高中化學選擇性必修一 沉淀溶解平衡（第二課時）-教學設計

1、課程基本信息課題沉淀溶解平衡(第二課時)教科書書名： 普通高中教科書化學選擇性必修1化學反應原理出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年5月教學目標教學目標：1、通過實驗了解沉淀的溶解與轉化，能應用化學平衡理論解釋沉淀的溶解和轉化。2、學會通過比較Q、Ksp的大小，從定量的角度分析難溶電解質的溶解和轉化。教學重點：難溶電解質的沉淀溶解平衡的原理教學難點：用沉淀溶解平衡的理論，解釋實際情境中沉淀的溶解和轉化。教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動2min引入在發(fā)電、采暖、機械、冶金等很多行業(yè)，都需要鍋爐供給大量的熱能。鍋爐通過加熱管道里的水，再利用熱水傳遞熱量。使用鍋爐，需要定期檢查、去除管道內壁

2、的水垢，否則會降低燃料的利用率，造成能源浪費，又會影響鍋爐的使用壽命，并形成安全隱患。 去除水垢的方法和化學原理是什么呢？ 5min任務一 水垢主要含有氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鈣等，除水垢的方法有“酸洗”，即，用鹽酸浸泡。 請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因?！痉治觥?尋找核心物質：Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4、HCl 尋找平衡： 【實驗】 證明氫氧化鎂的沉淀溶解平衡的存在。向小試管中，加入少量氫氧化鎂固體,加入蒸餾水,充分振蕩,溶液仍然渾濁。向濁液中滴加幾滴酚酞溶液，變紅。少量氫氧化鎂溶解出氫氧根離子，遇酚酞溶液變紅。 【分析】對于Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(

3、aq) 如何設計實驗證明呢？【實驗】 觀看實驗視頻，將實驗現象填寫在教科書80頁實驗3-3的表格里?！拘〗Y】 加水，對Mg(OH)2的沉淀溶解平衡影響不明顯。 加鹽酸，沉淀溶解。 【分析】加H+與OH-反應，使c(OH-)減小，使Q Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移動。只要鹽酸足夠，沉淀完全溶解。 【試一試】 運用沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除碳酸鈣的原理。 【思考】 稀鹽酸能除去CaSO4嗎？ 3min 任務二 除去水垢中的CaSO4等，需要另一種方法“堿洗”。 即用Na2CO3溶液等浸泡一段時間，再輔以“酸洗”，可除去CaSO4。 請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。 【分析】 尋找核心物質：CaS

4、O4、Na2CO3、HCl 尋找平衡： CaSO4(s)SO42-(aq) + Ca2+(aq) CO32-與Ca2+反應，使c(Ca2+)減小，使Q Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移動。生成的CaCO3 ，可用鹽酸除去。 這一過程沉淀CaSO4逐漸溶解，沉淀CaCO3逐漸生成，（翻）稱為沉淀的轉化。 上述沉淀的轉化過程離子方程式可以表示為：CaSO4(s) + CO32-(aq)CaCO3 (s) + SO42-(aq) 沉淀轉化比較完全。10min任務三根據CaSO4沉淀轉化為CaCO3沉淀，某同學推測是溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀。并設計實驗驗證AgCl沉淀可以轉化為AgI沉

5、淀，AgI沉淀可以轉化為Ag2S沉淀，請評價是否合理，并說明理由。 【分析】 該實驗方案設計是合理的。硝酸銀和氯化鈉溶液的用量，需保證Ag+不過量。如果銀離子過量。加入KI溶液后，碘離子可以與過量Ag+生成沉淀AgI，無法證明AgI是由AgCl沉淀通過平衡移動轉化成的。同理，加入Na2S溶液后，硫離子可以與過量Ag+生成沉淀Ag2S，無法證明Ag2S是由AgI沉淀通過平衡移動轉化成的。 生成AgCl沉淀后，存在沉淀溶解平衡。當向AgCl沉淀中滴加KI溶液時，溶液中Ag+與I-的Q(AgI)Ksp(AgI)，因此，Ag+與I-結合生成AgI沉淀，導致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，直至建

6、立新的沉淀溶解平衡。 實現了AgCl沉淀轉化為溶解度更小的AgI沉淀。如果加入足量的KI溶液，上述過程會繼續(xù)進行，直到絕大部分AgCl沉淀轉化為AgI沉淀。 整個過程的離子方程式表示為：AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq) 同理：生成AgI沉淀后，存在沉淀溶解平衡。當向AgI沉淀中滴加Na2S溶液時，溶液中Ag+與S2-的 Q(Ag2S)Ksp(Ag2S)，因此，Ag+與S2-結合生成Ag2S沉淀，導致AgI的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡。實現了AgI沉淀轉化為溶解度更小的Ag2S沉淀。如果加入足量的Na2S溶液，上述過程會繼續(xù)進行，直到

7、絕大部分AgI沉淀轉化為Ag2S沉淀。 整個過程的離子方程式表示為：2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + 2I-(aq) 觀看實驗視頻，填寫教科書80頁實驗3-4的表格 【小結】沉淀的轉化實質是沉淀溶解平衡的移動。 一般來說，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現。兩者的溶解度差別越大，轉化越容易。 3min學以致用 自然界中，各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地使它們轉化為銅藍(CuS)。 請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。 【分析】 閃鋅礦(ZnS)存在沉淀溶解平衡： 方鉛礦(PbS)存在沉淀溶解平衡：【自我檢測】 閱讀下列實驗（翻）： 將0.1 mol/L MgCl2溶液和0.5 mol/L NaOH溶液等體積混合得到濁液； 取少量中濁液，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液，出現紅褐色沉淀； 將中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液，白色沉淀變?yōu)榧t褐色；