据学生实验设计和操作过程，评价学生设计、动手实验能力以及小组合作的能力。 （设计意图：通过学生设计实验证实氢氧化镁存在溶解过程 Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH- (aq)，帮助学生认识难溶电解质氢氧化镁能够使水体呈碱性。同时引导学生重新理解沉淀的 概念，体会沉淀是难溶物，但不是绝对的不溶，只是溶解度比较小而已。）
问题 3：既然大家猜测氢氧化镁在水中的溶解程度不大，如何进行直观验证？
活动 3：教师介绍 pH 传感器的工作原理-连接电脑的 pH 传感器可以将溶液中的 pH 变化情 况以曲线的形式显示在电脑屏幕上。稍后老师将向盛有蒸馏水的烧杯中加入 1 药匙氢氧化 镁粉末充分搅拌，检测氢氧化镁悬浊液的pH。请同学们注意观察①溶液pH 曲线的变化情况。 ②烧杯中氢氧化镁固体的溶解情况。
学生仔细观察实验现象，并结合数据分组讨论，小组代表交流讨论结果，互相评价。 实验现象：pH 曲线不断上升，最后维持在 pH 约为 10 的水平。