3.4沉淀溶解平衡及影響因素的探究課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

基于手持技術(shù)的沉淀溶解平衡及影響因素的探究高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本信息01實(shí)驗(yàn)基本信息實(shí)驗(yàn)選自人教版選擇性必修一，第三章第四節(jié)《沉淀溶解平衡》。課本以試管實(shí)驗(yàn)為主，難以直觀描述沉淀溶解平衡的微觀過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用傳感器將微觀過(guò)程直觀化，圖表化。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路02實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路運(yùn)用沉淀溶解模型解決實(shí)際問(wèn)題沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡表達(dá)式和溶度積沉淀溶解平衡影響因素沉淀溶解平衡模型建構(gòu)1.碳酸鈣懸濁液電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)（電導(dǎo)率傳感器）2.飽和食鹽水加鹽酸實(shí)驗(yàn)傳感器實(shí)驗(yàn)：1.碳酸鈣懸濁液加水電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)2.碳酸鈣懸濁液加熱電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)3.碳酸鈣懸濁液加熱改進(jìn)實(shí)驗(yàn)4.氫氧化鈣上清液加熱電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理03實(shí)驗(yàn)原理【電導(dǎo)率】物理學(xué)概念，也可以稱為導(dǎo)電率。是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。單位以西門(mén)子每米（S/m）表示。溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和離子移動(dòng)速度有關(guān)。當(dāng)其他條件不變，電導(dǎo)率越大可以表示離子濃度越大。近而可以通過(guò)電導(dǎo)率探討不同條件下沉淀的溶解情況。磁力攪拌器電導(dǎo)率傳感器溫度傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)04實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)010302證據(jù)推理與模型認(rèn)知根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理微觀過(guò)程。建立沉淀溶解平衡模型，了解沉淀溶解平衡的影響因素?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任通過(guò)珊瑚礁退化的情境引入新課，在建構(gòu)沉淀溶解平衡模型后，設(shè)想珊瑚保護(hù)措施。深刻體會(huì)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)對(duì)全球生態(tài)的意義，提升民族自信。核心素養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)通過(guò)傳感器實(shí)驗(yàn)將微觀過(guò)程可視化，提供科學(xué)探究工具.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論提出質(zhì)疑-設(shè)計(jì)方案-動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。經(jīng)歷較完整的科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程05情境導(dǎo)入【資料卡片】珊瑚是很多海洋生物的家園，但由于全球變暖和溫室氣體含量升高，地球上有1/5的珊瑚礁消亡了?！驹O(shè)計(jì)意圖】引發(fā)同學(xué)們對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注?！締?wèn)題引導(dǎo)】珊瑚的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣絕對(duì)不溶于水嗎？如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？問(wèn)題引導(dǎo)如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有部分碳酸鈣溶解？同學(xué)們的方案：1.溶于水后再過(guò)濾烘干測(cè)質(zhì)量差2.向上層清液加鹽酸，看有無(wú)氣泡3.測(cè)上層清液是否顯微弱的堿性【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生意識(shí)到濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從“定性”向“定量”提升傳感器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：測(cè)定碳酸鈣加水后的電導(dǎo)率變化【設(shè)計(jì)意圖】感受科技魅力，證明難溶電解質(zhì)也可以溶解。試管實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：向飽和NaCl溶液中加入9mol/L的鹽酸【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)溶解和沉淀過(guò)程同時(shí)存在。“宏微結(jié)合”建構(gòu)沉淀溶解平衡的認(rèn)知模型。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素實(shí)驗(yàn)3：測(cè)定碳酸鈣懸濁液加水后的電導(dǎo)率。加水稀釋1.0版加水稀釋2.0版缺點(diǎn)：無(wú)法攪拌，分散系不均勻，電導(dǎo)率回升不明顯優(yōu)點(diǎn)：磁力攪拌器能快速使分散系稀釋均勻，并使沉淀快速溶解實(shí)驗(yàn)3：測(cè)定碳酸鈣懸濁液加水后的電導(dǎo)率。加入10ml蒸餾水傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)電導(dǎo)率的變化證明：稀釋促進(jìn)沉淀向溶解方向移動(dòng)實(shí)驗(yàn)4-1：測(cè)定碳酸鈣懸濁液加熱的電導(dǎo)率?！就瑢W(xué)質(zhì)疑】加熱會(huì)使水的電離程度增大，另外離子移動(dòng)速率也會(huì)增大。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說(shuō)明加熱使碳酸鈣溶解平衡正向移動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)】引入對(duì)照組：碳酸鈣上清液電導(dǎo)率隨溫度的變化。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素實(shí)驗(yàn)4-2：測(cè)定碳酸鈣上清液加熱的電導(dǎo)率。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素優(yōu)點(diǎn)：磁力攪拌器及時(shí)攪拌使分散系迅速均勻。此外攪拌器還自帶加熱功能，使操作更簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)4-2：測(cè)定碳酸鈣上清液加熱的電導(dǎo)率。加熱碳酸鈣懸濁液，電導(dǎo)率溫度圖加熱碳酸鈣上清液，電導(dǎo)率溫度圖【分析猜想】懸濁液中的固體顆粒阻礙離子的移動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)】用底部有沉淀的上清液做實(shí)驗(yàn)。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素實(shí)驗(yàn)4-3：測(cè)定底部有碳酸鈣沉淀的上清液加熱的電導(dǎo)率。加熱靜置后底部有碳酸鈣沉淀的上清液，電導(dǎo)率-溫度圖加熱底部沒(méi)有碳酸鈣沉淀的上清液，電導(dǎo)率--溫度圖【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】溫度升高底部有沉淀的碳酸鈣上清液比底部無(wú)沉淀的碳酸鈣上清液電導(dǎo)率增大的快。說(shuō)明升高溫度，使碳酸鈣的沉淀溶解平衡正向移動(dòng)。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素實(shí)驗(yàn)5：測(cè)定氫氧化鈣電導(dǎo)率隨溫度的變化?！締?wèn)題引導(dǎo)】所有難溶電解質(zhì)都是越熱越溶解嗎？加熱Ca(OH)2上清液，電導(dǎo)率圖像加熱蒸餾水，電導(dǎo)率圖像【猜想解釋】加熱離子運(yùn)動(dòng)更快，平衡逆向移動(dòng)變成了次要矛盾?！靖倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)】同時(shí)檢驗(yàn)PH變化，若PH減小則說(shuō)明平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)了。傳感器實(shí)驗(yàn)--探究沉淀溶解平衡影響因素試管實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6：吹入CO2，碳酸鈣懸濁液會(huì)溶解嗎？【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】吹入二氧化碳一段時(shí)間后沉淀消失，溶液澄清?！締?wèn)題引導(dǎo)】請(qǐng)你從沉淀溶解平衡的角度解釋上述現(xiàn)象。模型應(yīng)用--微觀探析實(shí)驗(yàn)6：向澄清石灰水吹如CO2【設(shè)計(jì)意圖】運(yùn)用沉淀溶解平衡模型分析宏觀現(xiàn)象。提升宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)。思政教育中國(guó)力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，不是別人讓我們做，而是我們自己必須要做。我國(guó)已進(jìn)入新發(fā)展階段，推進(jìn)“雙碳”工作是破解資源環(huán)境約束突出問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，是順應(yīng)技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需要，是滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需求、促進(jìn)人與自然和諧共生的迫切需要，是主動(dòng)擔(dān)當(dāng)大國(guó)責(zé)任、推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的迫切需要?！?022年1月24日，習(xí)近平在十九屆中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時(shí)的講話【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合珊瑚礁危機(jī)認(rèn)識(shí)“雙碳”目標(biāo)的生態(tài)意義，提升“四個(gè)自信”。技術(shù)前沿--如何靠科技實(shí)現(xiàn)碳中和【設(shè)計(jì)意圖】了解科技前沿，激發(fā)創(chuàng)新熱情，提升民族自豪感。實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)06實(shí)驗(yàn)效果1.傳感器數(shù)