數據在高中化學教學中的有效應用
——以“物質在水溶液中的行為”教學為例

（山東省濱州實驗中學 山東濱州 256600）

一、問題提出及理論基礎

魯科版《化學反應原理》第三章物質在水溶液中的行為，該部分內容是高考的必考點和熱點。在工農業生產和科學研究中，許多重要的化學反應都是在溶液中進行的，該部分的研究對象是將第二章所學的籠統的化學平衡體系轉移到水溶液中具體研究弱電解質的電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡甚至多種平衡體系共存，需要學生在針對不同的平衡體系靈活熟練的運用化學平衡理論解決實際的問題。學生每每學到該部分內容覺得知識點多、難以理解，因此如何讓學生抓住每種平衡體系的根本特點，在理解其特性及其共性的基礎上很好的處理該部分內容，成了無數教育工作者不停思考和探索的問題。[1]

數據是一種符號表征，數據是理論形成的前提，理論有來源數據.數據對化學中的基本概念、原理以及某些試驗結論的得出等都密切相關。在化學教學中合理利用數據可以起到事半功倍的教學效果。

二、數據在化學教學中的作用和價值

在“物質在水溶液中的行為”這一部分教學過程中如何通過提供給學生真實的數據，通過定性分析和定量計算，深刻的領會理解各平衡體系的特點及核心知識的呢？下面就幾個案例進行說明。[2]

[案例1]弱電解質的電離是微弱

弱電解質的電離是高考的熱點，常涉及離子濃度的大小比較以及有關平衡常數的相關計算。在課堂教學中，必須讓學生體會并記住弱電解質的電離是很微弱的， 才可以順利解決相應的知識，教師在該部分教學中僅僅空洞說教，告訴學生們弱電解質的電離是微弱的，毫無說服力且學生記憶不深刻，為此給學生真實數據進行定量計算：實驗測知25℃時，1L0.1mol/LCH3COOH溶液中，大約每76個醋酸分子中有1個醋酸分子電離成H+和CH3COO-，計算出該條件下醋酸的電離度以及其化學平衡常數？

通過以上計算實實在在的數據讓學生直觀的感受到了弱電解質的電離程度的微弱，達到了應有的教學效果。

[案例2]沉淀的轉化

一般來說，溶解能力相對較強的易轉化為溶解能力較弱的物質。而溶解能力較弱的能否轉化為溶解能力較強的物質呢？僅僅理論分析學生不太好理解，為此，通過實驗探究和數據計算給同學們以直觀的認識。

[實驗探究1]AgI沉淀能轉化為AgCl沉淀嗎？

步驟 取2ml0.1mol/L的NaCl向其中滴加0.1mol/LAgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加0.1mol/LKI溶液現象 （1） （2）

現象（2）很明顯有黃色沉淀產生，為了讓學生更加直觀的感受到沉淀的轉化，從定量的角度進行以下計算：已知25℃時，KSP（AgCl）= 1.8×10-10， KSP（AgI）= 8.3×10-17

[實驗探究2]AgI沉淀能轉化為AgCl沉淀嗎？

步驟 取2ml0.1mol/LKI向其中滴加AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加0.1mol/LNaCl溶液現象 （1） （2）

現象（2）不是很明顯，只是肉眼看到黃色變淺。為了更一步探究是否可以轉化呢？

是不是所有的KSP小的都可以裝化成KSP大的呢？接著拋給學生25℃時，KSP（Ag2S）=6.3×10-50，ksp（AgCl）=1.8×10-10， 計 算（1）要實現Ag2S轉化為AgCl，所需Cl-濃度多大？（2）寫出該轉化的方程式并計算其平衡常數?學生根據前面的計算方法很快計算出[Cl-] ＞3.59×106且K=1.94×10-30，然而在25℃時飽和NaCl溶液中[Cl-]=4.53mol/L無法達到題設要求，即使是最濃的鹽酸中[Cl-]=11.9mol/L也不行，所以無法實現Ag2S轉化為AgCl，學生可以得出KSP小的轉化成Ksp大的不一定能實現，是受到所需試劑濃度是否達到的條件限制的[1]。

與以往教師的空洞說教，學生通過上述的有效計算，有理有據，定性與定量結合，帶領學生完成了一次科學探究的知識之旅，對該部分知識的領悟更上一層樓。

[案例3]酸堿滴定滴定曲線的繪制

近幾年酸堿滴定曲線成為考查水溶液中的平衡體系的一重要的載體，在以往的教學中教師經?？斩吹母嬖V同學們接近滴定終點時有一個滴定突躍，從而告訴學生由于該突躍的存在，在酸堿中和滴定中指示劑的選擇造成的誤差非常的小，學生理解起來非常的被動，遇到問題不能很好的解決。在進行該部分教師作為知識回顧拋給學生這樣一個問題：

將向10ml 0.1mol/LNaOH溶液滴加0.1mol/L的鹽酸溶液，計算pH，填寫下表：

酸溶液 混合溶液的酸堿性 pH加入10ml的鹽酸比10ml多加一滴鹽酸（一滴約為0.05ml）比10ml少加一滴鹽酸

學生通過計算可得出多加一滴鹽酸的PH=3.6，少加一滴鹽酸PH=10.4，通過計算同學很直觀的感受到滴定突躍的存在，并且可以自己繪制出酸堿中和滴定曲線。

通過提供給學生真實有效的數據，可以將學生置于具體、真實的情景中，可以使某些抽象的概念具體化、深奧的道理淺顯化，在培養學生對化學知識的理解、解決化學問題的能力、知識遷移的能力和創新思維的能力等多方面發揮重要的作用[2]。