沉淀溶解平衡原理的應用

1、第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡第二課時沉淀溶解平衡原理的應用教學設(shè)計（一）三維目標知識與技能目標1、使學生能夠運用平衡移動的觀點對沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化過程進行分析。2、知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)并能夠?qū)ο嚓P(guān)實驗的現(xiàn)象以及生活中的一些相關(guān)問題進行解釋。過程與方法目標初步建立解決沉淀溶解平衡問題的一般思路，嘗試運用微粒觀、動態(tài)觀、定量觀分析沉淀溶解平衡的相關(guān)問題。情感態(tài)度價值觀目標通過對生產(chǎn)、生活中與沉淀溶解平衡有關(guān)的某些現(xiàn)象的討論，使學生體會到化學對于提高人類生活質(zhì)量、促進社會發(fā)展的作用，激發(fā)學生學習化學的熱情。（二）教學重點1沉淀的轉(zhuǎn)化的基本原理；2解決沉淀溶解平衡相關(guān)問題的基本思路；( 三 )

2、教學難點用微粒觀、動態(tài)觀、定量觀分析水溶液中的平衡問題。( 四 )教學過程【教師】上一節(jié)課我們學習了難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡，我們要求大家要學會描述沉淀溶解平衡的建立，這里我們以AgCl懸濁液為例，請一位同學來描述一下在這個體系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？ 【學生】微觀上說，在AgCl懸濁液體系，一方面，在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脫離AgCl表面進入水中，這是沉淀溶解過程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl表面析出，這是沉淀生成過程。在一定溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，達到平衡狀態(tài)，形成AgCl飽和溶液，這種平衡就是沉淀

3、溶解平衡?！窘處煛?我們可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。【教師】【教師】 為了便于分析，我們省略相關(guān)標注?！窘處煛?沉淀溶解平衡是一個動態(tài)平衡，也會因影響因素的變化而發(fā)生移動。影響沉淀溶解平衡的因素有溫度、離子濃度、pH等。根據(jù)平衡移動原理，如果改變影響平衡的條件，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動。例如，當AgCl懸濁液體系達到沉淀溶解平衡時，增大體系中Cl-的濃度，平衡就會向生成AgCl沉淀的方向移動；反之，如果減小體系中Cl-的濃度，那么平衡就會向AgCl沉淀溶解的方向移動。因此，根據(jù)平衡移動原理，選擇適當?shù)臈l件，使平衡向著需要的方向移動。這就是沉淀溶解平衡的應用?！景鍟?第2課時

4、沉淀溶解平衡原理的應用 講述 那么現(xiàn)在我們就通過實驗來初步體會沉淀溶解平衡的應用。(學生完成第90頁的“活動與探究”) 學生 滴加AgNO3溶液后出現(xiàn)白色沉淀，滴加KI溶液后，變成黃色沉淀，滴加Na2S溶液，變成黑色沉淀。 引導思考那么，如何解釋這種現(xiàn)象呢？這里我們提供給同學們關(guān)于難溶物顏色的資料。剛才看到的不同顏色的沉淀應該分別是哪些呢？發(fā)生了什么樣的變化。PPT演示 AgCl、AgI、Ag2S的顏色引導學生表述 根據(jù)所給數(shù)據(jù)結(jié)合已學知識，白色沉淀應該是AgCl，黃色沉淀是AgI，黑色沉淀是Ag2S沉淀。剛才的現(xiàn)象說明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgCl會轉(zhuǎn)化為AgI；而繼續(xù)滴加Na2S

5、溶液，則沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2S黑色沉淀。講述 這就是沉淀溶解平衡的一個重要應用沉淀的轉(zhuǎn)化。板書 一、沉淀的轉(zhuǎn)化設(shè)疑 為什么會發(fā)生上述沉淀的轉(zhuǎn)化？沉淀轉(zhuǎn)化有什么一般性的規(guī)律呢？我在上面給大家上述沉淀的溶解度數(shù)據(jù)，大家可以參考這些數(shù)據(jù)，然后和小組的同學一起討論。組織 請同學以前后兩桌46個人為一組進行討論，然后請各組同學派代表來回答問題。開始討論！PPT演示 AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25)學生討論，老師參與討論，并適當引導學生得出較為準確的結(jié)論 學生匯報討論結(jié)果，教師及時給予引導 向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl沉淀生成。由于AgCl是難溶電解質(zhì)，在溶液中存在沉淀溶解平衡

6、。(利用已寫板書，不再進行書寫) 。講述 那么，這個過程中，Ag+的濃度是由大到小。學生繼續(xù)匯報 繼續(xù)滴加KI溶液后，AgCl轉(zhuǎn)化為更難溶的AgI沉淀。設(shè)疑 如何實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)化的？學生表述，教師及時引導 在原AgCl的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加的I-結(jié)合生成更難溶的AgI沉淀，從而減少原平衡中Ag+的濃度，使AgCl的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動，由AgCl溶解的Ag+又被I-沉淀成更難溶的AgI沉淀。從而使AgCl全部轉(zhuǎn)化為AgI。我們可以看到整個過程中，原有的沉淀溶解平衡被破壞，新的沉淀溶解平衡建立。那么，這個反應的總的化學方程式和離子方程式可以這么書寫。板書  

7、;引導并板書 化學方程式: AgCl+KI=AgI+KCl離子方程式: AgCl+I-=AgI+Cl-提問 通過上述分析，你覺得沉淀為什么發(fā)生轉(zhuǎn)化？上述沉淀的轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律？學生回答，教師引導 通過上述的分析，我們可以知道沉淀之所以發(fā)生轉(zhuǎn)化是由于添加的離子破壞了原有的沉淀溶解平衡，從而導致沉淀溶解平衡的移動。因此，沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。PPT演示 一、沉淀的轉(zhuǎn)化1. 沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。2. 沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律a.一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。講述 AgI沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2

8、S沉淀的過程，也是符合上述規(guī)律的，我請一位同學象我在板書上分析的方式寫出這個沉淀溶解平衡的移動過程，以及沉淀轉(zhuǎn)化的化學方程式和離子方程式。有沒有自告奮勇的同學舉手到講臺上寫板書。其他同學在下面把相關(guān)式子寫下來。學生上臺書寫板書，教師在旁提示指導，共同完成板書 提示Ag+和S2-的物質(zhì)的量比值為2:1板書  化學方程式: 2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI離子方程式: 2AgI+S2-=Ag2S+2I-提問 寫好以后，請上來的同學來描述一下AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S沉淀的過程是怎樣進行的？在這個過程中體系發(fā)生了哪些變化？學生表述，教師引導補充 在原AgI的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加

9、的S2-結(jié)合生成更難溶的Ag2S沉淀，從而減少原平衡中Ag+的濃度，使AgI的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動，溶解的Ag+又被S2-沉淀成更難溶的Ag2S沉淀。從而使AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S。原有AgI的沉淀平衡被破壞，新的Ag2S沉淀平衡建立。設(shè)疑 很好。那么利用沉淀的轉(zhuǎn)化，我們來了解其在實際中的一些應用實例。請同學們結(jié)合我們所給的數(shù)據(jù)和剛才所學的知識來完成下面的這個問題，可以進行小組討論，然后給出你們組的統(tǒng)一意見。PPT演示 鍋爐水垢中含有CaSO4, 可用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。1. 分析將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理;2. 寫出除去Ca

10、SO4的化學方程式和離子方程式。提問學生 學生回答，Na2CO3引導其他學生評價，組織討論，達成共識。板書 CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4設(shè)疑 那么，BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀？如果能，需要添加什么試劑？大家分組討論一下，然后給出你們的答案。PPT演示 BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀？學生通過討論，感到困惑 BaSO4能或不能轉(zhuǎn)化為BaCO3。如果能，可以通過添加Na2CO3溶液。引發(fā)思考和質(zhì)疑 我們不是說，一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)嗎？那么，你們說能轉(zhuǎn)化不是和剛才的結(jié)論有矛盾嗎？引導分析 關(guān)鍵還是在于沉淀溶解平衡的移

11、動。要使溶解能力相對較弱的BaSO4轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強的BaCO3，要想辦法促進BaSO4向沉淀溶解的方向移動，同時想辦法促進BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移動。引導分析 增大CO的濃度，使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動。而采用飽和Na2CO3能最大程度地增大CO的濃度，使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動。如果這種設(shè)想是正確的，CO與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀，將降低體系中Ba2+的濃度，使BaSO4向沉淀溶解的方向移動，而這個過程中SO離子的濃度應該增大。 講述 很好。我們可以把相關(guān)的化學方程式和離子方程式寫出來。講述 但是，這里需要注意的是，這是由溶解性能相對弱較的

12、物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對較強的物質(zhì)，因此這個轉(zhuǎn)化不是一步到位的，需要用飽和碳酸鈉溶液反復處理多次。另一方面，要實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化，還需要考慮兩者的溶解性能差異，不能太大。因此，沉淀轉(zhuǎn)化的第二個規(guī)律是當兩種難溶物溶解能力差別不大時, 溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強的物質(zhì)。PPT演示 2.沉淀轉(zhuǎn)化規(guī)律b. 當兩種難溶物溶解能力差別不大時, 溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強的物質(zhì)。講述 而對于溶解能力相差較大的，就較難實現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相對較強的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。同學們可以想想能否用我們桌面上的試劑來進行檢驗，想到的同學請舉手提出自己的方案。學生 表

13、述自己的觀點，應該能寫出相關(guān)的實驗設(shè)想，即先形成Ag2S沉淀，再滴加KI或NaCl溶液。PPT演示 取2mLNa2S溶液，加數(shù)滴AgNO3溶液，振蕩，再滴加KI溶液或NaCl溶液。學生 黑色沉淀難以轉(zhuǎn)化為黃色。講述 從溶解度大小比較，不難發(fā)現(xiàn)Ag2S、AgI、AgCl三者的溶解能力差別較大，溶解能力差別較大，故難以實現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相對較強的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。小結(jié) 通過上述例子，我們可以發(fā)現(xiàn)利用根據(jù)平衡移動原理，通過改變?nèi)芤褐须x子濃度就能使平衡向著需要的方向移動。需要再次強調(diào)的是，影響沉淀溶解平衡的因素有溫度、離子濃度、pH等，因此對于沉淀溶解平衡而言，除了改變離子濃度以外，改變反

14、應溫度或溶液的pH等因素也能使平衡向著需要的方向移動。評價 結(jié)合所學知識，完成材料閱讀和思考題，考察學生的學習情況。閱讀材料 P89氟化物防治齲齒的化學原理講述 人體牙齒主要的無機成分是羥基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)，是一種難溶的磷酸鈣類沉積物。在口腔中，牙齒表面的羥基磷灰石存在著這樣的沉淀溶解平衡。PPT演示講述 如果我們在飯后沒有及時漱口或刷牙，口腔中殘留的食物在酶的作用下，會分解產(chǎn)生有機酸乳酸。乳酸是酸性物質(zhì)，能與氫氧根反應，使羥基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，從而導致齲齒的發(fā)生。但如果飲用水或者牙膏中含有氟離子，氟離子能與牙齒表面Ca2+和PO43-反應生成更難溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F，沉積在牙齒表面。氟磷灰石比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，并能抑制口腔細菌產(chǎn)生酸。因而能有效保護我們的牙齒，降低齲齒的發(fā)生率。這是通過添加F-使難溶的羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷灰石，實質(zhì)就是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。應該說添加F-對于防治齲齒有正面影響。但在我國部分地區(qū)，由于水中含有過