踐行學科核心素養，突破沉淀溶解平衡圖像類型題

董作寶 何大明

[摘要]沉淀溶解平衡的圖像問題歷來都是高考化學中的熱點，更是化學教學的重難點，沉淀溶解平衡的圖像問題，往往會同時進行溶度積計算的考查，而K_sp。的有關計算在此類問題中也時常出現，是歷年高考考查的重點，體現了高考對“變化觀念與平衡思想”化學學科核心素養的要求。在指導學生構建研究此類問題的思維模型時，應該緊緊圍繞“變化觀念與平衡思想”和“證據推理與模型認知”這兩個核心素養，從而使學生能夠更快、更有效地突破沉淀溶解平衡圖像類型題。

[關鍵詞]沉淀溶解平衡;圖像類型題;化學學科核心素養;高中化學

[中圖分類號] G633 8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）14-0061-02

沉淀溶解平衡圖像問題是高中化學中層次要求高及綜合性比較強的一類問題，雖然如此，仍然是有規律可循的，只要圍繞“變化觀念與平衡思想”構建此類問題的思維模型，相似的問題就都能迎刃而解。而要想在沉淀溶解平衡圖像問題上拿高分，學生在熟練掌握沉淀溶解平衡基本知識的前提下，不僅需要明確圖像中所蘊含的信息，還需要將圖像中的信息與所學的知識聯系起來，更要對溶度積的相關計算方法有良好的掌握。

一、沉淀溶解平衡的相關概述

1.沉淀溶解平衡的概念

沉淀溶解平衡是指在一定溫度下，當難溶電解質溶于水形成飽和溶液時，溶解速率和生成沉淀的速率相等的狀態。

盡管難溶電解質的溶解度很小，但并不是絕對不溶。以Cu（OH）₂飽和溶液為例，其中有三種粒子在體系中共存：Cu²⁺（aq）+20H^-（aq）→←Cu（OH）₂（_s）。

從固體溶解平衡的角度很容易看出，Cu（OH）₂在溶液中存在以下兩個過程：（1）在水分子作用下，少量Cu²⁺和OH^-脫離Cu（OH）₂₊表面溶入水中;（2）溶液中的Cu²⁺和OH^-受Cu（OH）₂₊表面陰陽離子的吸引回到Cu（OH）₂₊表面析出——沉淀。在一定溫度下，當沉淀溶解和生成沉淀的速率相等時，即建立下列動態平衡：Cu（OH）₂₊（_s）→←-Cu²⁺（aq）+20H^-（aq）。

對沉淀溶解平衡概念及平衡建立的理解，關鍵在于把握“變化”與“平衡”這兩個關鍵字眼。將化學平衡板塊構建的思維模式進行概念遷移，從而讓新概念更加容易理解與掌握，同時也體現了高中化學知識體系的整體化。

2.沉淀溶解平衡的特征

當沉淀溶解平衡時，溶液中各種離子的濃度保持不變;當外界條件發生改變時，溶液的沉淀溶解平衡將會發生移動，而后再一次達到新的平衡。

3.溶度積的概念

沉淀溶解平衡體系實質就是化學平衡體系的一種，而溶度積本身就是化學平衡常數的一種特定條件下的具體體現。在引導學生對這一新知識板塊進行探究時，注意前后知識體系的類比聯系，引導學生嘗試對已建構的思維模型進行變遷，以便適用于新的知識板塊，這也正是新時代對學生化學學科核心素養培養的要求。

二、溶度積的計算問題

1.根據溶度積可以求得溶液中的離子濃度

2.根據溶度積以及某種離子的濃度，求該溶液中另外一種離子的濃度

三、沉淀溶解平衡圖像問題

1.價離子的沉淀溶解平衡圖像問題

對于此類題目，首先要理解圖像橫縱坐標的含義;其次要明白圖像中在曲線上的點以及不在曲線上的點的含義（在曲線上的點表示處于沉淀溶解平衡狀態，而不在曲線上的點，分為兩種情況：一是在曲線上部為過飽和或懸濁液狀態，二是在曲線下部為不飽和狀態）;最后結合K_{sp的定義，代入計算，便可得出正確的答案。}

2.二價離子的沉淀溶解平衡圖像問題

在思考此類題目時，在遷移應用思維模型的同時，還要注意：甄別離子的價態，避免公式代入錯誤;溶液體積改變所導致的離子濃度變化;所代入的離子濃度應該是飽和溶液中共存的離子濃度。

綜上，沉淀溶解平衡板塊的內容，是化學平衡當中非常重要的一部分，在日常生產生活中尤其能體現其重要性，如對水體污染的測試及治理、家庭生活用水的凈化等都涉及沉淀溶解平衡體系的應用。

在熟悉掌握了化學平衡知識體系的前提下，關注“變化觀念與平衡思想”和“證據推理與模型認知”兩個關鍵化學學科核心素養，細心進行科學預設，大膽進行科學探究，構建出更科學合理的思維模型，是高中化學學習的必由之路。

（責任編輯 羅艷）

[基金項目]廣西教育科學“十三五”規劃2019年度自籌經費課題（c類）“促進學科核心素養發展的高中化學實驗教學實踐研究”（課題編號：2019C380）