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[摘要]为了引发学生的探究欲望,我们在学生实验:硝酸银和碘化钾反应的性质验证实验中,在准备实验时使每相邻两组实验桌上的碘化钾溶液浓度不同,其中的一组的碘化钾溶液为饱和的浓溶液,另一组的碘化钾溶液为稀溶液。如此设计使在实验过程中相邻两组实验现象不同,其中用碘化钾饱和浓溶液的一组同学的实验现象与课本中所描述的现象不符和,通过引导学生思考,诱发学生探究,达到了一定的探究教学的目的。
[关键词]化学实验 探究 教学
《高一化学》(人教版2003年)必修课本第74页的演示实验4-12为:
将少量AgN03溶液分别滴入盛有NaCl溶液、NaBr溶液和KI溶液的三支试管中,观察并比较三支试管中发生的现象。再向三支试管中各加入少量稀HN03,观察有什么变化?
课本中描述的现象为:在三支试管中分别有白色、浅黄色、黄色的沉淀。而且,这三种沉淀都不溶于稀HN03。
该实验也是一个学生实验,为了激发学生的探究欲,在准备实验时,老师将相邻两个实验桌上的KI溶液配置的浓度不同,其中,一个实验桌上的KI溶液为浓的饱和溶液,另一实验桌上的KI溶液为稀溶液。当学生实验时,自然学生实验现象有下列两种情况。
1.将少量稀AgN03溶液逐滴滴入到盛有少量饱和KI溶液中,出现黄色沉淀,沉淀又很快消失,呈无色溶液。
2.在相当稀的KI溶液中加入少量的AgN03溶液,出现黄色沉淀,再加入稀HN03,沉淀不溶解。
当学生提出疑问时,鼓励学生进行分析,提出出现反常实验现象的可能性,并进行实验探索。
学生先质疑:①是不是1中的操作有问题?
②是不是1中的药品有问题?
③是不是试剂浓度的缘故?
然后让学生对提出的可能性进行逐一的验证;学生反复1的操作时,每次实验现象都与前述一致,排除了“操作有问题”的质疑。通过用其它试剂对1的两种试剂进行检验,也排除了“试剂有问题”的质疑。然后通过对不同浓度的KI溶液和AgNO3溶液的实验比较后,并对1的实验进行如下操作:
将少量稀AgN03溶液逐滴滴入到盛有少量饱和KI溶液中,出现黄色沉淀,沉淀又很快消失,呈无色溶液;再加入蒸馏水稀释后,又出现黄色沉淀,继续加入稀HN03,沉淀不溶解。
最后得到如下结论:AgNO3和稀的KI溶液反应可得到黄色的AgI沉淀,而AgNO3溶液和浓的KI溶液混合时得不到沉淀。
实验现象和实验结果得到了,但学生的疑问并没有消除,上述实验结果的原因是什么呢?此时我鼓励学生通过查找资料来解决这一问题。两天后,一些学生找到了原因,并提交了报告:
结果与讨论:
Agl难溶于水,也难溶于稀HN03,但易溶于I-的浓溶液中。
这是因为影响沉淀溶解度的因素主要有:同离子效应,盐效应,酸效应和配位效应。此外,温度、介质、沉淀颗粒的大小等因素对溶解度都有一定的影响。
对于上述实验因浓度不同而现象不同,我们认为影响AgI 溶解度的主要因素为:同离子效应和配位效应。
所谓同离子效应:为了减少沉淀的溶解损失,在进行沉淀时,加入过量的沉淀剂,以增大构晶离子(与沉淀组成相同的离子)的浓度,从而减小沉淀的溶解度的现象。
所谓配位效应:当溶液中存在能与沉淀的构晶离子形成配位化合物的配位离子时,则沉淀的溶解度增大,甚至使沉淀完全溶解的现象。
在AgN03和KI混合体系中存在如下反应平衡:
Ag++I-- AgI↓ AgI+ I- AgI2-
由以上反应平衡关系可知:在溶液中Ag+是沉淀剂离子,根据同离子效应,在沉淀过程中增大Ag+浓度,会减少AgI沉淀的溶解,有利于沉淀的生成,而I-在稀溶液中,I-对Agl沉淀来说,是以沉淀剂离子占主体,此时同离子效应占优势。而在I-的浓溶液中,I-对Ag+来说,是以配位剂离子占主体,配位效应占优势,因而I-的浓溶液能溶解AgI沉淀。
在实验教学过程中通过教师对该学生实验的刻意设计,引发了学生对知识的探究的欲望,这样通过化学实验教学大大地激发了学生学习化学的兴趣鼓励学生探究,会使学生在化学实验课中超越简单枯燥的验证模式化过程,而会让学生达到欲罢不能的自主学习情景。
(作者单位:1.兰州市第四十九中学 甘肃兰州,2.西北师范大学化学化工学院 甘肃兰州)
[关键词]化学实验 探究 教学
《高一化学》(人教版2003年)必修课本第74页的演示实验4-12为:
将少量AgN03溶液分别滴入盛有NaCl溶液、NaBr溶液和KI溶液的三支试管中,观察并比较三支试管中发生的现象。再向三支试管中各加入少量稀HN03,观察有什么变化?
课本中描述的现象为:在三支试管中分别有白色、浅黄色、黄色的沉淀。而且,这三种沉淀都不溶于稀HN03。
该实验也是一个学生实验,为了激发学生的探究欲,在准备实验时,老师将相邻两个实验桌上的KI溶液配置的浓度不同,其中,一个实验桌上的KI溶液为浓的饱和溶液,另一实验桌上的KI溶液为稀溶液。当学生实验时,自然学生实验现象有下列两种情况。
1.将少量稀AgN03溶液逐滴滴入到盛有少量饱和KI溶液中,出现黄色沉淀,沉淀又很快消失,呈无色溶液。
2.在相当稀的KI溶液中加入少量的AgN03溶液,出现黄色沉淀,再加入稀HN03,沉淀不溶解。
当学生提出疑问时,鼓励学生进行分析,提出出现反常实验现象的可能性,并进行实验探索。
学生先质疑:①是不是1中的操作有问题?
②是不是1中的药品有问题?
③是不是试剂浓度的缘故?
然后让学生对提出的可能性进行逐一的验证;学生反复1的操作时,每次实验现象都与前述一致,排除了“操作有问题”的质疑。通过用其它试剂对1的两种试剂进行检验,也排除了“试剂有问题”的质疑。然后通过对不同浓度的KI溶液和AgNO3溶液的实验比较后,并对1的实验进行如下操作:
将少量稀AgN03溶液逐滴滴入到盛有少量饱和KI溶液中,出现黄色沉淀,沉淀又很快消失,呈无色溶液;再加入蒸馏水稀释后,又出现黄色沉淀,继续加入稀HN03,沉淀不溶解。
最后得到如下结论:AgNO3和稀的KI溶液反应可得到黄色的AgI沉淀,而AgNO3溶液和浓的KI溶液混合时得不到沉淀。
实验现象和实验结果得到了,但学生的疑问并没有消除,上述实验结果的原因是什么呢?此时我鼓励学生通过查找资料来解决这一问题。两天后,一些学生找到了原因,并提交了报告:
结果与讨论:
Agl难溶于水,也难溶于稀HN03,但易溶于I-的浓溶液中。
这是因为影响沉淀溶解度的因素主要有:同离子效应,盐效应,酸效应和配位效应。此外,温度、介质、沉淀颗粒的大小等因素对溶解度都有一定的影响。
对于上述实验因浓度不同而现象不同,我们认为影响AgI 溶解度的主要因素为:同离子效应和配位效应。
所谓同离子效应:为了减少沉淀的溶解损失,在进行沉淀时,加入过量的沉淀剂,以增大构晶离子(与沉淀组成相同的离子)的浓度,从而减小沉淀的溶解度的现象。
所谓配位效应:当溶液中存在能与沉淀的构晶离子形成配位化合物的配位离子时,则沉淀的溶解度增大,甚至使沉淀完全溶解的现象。
在AgN03和KI混合体系中存在如下反应平衡:
Ag++I-- AgI↓ AgI+ I- AgI2-
由以上反应平衡关系可知:在溶液中Ag+是沉淀剂离子,根据同离子效应,在沉淀过程中增大Ag+浓度,会减少AgI沉淀的溶解,有利于沉淀的生成,而I-在稀溶液中,I-对Agl沉淀来说,是以沉淀剂离子占主体,此时同离子效应占优势。而在I-的浓溶液中,I-对Ag+来说,是以配位剂离子占主体,配位效应占优势,因而I-的浓溶液能溶解AgI沉淀。
在实验教学过程中通过教师对该学生实验的刻意设计,引发了学生对知识的探究的欲望,这样通过化学实验教学大大地激发了学生学习化学的兴趣鼓励学生探究,会使学生在化学实验课中超越简单枯燥的验证模式化过程,而会让学生达到欲罢不能的自主学习情景。
(作者单位:1.兰州市第四十九中学 甘肃兰州,2.西北师范大学化学化工学院 甘肃兰州)