对Ca（OH）2溶解度异常的探究学习

1、    对ca（oh）2溶解度“异常”的探究学习    罗鹏谢巧兵摘要：针对ca（oh）2溶解度随温度变化的反常情况，通过实验测定不同温度下的摩尔溶解度和ksp，g并溶解过程。在过程中让学生理解和运用相关数学原理及其应用。关键词：ca（oh）2；摩尔溶解度；ksp；g：1008-0546（2014）05-0072-02 ：g633.8 ：bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.05.027一、 问题与困惑一方面在化学反应原理的教学过程中，化学平衡及其平衡常数和吉布斯自由能等概念，对于中学生来说是非常抽象和难以理解的。其最主要

2、的原因就是缺乏直观的感受的情境。另一方面，学生熟知ca（oh）2溶解度随温度的升高反而下降。对此，学生往往对告知的结论，缺乏理性的认识。笔者以此为切入点，开展探究学习，取得了较好的效果。教学对象为普通高中高二化学选修班。二 、教学目标以ca（oh）2溶解度的“异常”现象为教学情境，运用相关原理，探究造成此现象的原因。1. 利用盐酸滴定ca（oh）2饱和溶液，测定不同温度下的ca（oh）2的溶解度。2. 培养学生运用相关原理，理解化学中的“异常”现象。三、教学过程环节一1. 初中学习过溶解度，那什么是溶解度？通常的表示方式方法有哪些？2. 能用物质的量来表示溶解度吗？【知识准备】难溶物质摩尔溶解

3、度（s）：1l盐的饱和溶液中溶质的物质的量，单位（mol/l）。g与ksp关系：gt=-rt1nksp设计意图：为下面的探究实验做好铺垫。环节二师：配制不同温度下的ca（oh）2的饱和溶液，如何实现？生：在不同温度下（25、100时），将过量的ca（oh）2加入到水中，形成浊液：ca（oh）2（固体）ca2+（aq）+2oh-（aq）将浊液过滤所得澄清滤液即为其饱和溶液。师：如何在100时实现过滤？如何保持整个实验过程在100完成？生：一边加热一边过滤。师：有这样的仪器吗？介绍恒温过滤漏斗，如图1所示。设计意图：“工欲善其事，必先利其器。”介绍本实验所用的特殊仪器，恒温热过滤漏斗。环节三师：

4、如何测定ca（oh）2溶解度？生： 方法一：测定溶液的ph值。方法二：通过标准酸溶液滴定饱和ca（oh）2来测定其溶解度。师：对ca（oh）2而言，一方面必须考虑生成的多核和/或单核羟合络离子对溶解度的影响， 另一方面， 要注意纯水本身电离出来的那部分氢氧根离子的浓度1-2。所以简单的测定溶液ph是不能测定ca（oh）2溶解度（误差较大）。只能采取第二种方法。ca2+（aq）+2oh-（aq）+2h+（aq）+2cl-ca2+（aq）+2cl-+2h2onca（oh）2=1/2·nhcls=nca（oh）2/vca（oh）2=1/2·c（hcl）·v（hcl）/v

5、ca（oh）2ksp=ca2+·oh-2=4s3（1）探究活动，学生实验25时：配制ca（oh）2过饱和溶液（约40ml，确保溶液中有过量的固体存在），电磁器搅拌至少1小时。用漏斗过滤后得到滤液。用移液管取10.00ml滤液转移到锥形瓶中，加入25ml蒸馏水并加入一滴溴百里酚蓝指示剂（约0.0016mol/l的乙醇水溶液），用标准盐酸（约0.012mol/l）滴定，滴定终点为蓝色消失并稍微变黄。100时：在一个250ml烧杯盛放蒸馏水（约100ml）加热至沸腾。几分钟后，加入ca（oh）2（约2g）。并保持在沸点，电磁器缓慢搅拌约两分钟。倒出大约45ml浊液采用如图1的热过滤装置1，

6、趁热立即过滤得滤液。冷却后，用移液管取三份（每份10.00ml）按如上方法滴定。（冷却后不会有固体析出）设计意图：通过滴定实验获得实验数据，计算溶解平衡常数，计算吉布斯自由能变，探讨溶解度随温度升高而降低的原因。四、教学反思众所周知，ca（oh）2的溶解度反常（低温时溶解度比高温时要大）。本节课通过引入摩尔溶解度，计算溶解过程，再计算其溶解过程的吉布斯自由能变。因此，从热力学角度来说，随着温度的升高，溶解过程中g增大，说明温度升高时反而不利于其溶解的进行。参考文献1 张祥麟. 难溶氢氧化物在纯水中的溶解度j.中南矿冶学院学报，1980，（3）： 110-1032 stability const

7、ants of metal-ion complex， sillen， l.g.martell， a.s.， eds.， the chemical society：london ， 1964；42endprint摘要：针对ca（oh）2溶解度随温度变化的反常情况，通过实验测定不同温度下的摩尔溶解度和ksp，g并溶解过程。在过程中让学生理解和运用相关数学原理及其应用。关键词：ca（oh）2；摩尔溶解度；ksp；g：1008-0546（2014）05-0072-02 ：g633.8 ：bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.05.027一、 问题与困惑一方面在化学反应原

8、理的教学过程中，化学平衡及其平衡常数和吉布斯自由能等概念，对于中学生来说是非常抽象和难以理解的。其最主要的原因就是缺乏直观的感受的情境。另一方面，学生熟知ca（oh）2溶解度随温度的升高反而下降。对此，学生往往对告知的结论，缺乏理性的认识。笔者以此为切入点，开展探究学习，取得了较好的效果。教学对象为普通高中高二化学选修班。二 、教学目标以ca（oh）2溶解度的“异常”现象为教学情境，运用相关原理，探究造成此现象的原因。1. 利用盐酸滴定ca（oh）2饱和溶液，测定不同温度下的ca（oh）2的溶解度。2. 培养学生运用相关原理，理解化学中的“异常”现象。三、教学过程环节一1. 初中学习过溶解度，

9、那什么是溶解度？通常的表示方式方法有哪些？2. 能用物质的量来表示溶解度吗？【知识准备】难溶物质摩尔溶解度（s）：1l盐的饱和溶液中溶质的物质的量，单位（mol/l）。g与ksp关系：gt=-rt1nksp设计意图：为下面的探究实验做好铺垫。环节二师：配制不同温度下的ca（oh）2的饱和溶液，如何实现？生：在不同温度下（25、100时），将过量的ca（oh）2加入到水中，形成浊液：ca（oh）2（固体）ca2+（aq）+2oh-（aq）将浊液过滤所得澄清滤液即为其饱和溶液。师：如何在100时实现过滤？如何保持整个实验过程在100完成？生：一边加热一边过滤。师：有这样的仪器吗？介绍恒温过滤漏斗，

10、如图1所示。设计意图：“工欲善其事，必先利其器。”介绍本实验所用的特殊仪器，恒温热过滤漏斗。环节三师： 如何测定ca（oh）2溶解度？生： 方法一：测定溶液的ph值。方法二：通过标准酸溶液滴定饱和ca（oh）2来测定其溶解度。师：对ca（oh）2而言，一方面必须考虑生成的多核和/或单核羟合络离子对溶解度的影响， 另一方面， 要注意纯水本身电离出来的那部分氢氧根离子的浓度1-2。所以简单的测定溶液ph是不能测定ca（oh）2溶解度（误差较大）。只能采取第二种方法。ca2+（aq）+2oh-（aq）+2h+（aq）+2cl-ca2+（aq）+2cl-+2h2onca（oh）2=1/2·n

11、hcls=nca（oh）2/vca（oh）2=1/2·c（hcl）·v（hcl）/vca（oh）2ksp=ca2+·oh-2=4s3（1）探究活动，学生实验25时：配制ca（oh）2过饱和溶液（约40ml，确保溶液中有过量的固体存在），电磁器搅拌至少1小时。用漏斗过滤后得到滤液。用移液管取10.00ml滤液转移到锥形瓶中，加入25ml蒸馏水并加入一滴溴百里酚蓝指示剂（约0.0016mol/l的乙醇水溶液），用标准盐酸（约0.012mol/l）滴定，滴定终点为蓝色消失并稍微变黄。100时：在一个250ml烧杯盛放蒸馏水（约100ml）加热至沸腾。几分钟后，加入ca（

12、oh）2（约2g）。并保持在沸点，电磁器缓慢搅拌约两分钟。倒出大约45ml浊液采用如图1的热过滤装置1，趁热立即过滤得滤液。冷却后，用移液管取三份（每份10.00ml）按如上方法滴定。（冷却后不会有固体析出）设计意图：通过滴定实验获得实验数据，计算溶解平衡常数，计算吉布斯自由能变，探讨溶解度随温度升高而降低的原因。四、教学反思众所周知，ca（oh）2的溶解度反常（低温时溶解度比高温时要大）。本节课通过引入摩尔溶解度，计算溶解过程，再计算其溶解过程的吉布斯自由能变。因此，从热力学角度来说，随着温度的升高，溶解过程中g增大，说明温度升高时反而不利于其溶解的进行。参考文献1 张祥麟. 难溶氢氧化物在

13、纯水中的溶解度j.中南矿冶学院学报，1980，（3）： 110-1032 stability constants of metal-ion complex， sillen， l.g.martell， a.s.， eds.， the chemical society：london ， 1964；42endprint摘要：针对ca（oh）2溶解度随温度变化的反常情况，通过实验测定不同温度下的摩尔溶解度和ksp，g并溶解过程。在过程中让学生理解和运用相关数学原理及其应用。关键词：ca（oh）2；摩尔溶解度；ksp；g：1008-0546（2014）05-0072-02 ：g633.8 ：bdoi：1

14、0.3969/j.issn.1008-0546.2014.05.027一、 问题与困惑一方面在化学反应原理的教学过程中，化学平衡及其平衡常数和吉布斯自由能等概念，对于中学生来说是非常抽象和难以理解的。其最主要的原因就是缺乏直观的感受的情境。另一方面，学生熟知ca（oh）2溶解度随温度的升高反而下降。对此，学生往往对告知的结论，缺乏理性的认识。笔者以此为切入点，开展探究学习，取得了较好的效果。教学对象为普通高中高二化学选修班。二 、教学目标以ca（oh）2溶解度的“异常”现象为教学情境，运用相关原理，探究造成此现象的原因。1. 利用盐酸滴定ca（oh）2饱和溶液，测定不同温度下的ca（oh）2的

15、溶解度。2. 培养学生运用相关原理，理解化学中的“异常”现象。三、教学过程环节一1. 初中学习过溶解度，那什么是溶解度？通常的表示方式方法有哪些？2. 能用物质的量来表示溶解度吗？【知识准备】难溶物质摩尔溶解度（s）：1l盐的饱和溶液中溶质的物质的量，单位（mol/l）。g与ksp关系：gt=-rt1nksp设计意图：为下面的探究实验做好铺垫。环节二师：配制不同温度下的ca（oh）2的饱和溶液，如何实现？生：在不同温度下（25、100时），将过量的ca（oh）2加入到水中，形成浊液：ca（oh）2（固体）ca2+（aq）+2oh-（aq）将浊液过滤所得澄清滤液即为其饱和溶液。师：如何在100时

16、实现过滤？如何保持整个实验过程在100完成？生：一边加热一边过滤。师：有这样的仪器吗？介绍恒温过滤漏斗，如图1所示。设计意图：“工欲善其事，必先利其器。”介绍本实验所用的特殊仪器，恒温热过滤漏斗。环节三师： 如何测定ca（oh）2溶解度？生： 方法一：测定溶液的ph值。方法二：通过标准酸溶液滴定饱和ca（oh）2来测定其溶解度。师：对ca（oh）2而言，一方面必须考虑生成的多核和/或单核羟合络离子对溶解度的影响， 另一方面， 要注意纯水本身电离出来的那部分氢氧根离子的浓度1-2。所以简单的测定溶液ph是不能测定ca（oh）2溶解度（误差较大）。只能采取第二种方法。ca2+（aq）+2oh-（a

17、q）+2h+（aq）+2cl-ca2+（aq）+2cl-+2h2onca（oh）2=1/2·nhcls=nca（oh）2/vca（oh）2=1/2·c（hcl）·v（hcl）/vca（oh）2ksp=ca2+·oh-2=4s3（1）探究活动，学生实验25时：配制ca（oh）2过饱和溶液（约40ml，确保溶液中有过量的固体存在），电磁器搅拌至少1小时。用漏斗过滤后得到滤液。用移液管取10.00ml滤液转移到锥形瓶中，加入25ml蒸馏水并加入一滴溴百里酚蓝指示剂（约0.0016mol/l的乙醇水溶液），用标准盐酸（约0.012mol/l）滴定，滴定终点为蓝色消失并稍微变黄。100时：在一个250ml烧杯盛放蒸馏水（约100ml）加热至沸腾。几分钟后，加入ca（oh）2（约2g）。并保持在沸点，电磁器缓慢搅拌约两分钟。倒出大约45ml浊液采用如图1的热过滤装置1，趁热立即过滤得滤液。冷却后，用移液管取三份（每份10.00ml）按如上方法滴定。（冷却后不会有固体析出）设计意图：通过滴定实验获得实验数据，计算溶解平衡常数，计算吉布斯自由能变，探讨溶解度随温度升高而降低的原因。四、教学反思众所周知，ca（oh）2的溶解度反常（低温时溶解