一、項目學習背景

在每周一次的備課組集體研討中，備課組成員對人教版普通高中教科書化學選擇性必修1“化學反應原理”第三章第四節(jié)“沉淀溶解平衡”理論性強，陷入從理論到理論的教學誤區(qū)，容易導致學生逐漸喪失學習化學的興趣等問題進行討論。

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（下文簡稱“課程標準”）對其內容要求是“認識難溶電解質在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解與轉化”。“沉淀溶解平衡”的內容，建立在物質的溶解度、離子反應、勒夏特列原理和反應平衡常數的基礎上。學生初中學過物質的溶解度，對常見難溶、易溶和微溶物有一定的了解。學生擁有的前概念為：化學平衡常數、影響平衡移動因素、勒夏特列原理。學生在此基礎上的提升點為：正確理解沉淀溶解平衡的運用，根據Ksp進行相關計算。

課程標準的主題3“水溶液中的離子反應與平衡”指出：通過讓學生畫微觀圖示、解釋宏觀現象等具體任務，探察學生對水溶液體系認識的障礙點；結合自然現象、生活問題的解決、生產實際，組織學生開展分析解釋、方案設計等活動，促進學生認識水溶液中的離子反應與平衡對生產、生活和社會的發(fā)展的作用；“學習活動建議”實驗及探究活動、調查與交流討論。教師結合學生的實際，通過對本單元的知識結構進行綜合分析，決定開展綜合實踐活動，通過實驗及探究等方式開展主題性實踐活動和項目式學習活動。筆者結合教學實踐，談幾點思考，以期與同行交流。

二、項目學習規(guī)劃

（一）選擇項目學習主題

關于“沉淀溶解平衡”的教學是熱點話題，原因在于此部分內容一直是學生的迷思概念，如“難溶和不溶”“溶解平衡和電離”等，因此教學話題主要集中在通過不同情境和教學策略突破“沉淀溶解平衡”概念的建構，以及沉淀溶解平衡的應用，尤其沉淀的生成、轉化以及定量計算。但教師目前創(chuàng)設的很多教學情境選用了學生較為陌生的物質，增加了學生的認知負擔；或者對情境素材挖掘不夠，不能引導學生從不同視角解決問題，未能培養(yǎng)學生的系統思維和綜合解決問題的能力。

教學策略雖百花齊放，但多數文獻側重于對學生理論計算的引導，沒有使學生運用所學知識真正解決實際問題。因此，本課題提出“探秘珊瑚礁”綜合實踐活動，從宏微符曲、定性和定量的角度充分應用所學知識，通過項目式學習解決問題，達到讓學生在挑戰(zhàn)性的情境中深度學習的目的。教師創(chuàng)設的真實情境為：由于海洋受到污染，海洋中生物的生存受到了強烈的威脅。本課題選擇與人們的社會責任息息相關的情境，是為了促進學生能夠通過本節(jié)課的學習，認識到自己肩負的社會責任以及保護環(huán)境的使命。

教師關于水溶液平衡的教學有共同之處，沉淀溶解平衡可以按照相同的視角進行處理，實現學生認知和知識的結構化；同時，可通過解決真實情境下的問題整合“沉淀溶解平衡”部分的學習，使學生能夠通過解決一個個任務問題，完成挑戰(zhàn)情境下的真實學習，從而達到深度學習的效果。本節(jié)課通過鈣試劑對鈣離子的顯色反應，不僅成功檢驗了鈣離子的存在，也通過在含鈣試劑的飽和碳酸鈣溶液中加入碳酸鈉，成功解開了加碳酸鈉看不到明顯現象的困惑，能夠實現小組實驗。這不是簡單的演示實驗，從而解決了逆過程的實驗探究過程，突破了迷思概念。

（二）制訂項目學習目標

1.通過實驗探究掌握難溶電解質在水溶液中的沉淀溶解平衡原理，進一步發(fā)展粒子觀、變化觀、平衡觀；了解沉淀溶解平衡的化學應用價值。

2.結合實際情境中的具體反應，應用平衡移動原理、Ksp與Q關系的角度分析沉淀的溶解、生成和轉化，解決實際問題，構建應用沉淀溶解平衡原理解決實際問題的一般思路，認識化學的應用價值。

（三）設計項目學習活動過程

該項目拆解成四個逐層遞進的任務。教師結合真實情境布置具體學習活動，如文末圖１所示。

三、項目學習活動實踐過程

（一）調研珊瑚礁存在的意義和消失的原因

［師創(chuàng)設真實情境］珊瑚礁已生長了兩億五千年，從人類出現到現在珊瑚礁已消失了近五分之一，但四分之一的生物都依賴其生存，是海洋生物的棲息地，是世界的蛋白質工廠。

［生］小組匯報“珊瑚礁存在的意義和消失的原因及如何保護珊瑚礁”。學生展示自制海洋中的珊瑚礁作品，利用碳酸鈣與黏土色素制成形狀各異的珊瑚礁，有的五顏六色，也有白化的珊瑚礁。珊瑚礁是珊瑚蟲分泌的鈣質和各種生物碎屑共同形成的海底隆起。它既指一種由多種生物組成的珊瑚礁生態(tài)系統，又指一種碳酸鹽地質地貌結構的巖體。珊瑚礁的主要成分為碳酸鈣，它是由珊瑚蟲的骨骼堆積而成，一代又一代的珊瑚蟲在固定地點生長、死亡，最終形成珊瑚礁。但人類讓海洋溫度不斷升高，向海洋排放污水，使海洋酸化，珊瑚礁無法繼續(xù)生存。所以，保護珊瑚礁刻不容緩，保護環(huán)境和污水處理非常重要。

（二）建?！J識珊瑚礁

［師］珊瑚礁是否完全不溶？如何通過實驗驗證？資料卡片：鈣試劑可用于檢驗Ca2+，本身是藍紫色，結合Ca2+顯紅色。

［分組實驗1］小組實驗設計實驗使用鈣試劑檢驗鈣離子（見表1）。

［分組實驗2］小組實驗設計實驗證明逆過程的存在（見表2）。

通過實驗設計、觀察現象以及得出結論的學習過程培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過分組實驗使學生從宏觀與微觀的角度深刻認識到難溶電解質的逆過程存在。

［師］珊瑚礁沉淀溶解平衡如何表達？

［生］在一定溫度下，當難溶電解質沉淀和溶解的速率相等時，得到該物質的飽和溶液，即建立動態(tài)的溶解平衡狀態(tài)。書寫沉淀溶解平衡表達式：CaCO3（S）Ca2+（aq）+CO32-（aq）。

［練習1］寫出BaSO4、Ca（OH）2的沉淀溶解平衡表達式。

［師］平衡常數如何表示？Q與Ksp的關系說明什么？

［生］寫出溶度積常數的表達式，說出Ksp的含義，從數形圖像分析Q與Ksp的關系。Ksp與溶解能力之間的關系：對于Ksp表達式相同的物質，Ksp越小，溶解能力越弱。

［師生活動］師生共同完善建構“難溶電解質在水溶液中沉淀溶解平衡”模型。

（三）析?！私庥绊懮汉鹘傅脑?/p>

［師］珊瑚礁為什么會消失？

［生］小組匯報，引發(fā)好奇心和求知欲。

［師］溫度、濃度、酸性會怎樣影響珊瑚礁？

［師生活動］分析不同條件下CaCO3（S）Ca2+（aq）+CO32-（aq）的平衡變化。

［學生設計實驗］教師引導學生從不同角度對實驗進行完善，培養(yǎng)學生設計科學實驗方案的能力，提高學生推測和解釋實驗現象的能力。教師最后展示實驗過程與結果，加深學生對實驗現象的理解，同時通過對比預期結果和實際結果，提高學生解釋與評價的能力。

［展示實驗］（1）向自制珊瑚礁中取出適量溶液，分成等量的兩份于兩支試管中，其中一支試管稍微加熱，測其電導率并對比。

［生］實驗現象：加熱的電導率增大；溶解76ba0b5f11c108a2d559966eb4a2f2d9046540cebe3dd9963c678293b91abde3是一個吸熱的過程，根據樂夏特勒原理，平衡往正方向移動。

（2）向適量蒸餾水中加入碳酸鈣粉末，攪拌，測其電導率，過10分鐘后再加入適量蒸餾水，測其電導率并對比。教師創(chuàng)設問題情境：加水稀釋時，電導率為什么不變？分析加水稀釋電導率先減小后增大，而后不變的原因。

［生］c（Ca2+）和c（CO32-）不變，原因是Ksp不變。

（3）向自制珊瑚礁“海洋”中加入模擬工業(yè)廢酸溶液，觀察現象。

［生］通過實驗_{432f5d20ddc99c076cdf44cd49a695b857931a845e42233990bf94cc58720dfe}探究，結合通過平衡移動原理、Q和Ksp分析影響因素，完成表3。

（四）用?！绾伪Ｗo珊瑚礁

［師］課前布置學生“保護珊瑚礁的措施”的項目式學習。專家預測：如果無法改變海洋環(huán)境，珊瑚礁會在不久的將來從地球上消失。通過以上的分析，同學們覺得有哪些措施能夠保護珊瑚礁？小組進行討論。

［生］通過課前文獻搜索、信息整合、小組匯報展示小組。

［師］提供資料，引導學生應用溶解平衡原理分析珊瑚礁存在的適宜條件，問題：

（1）珊瑚礁周邊水域適宜溫度是什么，為什么？

（2）珊瑚礁周邊水域適宜pH是多少，為什么？

（3）c（Ca2+）和c（CO32-）需滿足什么條件？

（4）應用溶解平衡原理分析珊瑚礁存在的適宜條件。

［生］分析討論珊瑚礁存在的適宜條件。珊瑚生存的最佳溫度為23℃～29℃；生存的pH為8.1～8.4；c（Ca2+）·c（CO32-）=KspCaCO3。

［師］假如你是工程師，現要將鉛離子的廢水處理至接近海水水質標準后再排放至大海，請設計實驗方案。引導思路：確定標準→選擇試劑→實驗驗證→數據分析→形成方案（見圖4）。

［師］回憶復盤，應用模型（見圖5）。

［師］處理Pb2+有哪些方法？教師提供資料，引導學生思考和分析，并預設研討問題：

（1）小組根據提供的處理劑選擇Pb2+的處理劑，進行原理預測，實驗驗證，數據分析。

（2）對比用堿沉淀Pb2+，選擇用硫化物可沉淀Pb2+，有什么優(yōu)勢？請用硫化鉛和氫氧化鉛的Ksp進行分析。

（3）FeS能處理Pb2+嗎？能否用數據和原理分析？并設計實驗驗證。FeS與Na2S處理劑相比有什么優(yōu)勢？

［生］小組探究除鉛方法——沉淀及轉化。從處理劑選擇、原理預測、實驗驗證、數據分析等角度研討，展示結果、交流研討。除鉛可以使其沉淀為Pb（OH）2、PbS、PbCO3、Pb3（PO4）2，根據Ksp數值，選擇PbS更為適合。從限度角度考慮，Na2S的S2-的濃度更大，但成本高，且難除去Na+；選擇更為常見的沉淀劑FeS，成本低，且根據FeS轉化為PbS的化學平衡常數K是完全可以實現的，同時較易除去Fe2+。

四、教學效果與反思

（一）項目式學習落地

項目式學習最大的誤區(qū)在于學生一直在活動，但未能扎實基礎，將真正所學遺忘或者忽略。本課題不僅深化了學生對知識的理解，還使學生的注意力更集中了，表達能力得到了鍛煉，分析問題的能力得到了提升，體會了化學知識的價值。

（二）問題驅動促思

本節(jié)課在不同活動中設置了難度不同的問題鏈，通過層層遞進的問題鏈，使學生完成模型建構，并應用模型，最終能夠解決復雜的實際問題。這樣的學習過程能夠使學生思維動起來，促進學生發(fā)展元認知。

（三）復雜情境促能

本節(jié)課通過處理排含鉛廢水這樣的復雜情境，不僅使學生完成了新知的學習，還在此過程中使學生調用了已有酸堿鹽類別的認知，運用多種類型的知識和思維模型解決問題，培養(yǎng)學生的綜合分析能力。

（作者單位：廣州市從化區(qū)第二中學）

編輯：陳鮮艷