沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計(jì)

1、.第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為(魯科版)第3節(jié) 沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計(jì)海南中學(xué) 萱書(shū)慧一、教材內(nèi)容分析本節(jié)是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)（魯科版）化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理 第3章 第3節(jié) 沉淀溶解平衡。本節(jié)教材按照由簡(jiǎn)到繁、逐步遞進(jìn)的原則構(gòu)建。首先分析單一難溶電解質(zhì)在水中的行為，建立起沉淀溶解平衡的概念，引入描述這種平衡的平衡常數(shù)溶度積；在此基礎(chǔ)上分析沉淀的生成和溶解，最后考慮比較復(fù)雜的沉淀轉(zhuǎn)化問(wèn)題。本節(jié)教材設(shè)計(jì)中始終依據(jù)實(shí)際例子來(lái)詮釋抽象的概念，通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的討論分析帶動(dòng)原理的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生利用平衡移動(dòng)的一般規(guī)律一步步揭示沉淀溶解平衡的本質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知道難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡，并能結(jié)

2、合實(shí)例進(jìn)行描述。2、能描述沉淀溶解平衡，寫(xiě)出溶度積的表達(dá)式， 知道溶度積的含義，知道溶度積是沉淀平衡的平衡常數(shù)、溶度積可以反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。3、能夠運(yùn)用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)對(duì)沉淀的溶解、生成過(guò)程進(jìn)行分析。精品.三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：溶度積常數(shù)的含義，沉淀的溶解、生成的本質(zhì)難點(diǎn)：沉淀溶解平衡四、教學(xué)方法習(xí)題練習(xí)、講解啟發(fā)、實(shí)驗(yàn)法、自主學(xué)習(xí)、合作探究、多媒體展示五、教學(xué)過(guò)程第一課時(shí)【導(dǎo)入新課】 當(dāng)我們外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色時(shí),一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞，如何形成? 小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？這都與我們

3、要學(xué)習(xí)第3節(jié)沉淀溶解平衡有一定的關(guān)系?！緢D片展示】 千姿百態(tài)的巖石、溶洞、蛀牙?！纠蠋煛楷F(xiàn)在學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡之前，我們首先思考討論兩個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)栴}一：在nacl的水溶液中，再加入固體溶質(zhì)，固體有沒(méi)有溶解過(guò)程？【學(xué)生思考討論】分兩種情況：當(dāng)溶液沒(méi)有達(dá)到飽和時(shí)，固體能繼續(xù)溶解；當(dāng)溶液達(dá)到飽和時(shí)不能繼續(xù)溶解?！纠蠋熖岢鲑|(zhì)疑】達(dá)到飽和后固體真的不能溶解了嗎？精品.【圖片展示】將形狀不規(guī)則的nacl固體放在飽和食鹽水中過(guò)了一晝夜后發(fā)現(xiàn)變成形狀規(guī)則的固體且質(zhì)量不變。你得到什么啟示？【老師提示】聯(lián)想如何改變固定形狀的積木？拆拼?！緦W(xué)生】其實(shí)有溶解也有結(jié)晶的過(guò)程。質(zhì)量不變說(shuō)明這兩種過(guò)程的速率相等?！纠蠋煛靠捎胣

4、acl（s） na+ (aq) + cl-表示【老師】問(wèn)題二：nacl能不能與鹽酸反應(yīng)？在飽和nacl溶液中加入濃鹽酸有什么現(xiàn)象？【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】在飽和nacl溶液中滴加濃鹽酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有大量白色沉淀產(chǎn)生?！纠蠋煛磕阏J(rèn)為白色沉淀是什么物質(zhì)？產(chǎn)生白色沉淀的原因是什么？（提示聯(lián)系問(wèn)題一）【學(xué)生分組分析討論】白色沉淀是nacl。原因：nacl（s） na+ (aq) + cl-(aq)加入濃鹽酸，c(cl-)增大，使平衡向左移動(dòng)，有nacl固體生成.【老師】可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？若有，可以如何表示？（參照nacl（s） na+ + cl-）【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)

5、驗(yàn)步驟：精品.1、將少量pbi2(難溶于水）固體加入盛有一定量水的ml燒杯中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢桁o置一段時(shí)間。2、取上層清液2 ml，加入試管中，逐滴加入agno3溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.取少量ki溶液于試管中，加入pb(no3)2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在上層清液中滴加agno3溶液后，有_產(chǎn)生。結(jié)論解釋?zhuān)赫f(shuō)明上層清液中有_當(dāng)加入agno3后，從而有_色的_生成。 探究本質(zhì)： i + ag+ = agi 2i + pb2+ = pbi2【學(xué)生】分析探討沉淀溶解平衡的本質(zhì)?！緞?dòng)畫(huà)演示】氯化銀的溶解過(guò)程【分析】一方面：少量的ag+ 和cl-脫離agcl表面進(jìn)入水中(沉淀溶解過(guò)程)，另

6、一方面：溶液中的ag+和cl-受agcl表面的陰、陽(yáng)離子的吸引回到agcl的表面析出(沉淀生成過(guò)程).當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí)，既可以形成agcl的飽和溶液，達(dá)到一種平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱(chēng)為沉淀溶解平衡?！径嗝襟w顯示】一、沉淀溶解平衡1、概念: 一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí)，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱(chēng)為沉淀溶解平衡 。 精品.2、表達(dá)式：如mg(oh)2 (s) mg2+ (aq) +2oh- (aq) mman（s）m mgn+ (aq) +nam- (aq)【練習(xí)】caco3 (s) ca2+ + co32- （aq可省略）

7、【學(xué)生總結(jié)】寫(xiě)表達(dá)式需要注意之處?！局v解】難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，合乎平衡的基本特征、滿(mǎn)足平衡的變化基本規(guī)律?！緦W(xué)生回憶、聯(lián)系、回答】3、特征：逆、動(dòng)、等、定、變（1）等：達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率與沉淀生成速率相等。（2）逆：沉淀生成過(guò)程與沉淀溶解過(guò)程是可逆的。（3）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀的生成與溶解仍在進(jìn)行。（4）定：達(dá)到沉淀溶解平衡，溶質(zhì)離子濃度保持不變。（5）變：沉淀溶解平衡是在一定條件下建立起來(lái)的，當(dāng)條件改變，會(huì)建立新的平衡?！締?wèn)題探究】對(duì)于平衡: agcl ag+ + cl- 若改變條件，對(duì)其有何影響改變條件平衡移動(dòng)方向c（ag）c

8、（cl）升 溫   加水精品.加agcl（s）     加nacl（s）     加agno (s)   【練習(xí)】1、下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是（ ） a反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，溶液中各離子濃度相等b沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，沉淀的速率與溶解的速率相等c沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，溶液中離子的濃度相等且保持不變d沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，如果再加入該沉淀物，將促進(jìn)溶解 【思考】難溶等于不溶嗎？【講解】習(xí)慣上,將溶解度小于0.01克的電解質(zhì)稱(chēng)為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0 ，沒(méi)有絕對(duì)不溶的

9、物質(zhì)。【多媒體顯示】二、沉淀溶解平衡常數(shù)-溶度積常數(shù)或溶度積ksp1、概念：難溶固體在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時(shí)，離子濃度保持不變（或一定）。其離子濃度的次方的乘積為一個(gè)常數(shù)這個(gè)常數(shù)稱(chēng)之為溶度積常數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)為溶度積，用ksp表示。2、表達(dá)式：如mg(oh)2 (s) mg2+ (aq) +2oh- (aq)25時(shí)， ksp= mg2+ oh-2 = 5.6×10-12mol3·l-3精品.【學(xué)生練習(xí)】請(qǐng)寫(xiě)出 baso4 、 al(oh)3 、 cus的沉淀溶解平衡與溶度積ksp表達(dá)式。 【講解】在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的ksp的大小反映了其在水中的溶解能力。即ksp越大，溶解

10、能力越強(qiáng)。【多媒體顯示】常見(jiàn)難溶電解質(zhì)的溶度積和溶解度【練習(xí)】例1.下列敘述中正確的是（ ） a. 溶度積大的化合物溶解度肯定大。 b. 向含有agcl固體的溶液中加入適量的水使 溶解又達(dá)到平衡時(shí)，氯化銀的溶度積不變，溶解度也不變。 c. 將難溶電解質(zhì)放入純水中，溶解達(dá)平衡時(shí)，電解質(zhì)離子的濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶解度。 d. 氯化銀達(dá)沉淀溶劑平衡時(shí)，氯化銀沉淀生成和沉淀溶解不再進(jìn)行。例2.將足量的agcl分別放入下列物質(zhì)中， agcl的溶解度由大到小的排列順序是（ ） 10ml0.01mol/l的kcl溶液 10ml0.02mol/l的cacl2溶液 10ml0.03mol/l的kcl溶液 1

11、0ml蒸餾水 10ml0.05mol/l的 agno3溶液精品. a . b . c . d . 點(diǎn)撥：由于ksp=ag+cl-，ag+或cl-越大，越能抑制agcl的溶解，agcl的溶解度就越小。3、影響溶解平衡的因素：【老師提示】應(yīng)該從那幾方面去分析？【多媒體顯示】（1）內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：【講述】：通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強(qiáng)等。對(duì)于溶解平衡來(lái)說(shuō)，在溶液中進(jìn)行，可忽略壓強(qiáng)的影響。下面請(qǐng)同學(xué)們考慮濃度（如加水增大相同離子濃度）、溫度（如升溫）對(duì)溶解平衡分別有什

12、么影響？【學(xué)生思考回答】1、濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。增大相同離子濃度 2、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。【交流·研討】珊瑚蟲(chóng)是海洋中的一種腔腸動(dòng)物，它們可以從周?chē)Ｋ蝎@取ca2+和hco精品.3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：ca2+ +2hco3- caco3 +co2+h2o 珊瑚周?chē)脑孱?lèi)植物的生長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)碳酸鈣的產(chǎn)生，對(duì)珊瑚的形成貢獻(xiàn)很大。人口增長(zhǎng)、人類(lèi)大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會(huì)干擾珊瑚的生長(zhǎng)，甚至造成珊瑚蟲(chóng)死亡。分析這些因素影響珊瑚生長(zhǎng)的原因?！具w移應(yīng)用】分析溶洞的形成、齲齒和含氟牙膏（1）鈣、鱗在骨骼牙齒中的存在形式 ca5（po4）3oh

13、（2）存在的溶解平衡ca5（po4）3oh 5ca2+（aq）+3po43- （aq） +oh- （aq）（3）吃糖為何會(huì)出現(xiàn)齲齒？提示:糖在酶的作用下產(chǎn)生了一種有機(jī)弱酸（4）含氟牙膏的使用5ca2+3po43-+f- = ca5（po4）3oh氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,使牙齒更堅(jiān)固注：氟過(guò)量會(huì)導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏【布置作業(yè)】 p97 遷移應(yīng)用的第1、3題及預(yù)習(xí)第二課時(shí)的內(nèi)容精品.第二課時(shí)【預(yù)習(xí)提問(wèn)】濃度商q和平衡常數(shù)k的關(guān)系與化學(xué)平衡什么關(guān)系？【歸納】一、沉淀的溶解與生成離子的濃度商qc和離子積ksp的關(guān)系：(1).當(dāng) qc > ksp時(shí)是

14、過(guò)飽和溶液，離子生成沉淀即反應(yīng)向生成沉淀方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。(2).當(dāng) qc = ksp時(shí)是飽和溶液，已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。(3).當(dāng) qc < ksp時(shí)是不飽和溶液，沉淀溶解即反應(yīng)向沉淀溶解的方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。 以上規(guī)則稱(chēng)為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個(gè)相反的過(guò)程它們相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。精品.【學(xué)生討論】 運(yùn)用此結(jié)論解釋第一課時(shí)pbi2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。1 、沉淀的溶解baco3(s) 等難溶鹽溶解在強(qiáng)酸溶液中: baco3(s) +2h+=co2­+h2o+ba2+ caco3(

15、s)+2h+=co2­+h2o+ca2+ zns(s)+2h+ = zn2+h2s ­ 難溶于水的氫氧化物溶解在酸中： mg(oh)2(s)+2h+=mg2+2h2o fe(oh)3(s) +3h+=fe3+3h2omg(oh)2(s)溶解在氯化銨等酸性的鹽溶液中: mg(oh)2(s)+2nh4+=mg2+h2o+2nh32、沉淀的生成例1：將4×10-3mol·l-1的agno3溶液與4×10-3mol·l-1的nacl溶液等體積混合能否有沉淀析出？ksp(agcl)= 1.8×10-10mol2·l-2解：只

16、有當(dāng) qc > ksp時(shí)，離子才能生成沉淀?；旌虾螅篴g+=2 ×10-3mol·l-1,cl-= 2 ×10-3mol·l-1 qc=ag+cl-=2 ×10-3mol·l-1 × 2 ×10-3mol·l-1 =4.0 ×10-6mol2·l-2 >1.8×10-10mol2·l-2qc>ksp,所以有agcl沉淀析出。精品.例2、用5%的na2so4溶液能否有效除去誤食的ba2+?已知:ksp(baso4)=1.1×10-10mol

17、2·l-2解：5% 的na2so4溶液中的so42-0.36mol/l, ba2+=(1.1×10-10mol2·l-2)/ (0.36mol/l) =2.9×10-10mol·l-1 因?yàn)槭Ｓ嗟腷a2+< 10-5mol/l 所以有效除去了誤食的ba2+。3、沉淀的轉(zhuǎn)化【觀察思考】 zns沉淀轉(zhuǎn)化為cus沉淀 (1)、在1試管中加入znso4溶液，再滴入na2s溶液，觀察現(xiàn)象。(2)、靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3)、向沉淀中滴加適量的cuso4溶液，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn) 白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀?！舅伎?/p>

18、】為什么白色的zns沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成為黑色的cus沉淀？【教師分析】zns在水中存在沉淀溶解平衡：zns(s) zn2+(aq)+s2-(aq) ksp=1.6×10-24mol2l-2cus在水中存在沉淀溶解平衡：cus(s) cu2+(aq)+s2-(aq) ksp=1.3×10-36mol2l-2zns與cus是同類(lèi)難溶物，ksp(zns) >ksp(cus),cus的溶解度遠(yuǎn)小于zns精品.的溶解度。(1)zns沉淀轉(zhuǎn)化為cus沉淀的定性解釋當(dāng)向zns沉淀上滴加cuso4溶液時(shí)， zns溶解產(chǎn)生的s2-與 cuso4溶液中的cu2+足以滿(mǎn)足qc>ksp(cu

19、s)的條件， s2-與cu2+結(jié)合產(chǎn)生cus沉淀并建立沉淀溶解平衡。 cus沉淀的生成，使得s2-的濃度降低，導(dǎo)致s2-與zn2+的qc<ksp(zns),使得zns不斷的溶解，結(jié)果是zns沉淀逐漸轉(zhuǎn)化成為cus沉淀?！窘處煼治觥砍恋磙D(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀.如：在agcl(s)中加入nai溶液可轉(zhuǎn)化為agi(s)沉淀。 在caso4(s)加入na2co3溶液可轉(zhuǎn)化為caco3(s)沉淀?！揪毩?xí)】離子方程式的書(shū)寫(xiě)ag+cl-=agclagcl (s)+i-(aq)= agi (s)+cl-(aq)2agi(s)+s2-(aq)= ag2s(s)+2i-(aq)二、沉淀轉(zhuǎn)化原理利用:【過(guò)渡】沉淀的