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AgCl溶解平衡实验探究和教学建议 　　摘要：采用以传感技术为主的实验方法，多角度探究了AgCl在水中的溶解状况、溶解平衡的存在和移动，期望用实验事实来帮助学生建立难溶电解质溶解平衡概念，促进学生认识方式的转变。同时在分析教材的基础上，提出了教学实践中遇到的问题，并提供了相应的教学改进建议。 关键词：AgCl溶解平衡；实验探究；教学建议；传感技术 文章编号：1005?6629（2014）3?0056?04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 人教版教材《化学反应原理》中，有关“难溶电解质的溶解平衡”主要研究的是难溶电解质（以AgCl为例）在水中溶解平衡的建立和应用。在该单元的教学中，通过实验探究，将具体知识的学习、观念建构和问题解决有机结合起来，可以帮助学生建立微粒观、动态平衡观和定量观等核心化学观念[1]，促进学生认识方式的转变，提升对复分解反应（有沉淀参与和生成类）本质的认识水平。 难溶电解质在水中可表现为：有极少量的溶解，存在溶解平衡，条件改变时平衡移动。教学研讨中大家普遍认为其中的教学难点是“有极少量的溶解”，即微粒观的建立。 笔者尝试过利用镁条与Ag+的置换反应，试图通过AgCl溶解平衡的正向移动，得到易于观察的宏观实验现象来佐证AgCl在水中“有溶解”。实验方法如图1所示，将AgCl沉淀置于锥形滤纸内，并浸泡在其滤液中，盛滤液的烧杯内放有镁条；同时在另一烧杯中有纯水浸泡的镁条作空白对照。实验结果如图1所示，30分钟后近距离观察能见到镁条失去银白色光泽；18小时后，镁条明显变色，并且烧杯底部有银单质出现。由此佐证AgCl在水中“有溶解”。因该常规方法难以得到即时的实验结果，所以还应探寻其他实验方法应用于课堂教学。 笔者查阅了相关数据，例如25℃时，水的电离常数Kw=1.0×10-14，AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10，通过比较、分析后认为，两者在数量级上有一定差别，利用电导率传感器、微电流传感器来描述AgCl在水中的表现应具备可行性，同时以FeS作辅助素材，可以帮助学生清晰地认识难溶电解质溶解平衡这一本质及其化学规律。 1 实验探究 1.1 实验设计思路 由于电导率传感器不适于高温下测试，所以笔者又采用石墨棒作电极，利用微电流传感器进一步测试了AgCl在纯水中随温度变化的情况。 1.2 实验仪器及试剂 仪器：数据采集器，电导率传感器，微电流传感器，温度传感器，石墨棒，磁力加热搅拌器，1号碱性电池，导线，150 mL烧杯等 试剂：5% KCl溶液，2% AgNO3溶液，纯水，FeS（分析纯），0.5% K3[Fe（CN）6]溶液，2 mol/L NaOH溶液等 1.3 实验方法 1.3.1 样品及电极的处理 AgCl的制取：在3 mL 5% KCl溶液中加入3 mL 2% AgNO3溶液，生成AgCl白色沉淀，充分搅拌后采用倾泻法过滤，用纯水洗涤、过滤沉淀10次左右，直至其滤液用AgNO3溶液检测不出Cl-为止，将AgCl浸泡在少量纯水中待用。 FeS的处理：将FeS固体研磨至细粉后，用纯水洗涤、过滤，清洗其中的可溶性杂质，重复10次左右，直至其滤液的电导率与纯水近似为止。 石墨棒的处理：取洁净的石墨棒在纯水中煮沸，清洗其中的可溶性杂质，重复2～3次。 1.3.2 探究FeS在水中的溶解状况 取少量FeS在纯水中搅拌、过滤，用K3[Fe（CN）6]溶液或NaOH溶液检测滤液中是否含有Fe2+。 1.3.3 探究AgCl浊液电导率的变化 装置如图2所示，固定电导率传感器在烧杯中，烧杯中加入约80 mL纯水、一个搅拌磁子，确保传感器探头全部浸没在水中。 以电导率为纵轴，时间为横轴，开启搅拌器，同步采集两组样本的数据（如图4所示）。一组样本采集流程为：纯水→加入少量AgCl→加水稀释→加入少量FeS；另一组样本是FeS浊液。 1.3.4 探究通过AgCl浊液的微电流的变化 装置如图3所示，固定石墨棒、温度传感器在烧杯中，烧杯中加入约80mL纯水、一个搅拌磁子，用一节1号碱性电池作直流电源，用导线将微电流传感器、石墨棒电极、直流电源串联在一起。 以微电流、温度为纵轴，时间为横轴，开启搅拌器，同步采集两种数据（如图5所示）。实验采集流程为：纯水→加入少量AgCl→逐渐升温至沸腾后采集结束。 按上述方法连接各种仪器，采集纯水在温度升高时的电离情况[2]作为空白对照（如图6所示）。 2 实验结果及数据分析 2.1 FeS在水中的溶解状况 在FeS的滤液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液后变蓝；滴加NaOH溶液后有灰绿色沉淀产生。说明FeS的滤液中有