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  • 苏教版《化学反应原理》“沉淀溶解平衡原理应用”中某知识点的处理
  • 作者: 来源: 时间:2010-2-23 10:33:48 阅读次 【
  • 教学要注意帮助学生释疑、解惑

         苏教版《化学反应原理》模块,“沉淀溶解平衡原理应用”一小节教材中提到:除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子,可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节溶液的pH至3-4,铁离子就会全部转化为氢氧化铁沉淀除去。”“当溶液的p H超过5时,铜离子才开始转化为氢氧化铜沉淀。”

        许多学生不明白,溶液的pH 3-5,在常温下还算是酸性溶液,铁、铜离子怎么会转化为氢氧化物沉淀?他们会问:不是说,金属的盐溶液要与碱溶液作用,才有可能生成新的盐和新的碱吗?

    一些老师没有想到学生会有这些疑惑,他们只按教材的讲述,强调因为氢氧化铁的溶解度比氢氧化铜小,“可以通过控制溶液的pH,达到除去铁离子而让铜离子保留在溶液中”,直接把结论灌输给学生。学生没有机会消除心中的疑问,只能将信将疑、囫囵吞枣。

        如果教师能运用教材中所列举的氢氧化铁、氢氧化铜的Ksp(分别是2.6×1039,   2.2×1020)引导学生估算,使溶液中铁离子、铜离子分别开始形成沉淀,所需要的氢氧根离子浓度,使学生获得一个感性认识,教学效果就可以大大提高。比如,假定溶液中铁离子浓度是0.001mol?L-1、铜离子浓度是1.0 mol?L-1,运用溶度积常数可以估算出溶液中OH- 离子浓度只要超过2.6x10-12 mol?L-1(pH约为2.2),就开始形成氢氧化铁沉淀(全部转化为氢氧化铁沉淀,pH要3-4),而溶液的OH- 浓度约要达到1.5x10-10 mol?L-1(pH4.2)以上氢氧化铜才开始沉淀。

         通过Ksp的运用和估算,学生将能体会到,要使溶液中铁离子、铜离子转化为氢氧化物沉淀,是需要有溶液中有一定浓度的氢氧根离子存在,但溶液中OH- 浓度不是一定要超过10-7mol?L-1pH不必一定要大于7),也并非要一定需要靠加入强碱来提供。估算说明,溶液中铁、铜离子在pH 3-4或5的微酸性环境中就可以形成氢氧化物沉淀。因此,只要使溶液的酸度降低,即把溶液的pH提高到一定程度,就可以达到目的。氢氧化物沉淀越难溶(Ksp越小),形成沉淀所需要的氢氧根离子也越小,pH 越低 。正因为如此,才“可以通过控制溶液的 pH,达到除去铁离子而让铜离子保留在溶液中”。

        按课程标准的要求,这种估算和说明过程并不一定要学生掌握,但是教师应该给学生讲解。这么做,一可以帮助学生理解教材的结论是如何得到的,了解生产的实际操作方法所依据的原理;二可以帮助学生在应用中进一步理解溶度积的概念;三可以帮助学生了解溶度积的学习可以帮助我们定量地研究难溶电解质沉淀形成或溶解的问题,体会溶度积学习的价值。

        在中学化学的教学中,无论在概念原理的介绍、讲解过程中或是在介绍概念原理的应用实例时,都要十分重视帮助学生理解概念的形成过程、了解概念的学习价值。这是提高概念学习实效的重要策略。

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