運(yùn)用“四重表征”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)觀念的實(shí)踐研究*——以“沉淀溶解平衡的應(yīng)用”高三復(fù)習(xí)課為例

曾國瓊 董 軍

（廣東仲元中學(xué) 廣東 廣州 511400）

一、問題的提出

“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”是人教版《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章“水溶液中的離子平衡”中的第四節(jié)，屬于新增內(nèi)容，是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)理論的一個(gè)重要組成部分，各地的模擬題及高考題頻頻就此知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考查，也是學(xué)生中學(xué)階段的學(xué)習(xí)難點(diǎn)之一 ，廣東省高考年報(bào)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，有關(guān)難溶電解質(zhì)溶解平衡的試題的得分率都比較低：2007年第26題主要考查了學(xué)生對難溶電解質(zhì)沉淀的溶解平衡了解，以及從溶解度曲線圖中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容并與已有知識(shí)塊整合的能力，難度為0．32；2008年9題，要求學(xué)生掌握溶度積常數(shù)的基本概念及其簡單應(yīng)用，通過比較溶度積和離子積的相對大小，判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解，難度為0．16；2009年18題考查了學(xué)生對難溶電解質(zhì)沉淀的溶解平衡以及飽和溶液概念的了解，以及從溶解度曲線圖中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容并與已有知識(shí)塊整合的能力，難度為0．55；2010年結(jié)合流程圖考查了學(xué)生對沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)，考查學(xué)生是否理解pH對沉淀溶解平衡的影響，難度為0．50；2012年結(jié)合流程圖考查了學(xué)生對沉淀溶解及轉(zhuǎn)化的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，考查學(xué)生利用沉淀溶解平衡原理，溶度積概念的計(jì)算，難度為0．46。

高三學(xué)生雖已在高二學(xué)習(xí)了“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”的有關(guān)知識(shí)，但知識(shí)尚未系統(tǒng)化，只是在溶解平衡概念的基礎(chǔ)上對沉淀反應(yīng)的應(yīng)用有所了解，但由于人教版未將溶度積納入必學(xué)內(nèi)容，對于學(xué)生從量的角度、微觀的角度認(rèn)識(shí)沉淀的生成、轉(zhuǎn)化和溶解有一定的障礙。難溶電解質(zhì)的溶解平衡在《廣東卷理科綜合考試大綱的說明》中要求：了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

高三一輪復(fù)習(xí)的功能除了喚醒學(xué)生對相應(yīng)知識(shí)的回憶之外，更重要的是在對有關(guān)知識(shí)進(jìn)行重組基礎(chǔ)上提升綜合應(yīng)用能力。

為了解學(xué)生對 “難溶電解質(zhì)溶解平衡的應(yīng)用”的掌握情況，筆者在2014屆學(xué)生高三復(fù)習(xí)“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”之前，用2008年山東高考化學(xué)試題中的第15題（單選或雙選）對所教的2個(gè)班、108人進(jìn)行了限時(shí)測試，得分率僅 0．39。

題目：（2008年山東卷15題）某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示。下列說法正確的是 （ ）

A．加人Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)

B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)

C．d 點(diǎn)無 BaSO4沉淀生成

D．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

本題的答案是C，但不少學(xué)生多選了A或B，極少數(shù)學(xué)生多選了D。筆者選取了12位學(xué)習(xí)成績不同程度的學(xué)生進(jìn)行訪談，以找出學(xué)生的錯(cuò)誤所在，并對出現(xiàn)錯(cuò)誤的本質(zhì)原因進(jìn)行了分析。

表1 前測試題中學(xué)生的答題情況分析

從上表可以看出，學(xué)生之所以多選A、B，是由于學(xué)生不能結(jié)合離子積與溶度積（Ksp）的相對大小從微觀的角度去理解溶液中離子濃度改變時(shí)沉淀的溶解平衡發(fā)生移動(dòng)所表現(xiàn)出來的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與溶解平衡曲線之間的關(guān)系，究其原因，是學(xué)生沒有很好地理解難溶電解質(zhì)在水溶液中的電離及溶液中微觀粒子之間的相互作用，即沒有以化學(xué)基本觀念為指導(dǎo)去分析、解決化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的實(shí)驗(yàn)問題或生活中實(shí)際問題。

基于上述分析不難看出：經(jīng)過三年多的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對于沉淀的生成和溶解，無論是宏觀表征還是符號(hào)表征，大部分學(xué)生都掌握得不錯(cuò)，但對于沉淀的轉(zhuǎn)化及沉淀在水溶液中的溶解平衡曲線的理解，尤其是從微觀的角度理解沉淀的生成、轉(zhuǎn)化和溶解，有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

化學(xué)基本觀念，是指學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)，在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)的總觀性的認(rèn)識(shí)，具體表現(xiàn)為個(gè)體主動(dòng)運(yùn)用化學(xué)思想方法認(rèn)識(shí)身邊事物和處理問題的自覺意識(shí)或思維習(xí)慣［1－2］。結(jié)合高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的三維目標(biāo)，可以將化學(xué)基本觀念分為三類：知識(shí)類、方法類、情感類。知識(shí)類的基本觀念有：元素觀、微粒觀、轉(zhuǎn)化觀、平衡觀、守恒觀，方法類的基本觀念有：分類觀、實(shí)驗(yàn)觀，情感類的基本觀念有：化學(xué)價(jià)值觀［3］?！半y溶電解質(zhì)的溶解平衡”的教學(xué)價(jià)值在于發(fā)展學(xué)生的微粒觀、平衡觀、等核心觀念，幫助學(xué)生從微觀的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)在溶液中的行為。如何通過高三“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”的復(fù)習(xí)促使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展微粒觀和平衡觀？筆者認(rèn)為通過復(fù)習(xí)要讓學(xué)生在化學(xué)平衡、電離平衡及鹽類的水解平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解：無論是易溶、微溶或難溶電解質(zhì)，它們在溶液中都會(huì)發(fā)生電離，而電離出來的離子之間存在相互作用，即溶解和結(jié)晶之間都存在著溶解平衡， 當(dāng) Qc＞Ksp， 析出沉淀；Qc＜Ksp， 沉淀溶解；Qc=Ksp，得飽和溶液。溶解平衡與其它平衡相同，條件改變時(shí)，溶解平衡可能會(huì)發(fā)生移動(dòng)，從而導(dǎo)致沉淀溶解或轉(zhuǎn)化。

“四重表征”教學(xué)模式側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度進(jìn)行分析、理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并用化學(xué)符號(hào)進(jìn)行表征，進(jìn)而用圖像表示自變量與因變量之間的關(guān)系［4］。因此，“四重表征”既是化學(xué)反應(yīng)的重要表征方式，也是化學(xué)反應(yīng)原理的有效教學(xué)方式。

以下是筆者在高三化學(xué)復(fù)習(xí)過程中結(jié)合“沉淀的溶解平衡的應(yīng)用”所進(jìn)行的探索。

二、四重表征教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

“四重表征”包括：宏觀表征、微觀表征、符號(hào)表征和曲線表征。宏觀表征是指通過物質(zhì)及其性質(zhì)、物質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象、物質(zhì)的存在與用途等宏觀層面的信息來表征。微觀表征是指通過物質(zhì)的微粒組成與結(jié)構(gòu)、微粒的結(jié)構(gòu)、微粒的運(yùn)動(dòng)及相互作用、反應(yīng)機(jī)理等微觀層面的信息來表征。符號(hào)表征是指通過表示物質(zhì)或微粒的組成與結(jié)構(gòu)的符號(hào)和圖形等符號(hào)層面的信息來表征。曲線表征是指某些自變量的變化引起因變量變化以坐標(biāo)曲線圖的形式在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映［5］。

為了讓學(xué)生在高三化學(xué)復(fù)習(xí)過程中自主建構(gòu)有關(guān)溶解平衡的知識(shí)體系，進(jìn)而發(fā)展化學(xué)基本觀念，筆者根據(jù)本校學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

1．教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

（1）以“工業(yè)鍋爐中水垢的形成及除去”為例，促使學(xué)生學(xué)會(huì)從微觀粒子相互作用的角度分析理解沉淀的溶解平衡，并用化學(xué)方程式或離子方程式表示沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化。應(yīng)用離子積與溶度積的相對大小判斷沉淀生成、溶解及轉(zhuǎn)化。

（2）通過繪制AgCl在水中的溶解平衡曲線圖，體會(huì)體系中離子濃度變化時(shí)溶解平衡移動(dòng)的曲線表征。

（3）通過生活、生產(chǎn)中的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀、平衡觀和轉(zhuǎn)化觀。

2．教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

本節(jié)課將通過兩個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)化學(xué)基本觀念：首先以“水垢的形成及除去”為例，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從微觀的角度分析生活、生產(chǎn)中的化學(xué)事實(shí)，體會(huì)根據(jù)Qc與Ksp的相對大小判斷難溶電解質(zhì)的溶解平衡的移動(dòng)方向，并用化學(xué)方程式或離子方程式表示，以培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀、平衡觀、轉(zhuǎn)化觀；然后以AgCl為例，讓學(xué)生在畫出 c（Ag＋）隨 c（Cl－）變化的溶解平衡曲線圖或－lgc（Ag＋）隨－lgc（Cl－）變化的溶解平衡曲線圖基礎(chǔ)上，進(jìn)一步體會(huì)體系中離子濃度變化時(shí)溶解平衡移動(dòng)的曲線表征，以培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀、轉(zhuǎn)化觀。

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是從微觀的角度，運(yùn)用“四重表征”教學(xué)模式分析并深入理解沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化，尤其是體會(huì)體系中離子濃度變化時(shí)溶解平衡移動(dòng)的曲線表征，以促使學(xué)生自主建構(gòu)與發(fā)展微粒觀、平衡觀、轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)觀念，如圖2：

圖2 化學(xué)四重表征教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)圖

筆者在本校實(shí)施這節(jié)課的教學(xué)時(shí)是將環(huán)節(jié)一和環(huán)節(jié)二印成學(xué)案，并在上課的前一天發(fā)給學(xué)生作為作業(yè)讓學(xué)生課前完成，上課時(shí)先在小組內(nèi)討論，再讓一位學(xué)生向全班同學(xué)匯報(bào)他們小組的討論結(jié)果，在匯報(bào)、講解的過程中，其他學(xué)生可以向該同學(xué)提出質(zhì)疑，講解的學(xué)生如果不能釋疑，也可以由其他同學(xué)或老師回答，最后由老師點(diǎn)評(píng)。

3．教學(xué)過程

【環(huán)節(jié)1】以“水垢的形成及除去”為例，學(xué)會(huì)從微觀的角度（微觀表征）分析生活中的化學(xué)事實(shí)（宏觀表征），并用化學(xué)方程式或離子方程式表示（符號(hào)表征）。

【背景資料】某地自來水中含有較多 Ca2＋、Mg2＋、、Cl－等離子，在加熱煮沸過程中，鍋爐內(nèi)常常會(huì)形成水垢。鍋爐水垢既會(huì)降低燃料的利用率，造成能源浪費(fèi)，又會(huì)影響鍋爐的使用壽命，還可能形成安全隱患，因此要定期除去鍋爐水垢。

【活動(dòng)1】加熱煮沸初期，鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是CaCO3和MgCO3，持續(xù)長時(shí)間加熱煮沸，鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是 CaCO3、Mg（OH）2和 CaSO4，試運(yùn)用勒夏特列原理，從微觀的角度進(jìn)行分析。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。

【活動(dòng)2】某一鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是CaCO3、Mg（OH）2和 CaSO4，可以先加入____（試劑名稱）浸泡，目的是_____________________________，然后再向浸泡后的水垢中加入_____________（試劑名稱），目的是______________________。請運(yùn)用勒夏特列原理，從微觀的角度進(jìn)行分析。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

設(shè)置上述兩個(gè)問題的目的是希望學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，熟練掌握如何通過Qc與Ksp的相對大小，判斷難溶電解質(zhì)的溶解平衡的移動(dòng)方向，體會(huì)從微觀的角度分析沉淀在溶液中存在哪些微觀粒子及粒子間的相互作用，理解沉淀的生成、溶解以及沉淀的轉(zhuǎn)化，在此基礎(chǔ)上用化學(xué)方程式或離子方程式表示沉淀的生成、溶解以及沉淀的轉(zhuǎn)化。

教學(xué)過程中對于沉淀的生成及溶解，如水垢Ca-CO3、MgCO3及 CaSO4的形成和水垢 CaCO3、Mg（OH）2除去，大部分學(xué)生既能用離子方程式表示，又能從微觀的角度進(jìn)行分析解釋，如對于CaSO4，學(xué)生的解釋是，隨著不斷地向鍋爐內(nèi)加入涼水、放出開水，濃度不斷增大，當(dāng) CaSO4的 Qc＞Ksp時(shí)就會(huì)產(chǎn)生 Qc＞Ksp沉淀。但對于沉淀的轉(zhuǎn)化，如MgCO3轉(zhuǎn)化Mg（OH）2、CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，無論是用離子方程式表示，還是從微觀的角度進(jìn)行分析理解，學(xué)生仍然掌握得不好。筆者認(rèn)為這主要是因?yàn)閷W(xué)生不清楚此時(shí)的鍋爐內(nèi)含有哪些微粒，這些微粒相互之間可能存在哪些作用、發(fā)生哪些反應(yīng)。實(shí)際上，在持續(xù)加熱的過程中，生成的MgCO3在水中建立起以下平衡：MgCO3（s）?Mg2+（aq） +（aq）， 而發(fā)生的水解反應(yīng)：+H2O?+OH-，+H2O?H2CO3+OH-，使水中的OH-濃度增大，對于Mg（OH）2的溶解平衡：Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），Qc＞Ksp，平衡向著生成沉淀的方向移動(dòng)，生成Mg（OH）2沉淀，而對于MgCO3的溶解平衡：MgCO3（s） ?Mg2+（aq） +（aq），Qc＜Ksp， 平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，MgCO3沉淀溶解，因此持續(xù)加熱可以使MgCO3轉(zhuǎn)化溶解度更小的 Mg（OH）2，離子方程式為：

為了讓學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，我又提出了以下三個(gè)問題（依次投影出來）：

問題1：除了酸還有什么物質(zhì)能夠使Mg（OH）2沉淀溶解？舉例說明，從微觀的角度進(jìn)行解釋，并寫出反應(yīng)的離子方程式。

問題2：你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵是什么？ 請以 Mg（OH）2沉淀轉(zhuǎn)化為 Fe（OH）3沉淀為例說明。

問題3：重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇化合物的重要原料，但BaSO4不溶于酸，工業(yè)上常常用飽和Na2CO3溶液反復(fù)多次處理，即可將BaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3。試從微觀的角度進(jìn)行分析，并寫出反應(yīng)的離子方程式。已知：Ksp（BaCO3）=2．6×10-9，Ksp（BaSO4）=1．1×10-10。

在回答問題1時(shí)，學(xué)生很容易想到強(qiáng)酸弱堿鹽，如NH4Cl溶液、FeCl3溶液、AlCl3溶液，但在書寫方程式時(shí)就出現(xiàn)疑惑：反應(yīng)Mg（OH）2+2NH4Cl=2NH3·H2O+MgCl2能否發(fā)生？什么條件下才能發(fā)生？反應(yīng)是否徹底？事實(shí)上氯化鎂與氨水反應(yīng)能夠生成氫氧化鎂沉淀：2NH3·H2O+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NH4Cl，如果氯化銨能夠溶解氫氧化鎂沉淀，兩者豈不是有矛盾嗎？由于教材中有 Mg（OH）2轉(zhuǎn)化為 Fe（OH）3的實(shí)驗(yàn)，所以學(xué)生很容易就想到此處不能用FeCl3溶液，因?yàn)槿艏尤?FeCl3溶液，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)：3Mg（OH）2（s） +2FeCl3（aq）=2Fe（OH）3（s）+3MgCl2（aq）。 至于能否用 AlCl3溶液，則需要查閱 Mg（OH）2、Al（OH）3的溶度積，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。經(jīng)過了問題的思考與討論，大部分學(xué)生應(yīng)該知道要想實(shí)現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化，兩種沉淀共同需要的離子必須完全以沉淀的形式存在，如問題1中的OH-，否則Fe3+就會(huì)直接與溶液中的OH-反應(yīng)生成Fe（OH）3沉淀而不能實(shí)現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化。

在討論如何除去CaSO4時(shí)，可能是學(xué)生在課前完成學(xué)案時(shí)看了教材，所以不少學(xué)生都知道要先用Na2CO3溶液處理水垢，至于原因，由于我印給學(xué)生的學(xué)案中沒有“CaSO4難溶于酸”這一已知條件，所以少數(shù)學(xué)生認(rèn)為加入Na2CO3溶液是為了將溶解度大的Ca SO4轉(zhuǎn)化為溶解度小的CaCO3，而忽視了我們的最終目的是要除去水垢，因此必須將難溶于酸的CaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的沉淀，當(dāng)然溶解度越小越容易轉(zhuǎn)化。

設(shè)置問題3則是為了讓學(xué)生了解沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般來說，溶解度大的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度小的，溶解度小的可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小，且溶解度相差越大越容易轉(zhuǎn)化，但如果溶解度相差不大時(shí)，溶解度?。ㄈ鏐aSO4）也可以轉(zhuǎn)化為溶解度稍大的沉淀（如BaCO3），不過一定要盡可能增大所加離子的濃度（如），以使所要生成的沉淀，如：BaCO3的 Qc＞Ksp而生成 BaCO3沉淀。

【環(huán)節(jié)2】學(xué)會(huì)分析溶解平衡曲線圖（圖像表征）中的“點(diǎn)”是否處于飽和，以及條件改變時(shí)，圖中的“點(diǎn)”如何移動(dòng)。

【活動(dòng) 3】已知一定溫度下 Ksp（AgCl）＝ 1．8×10－10，畫出AgCl固體溶于水達(dá)到溶解平衡后，溶液中c（Ag＋）隨c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖及－lgc（Ag＋）隨－lg c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖，并分析加入①NaCl、②AgNO3、③KI等物質(zhì)時(shí)可觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、平衡如何移動(dòng)、溶解平衡曲線圖的點(diǎn)如何移動(dòng)，寫出反應(yīng)的離子方程式。

近幾年的各地高考題常常有溶解平衡曲線圖題，得分率都比較低，究其原因主要是學(xué)生很少從微觀的角度理解體系中粒子的相互作用、不會(huì)利用Qc、Ksp的相對大小分析圖中的點(diǎn)與溶解平衡的移動(dòng)之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)活動(dòng)3的主要目的是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用離子積與溶度積的相對大小分析溶解平衡曲線圖。

91%的學(xué)生能在課前完成 c（Ag＋）隨 c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖，只有28%的學(xué)生完成了－lgc（Ag＋）隨－lg c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖，經(jīng)了解是因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生對于“對數(shù)”這一數(shù)學(xué)知識(shí)已經(jīng)部分遺忘，不能靈活運(yùn)用而造成的。為了給學(xué)生充足的時(shí)間思考、交流，課堂上還是讓學(xué)生先進(jìn)行小組討論、交流，再讓學(xué)生代表到講臺(tái)上邊繪圖邊分析、講解。學(xué)生以c（Ag＋）隨c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖為例，先將溶解平衡曲線圖中的點(diǎn)分為三個(gè)區(qū)域：曲線上方：Qc＜Ksp（不飽和溶液。若加入AgCl固體，沉淀將不斷溶解，直至沉積和溶解達(dá)到平衡狀態(tài)）；曲線上：Qc=Ksp（飽和溶液。已達(dá)到溶解平衡）；曲線下方：Qc＞Ksp（過飽和溶液。AgCl沉淀不斷析出，直至沉積和溶解達(dá)到平衡狀態(tài)），然后在每個(gè)區(qū)域各選一個(gè)點(diǎn)，進(jìn)一步分析了分別加入NaCl、AgNO3、KI等物質(zhì)時(shí)，Qc的變化趨勢、Qc與 Ksp的相對大小、溶解平衡的移動(dòng)方向、曲線圖中的點(diǎn)將如何移動(dòng)以及可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

下圖是幾個(gè)學(xué)生課前利用軟件“幾何畫板”畫的溶解平衡曲線圖，見圖3。

圖3 AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲線

三、四重表征教學(xué)效果評(píng)價(jià)及分析

為了檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課后筆者選取了4道選擇題 （每題4分），分別是2013年的北京卷第10題、2009年的浙江卷第10題、2009年的廣東卷第18題和2013年的江蘇卷第14題，以檢驗(yàn) “四重表征”教學(xué)模式在高三化學(xué)復(fù)習(xí)中的教學(xué)效果，限時(shí)8分鐘。

表2 后測試題中能力、內(nèi)容的分析

得分率 0．75，比前測（0．39）提高了近 1 倍，從測試結(jié)果及對學(xué)生的訪談來看，大多數(shù)學(xué)生還是能夠比較好地從微觀的角度分析反應(yīng)體系中離子的相互作用及Qc與Ksp的相對大小，判斷沉淀的溶解平衡的移動(dòng)方向，但還有部分學(xué)生對于第3、4題中用離子濃度的對數(shù)或負(fù)對數(shù)繪制溶解平衡曲線圖感到比較棘手，因此覺得8分鐘的時(shí)間太緊，造成得分率不夠理想。

四、反思與啟示

雖然通過復(fù)習(xí)學(xué)生已經(jīng)能夠比較好的運(yùn)用“三重表征”教學(xué)模式從微觀的角度分析反應(yīng)體系中離子的相互作用并運(yùn)用Qc與Ksp的相對大小分析沉淀的溶解平衡的移動(dòng)方向，但對于曲線表征，尤其是用離子濃度的對數(shù)或負(fù)對數(shù)所繪制的溶解平衡曲線的分析，還有近1／3的學(xué)生掌握得不好。通過訪談了解到主要是因?yàn)橛械膶W(xué)生在8分鐘之內(nèi)，沒有搞清楚第3、4題中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的變化趨勢：第 3 題中、Sr2＋濃度是逐漸增大，第4題中的和M2＋則是逐漸減?。挥械膶W(xué)生根本沒有注意到兩道題目的區(qū)別。筆者認(rèn)為在以后高三復(fù)習(xí)“沉淀溶解平衡的應(yīng)用”時(shí)要處理好以下幾個(gè)方面的問題：

最好在環(huán)節(jié)二中繪制MgCO3在水中的溶解平衡曲線，體會(huì)加入：MgCl2固體、Na2CO3固體、氨水、稀鹽酸、加熱等條件變化時(shí)沉淀溶解平衡移動(dòng)的曲線表征。選擇MgCO3，與環(huán)節(jié)一中“工業(yè)鍋爐中水垢的形成及除去”遙相呼應(yīng)、一氣呵成，既可以讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)MgCO3生成、溶解及轉(zhuǎn)化的曲線表征及離子濃度變化時(shí)圖中“點(diǎn)”的移動(dòng)，還可以讓學(xué)生深入體會(huì)溫度升高M(jìn)gCO3轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2的曲線表征。而AgCl由于既難溶于水又難溶于稀硝酸，就不能讓學(xué)生在此體會(huì)沉淀溶解時(shí)的曲線表征。

畫圖后不僅要以 c（Ag＋）隨 c（Cl－）的變化的溶解平衡曲線圖為例進(jìn)行分析、講解，更要將重點(diǎn)放在條件改變時(shí)－lgc（Mg2＋）隨－lg c（的變化的溶解平衡曲線圖中“點(diǎn)”的移動(dòng)上，只有這樣才能加強(qiáng)學(xué)生對于平衡曲線圖中“對數(shù)”圖或“負(fù)對數(shù)”的理解。

檢測時(shí)間要足夠，由于學(xué)生剛剛復(fù)習(xí)了“沉淀的溶解平衡的應(yīng)用”，尤其是對曲線表征還比較陌生情況下，足夠的時(shí)間更能反映教學(xué)實(shí)施效果。

在高三化學(xué)復(fù)習(xí)過程中，選取適宜的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施 “四重表征”教學(xué)模式既能夠增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識(shí)的理解、促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，又能夠提高學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力，有利于學(xué)生深刻理解化學(xué)科學(xué)的本質(zhì)，建構(gòu)化學(xué)基本觀念［3］。

［1］ 曾國瓊．以“元素化合物”知識(shí)為載體培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)基本觀念［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013，（1）：5－9

［2］ 曾國瓊．將化學(xué)觀念的培養(yǎng)融入到《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)中［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013，（10）：10－14

［3］ 曾國瓊．運(yùn)用“四重表征”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)基本觀念的實(shí)踐研究［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（10）：13－15

［4］ 劉建祥．“四重表征”化學(xué)教學(xué)模式與 “手持技術(shù)”整合的案例研究［J］．化學(xué)教育， 2013，（7）：31－35

［5］ 魯新玲．運(yùn)用“手持技術(shù)”與“互動(dòng)課堂反饋系統(tǒng)”的高三化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐與思考 ［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（4）：18－21