高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理 沉淀溶解平衡 教學(xué)設(shè)計(jì)

高中化學(xué)選修化學(xué)反應(yīng)原理3.3沉淀溶解平衡第2課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】課本提供了交流·研討、觀察·思考、追根尋源和較多閱讀內(nèi)容。有利于學(xué)生獲取新的知識(shí)，利用比較Q與Ksp的大小來判斷是否達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律的能力，以及從數(shù)據(jù)中獲取信息的能力，感受化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用?！緦W(xué)情分析】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道沉淀溶解平衡建立的過程，知道溶度積的含義。通過預(yù)習(xí)課本實(shí)例1、2，有利于學(xué)生深入認(rèn)識(shí)沉淀的生成和溶解，這是本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。如何利用比較Q與Ksp的大小來判斷是否達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)，這是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。沉淀的轉(zhuǎn)化，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以看到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，但看不到微觀本質(zhì)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能：能夠運(yùn)用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)對(duì)沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行分析，知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)并能夠解釋相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及生產(chǎn)、生活中的一些問題。二、過程與方法：自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)分析、解決問題，體會(huì)綜合、分析、歸納、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法在解決沉淀溶解平衡中的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦壿嬐评砟芰Γ岣攮h(huán)境保護(hù)意識(shí)。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：沉淀的溶解、生成和轉(zhuǎn)化的本質(zhì)；難點(diǎn)：沉淀的轉(zhuǎn)化。【學(xué)習(xí)方法】實(shí)驗(yàn)探究——問題研討——點(diǎn)撥引領(lǐng)——變式練習(xí)——拓展提升【儀器藥品】試管（6支）、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液、碘化鉀溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、硫化鈉溶液

【學(xué)習(xí)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)提問2分鐘問題引入板書設(shè)疑沉淀的溶解與生成1．寫出PbI2沉淀溶解平衡的化學(xué)方程式，并寫出Ksp的表達(dá)式。2．Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的，陰陽離子個(gè)數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，越。Ksp數(shù)值大小與和有關(guān)，與無關(guān)。圖片展示：熊耳山大裂谷和沂水地下大峽谷溶洞的美麗圖片。這是大自然創(chuàng)造的奇跡，這么美麗的溶洞是如何形成的呢？其實(shí)它與我們學(xué)過的沉淀溶解平衡有密切的關(guān)系，溶洞的形成是沉淀溶解和形成的過程。第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．沉淀的溶解與生成向BaCO3的懸濁液中分別加鹽酸和BaCl2溶液，平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)，為什么？沉淀的生成和溶解這兩個(gè)相反的過程它們相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小?？刂齐x子濃度的大小，可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化?；卮饐栴}：觀看圖片美景，思索形成原因。自主學(xué)習(xí)課本P91，1、沉淀的溶解與生成，然后交流討論，得出結(jié)論。（1）Q>Ksp時(shí)是過飽和溶液，離子生成沉淀，直到平衡狀態(tài)。（2）Q=Ksp時(shí)是飽和溶液，已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。（3）Q<Ksp時(shí)是不飽和溶液，沉淀溶解，直到平衡狀態(tài)?；卮饐栴}：向BaCO3的懸濁液中加鹽酸，H+與CO32-結(jié)合，使CO32-濃度減小，Q<Ksp，沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，沉淀溶解，直到平衡狀態(tài)。向BaCO3的懸濁液中加BaCl2溶液，Ba2+濃度增大，Q>Ksp，離子生成沉淀，直到平衡狀態(tài)。復(fù)習(xí)回顧，為應(yīng)用沉淀溶解平衡解決實(shí)際問題做準(zhǔn)備。從我們身邊熟悉的美景入手，激起學(xué)生的求知欲望。加深熱愛祖國(guó)的大好河山的情感。鍛煉學(xué)生的閱讀自學(xué)能力、總結(jié)歸納能力、語言表達(dá)能力、實(shí)際應(yīng)用能力，學(xué)會(huì)應(yīng)用Ksp的簡(jiǎn)單計(jì)算了解醫(yī)學(xué)常識(shí)，建立飲食安全意識(shí)。了解大自然的美麗奇觀增強(qiáng)學(xué)生的人口意識(shí)和環(huán)保意識(shí)做好課本實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充AgCl→AgI→Ag2S轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡的移動(dòng)。學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析入手，總結(jié)歸納，得出規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和創(chuàng)造性的過程分析法。進(jìn)一步熟悉判斷平衡移動(dòng)的思維模型，學(xué)習(xí)從探索中產(chǎn)生新觀念的技能。增強(qiáng)學(xué)生探索化學(xué)反應(yīng)原理的興趣。思考追根尋源交流研討板書實(shí)驗(yàn)探究1．醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3，為什么?BaSO4（s）Ba2+（aq）+SO42-（aq）Ksp=1.1×10-10mol2·L-2BaCO3（s）Ba2+（aq）+CO32-（aq）Ksp=5.1×10-9mol2·L-22．誤服可溶性鋇鹽，應(yīng)如何處理？課本P93，應(yīng)用Ksp計(jì)算[Ba2+]=Ksp/[SO42-]1．溶洞里美麗的石筍、鐘乳石是如何形成的？2．海洋中的多彩珊瑚是怎樣生長(zhǎng)形成的？人口增長(zhǎng)、燃燒煤和其他化石燃料為什么會(huì)干擾珊瑚的生長(zhǎng)？2．沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)一：1．ZnSO4溶液和Na2S溶液混合，寫出反應(yīng)的離子方程式。2．所得沉淀為色的。3．向沉淀中滴加適量CuSO4溶液，沉淀的顏色變?yōu)樯?，生成的沉淀為。自主學(xué)習(xí)課本P92，實(shí)例1、實(shí)例2，然后交流討論，得出結(jié)論?；卮饐栴}：1．由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)（pH0.9~1.5），如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，Q<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，Ba2+濃度增大而引起人體中毒。SO42-是強(qiáng)酸酸根離子，不與H+結(jié)合，胃酸中的H+對(duì)BaSO4的沉淀溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”。2．用Na2SO4溶液洗胃，隨后導(dǎo)瀉使鋇鹽盡快排出。自學(xué)課本P93“交流·研討”1．溶有二氧化碳的雨水，會(huì)使使碳酸鈣轉(zhuǎn)變成可溶性的碳酸氫鈣。CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2當(dāng)受熱或壓強(qiáng)減小時(shí)，溶解的碳酸氫鈣會(huì)分解重新變成碳酸鈣沉淀。Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O2．人口增長(zhǎng)、燃燒煤和其他化石燃料，使CO2濃度增大，珊瑚蟲的石灰石外殼溶解而死亡，CaCO3+CO2+H2O===Ca（HCO3）2。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：1．按課本P94觀察思考的實(shí)驗(yàn)步驟完成ZnS→CuS的轉(zhuǎn)化。2．向盛有0.1mol·L-1的AgNO3溶液的試管中滴加0.1mol·L-1的NaCl溶液，至不再產(chǎn)生白色沉淀為止。向其中滴加0.1mol·L的KI溶液，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；再向其中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)二：1．AgNO3溶液和NaCl溶液混合，寫出反應(yīng)的離子方程式。2．所得沉淀為色的。3．向沉淀中滴加KI溶液，沉淀的顏色變?yōu)樯@是因?yàn)椤?．繼續(xù)向固體中滴加Na2S溶液，沉淀的顏色變?yōu)樯?，新生成的沉淀為?；卮饐栴}實(shí)驗(yàn)一1．Zn2++S2-=ZnS↓2．白色的ZnS3．黑色的CuS實(shí)驗(yàn)二1．Ag++Cl-=AgCl↓2．白色的AgCl3．黃色，AgCl轉(zhuǎn)化為了AgI4．黑色，Ag2S沉淀轉(zhuǎn)化當(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+足以滿足Q>Ksp（CuS）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Q<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。沉淀轉(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，難溶物的溶解度相差越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)越大。利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS（s）、MnS（s）等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。遷移應(yīng)用1．播放視頻：工業(yè)廢水的危害2．水垢的形成、危害和除水垢的方法。觀看視頻，自學(xué)課本P95，討論工業(yè)廢水的處理方法?！饔菜菏呛休^多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水。加熱時(shí)：△△△Ca2++2HCO3-CaCO3ˉ+CO2-+H2O，Mg2++2HCO3-MgCO3ˉ+CO2-+H2O△△MgCO3+H2OMg（OH）2+CO2-體會(huì)化學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值和遷移應(yīng)用運(yùn)用能力，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。練習(xí)鞏固1．課本P97-32．自主學(xué)習(xí)叢書P100-當(dāng)堂達(dá)標(biāo)53．自主學(xué)習(xí)叢書P101-能力提升3回答問題：H＋與OH-反應(yīng)，使Q<Ksp，沉淀溶解平衡右移，牙齒表面的羥基磷酸鈣溶解，牙齒受損。保護(hù)措施：飯后及時(shí)漱口、刷牙，用含鈣或含磷牙膏。[Ag+]=[CrO42-]=0.5×0.004mol·L-1=0.002mol·L-1Q=c（Ag+）2c（CrO42-）=（0.002mol·L-1）2×0.002mol·L-1=8×10-9mol3·L-3Q（Ag2CrO4）>Ksp（Ag2CrO4），所以有Ag2CrO4沉淀生成。Ksp（AgCl）=1.3×10-5mol·L-1×1.3×10-5mol·L-1=1.69×10-10mol2·L-2Ksp（AgI）=1.22×10-8mol·L-1×1.22×10-8mol·L-1=1.49×10-16mol2·L-2相同條件下，AgI更難溶，先生成AgI沉淀。鍛煉學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力，語言表達(dá)能力、概括能力、計(jì)算能力。依據(jù)題目的難易，提問不同層次的學(xué)生，讓學(xué)生體會(huì)成功的喜悅?？偨Y(jié)收獲1．學(xué)會(huì)了用Q和Ksp的大小關(guān)系對(duì)沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行分析。2．自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、合作交流、分析解決問題的能力、知識(shí)遷移能力、語言表達(dá)能力等有了很大提高。3．用Ksp計(jì)算離子濃度。4．體會(huì)到化學(xué)是一門實(shí)用科學(xué)，涉及到生產(chǎn)、生活的方方面面，提高了環(huán)境保護(hù)意識(shí)。學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲，檢驗(yàn)是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。板書設(shè)計(jì)第3節(jié)沉淀溶解平衡（2）二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．沉淀的溶解與生成Q>Ksp生成沉淀，直到平衡狀態(tài)。Q=Ksp已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。Q<Ksp沉淀溶解，直到平衡狀態(tài)。2．沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。理清知識(shí)框架，形成知識(shí)脈絡(luò)。必做作業(yè)自主學(xué)習(xí)叢書P100-當(dāng)堂達(dá)標(biāo)2、3、P101-能力提升1、2、4、復(fù)習(xí)鞏固習(xí)題選做1．某溶液中含有Fe3+和Fe2+，它們的濃度都是0.050mol·L－1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀，需控制pH為何范圍？已知：Ksp[Fe（OH）3]=1.1×10－36mol4·L－4Ksp[Fe（OH）2]=1.64×10－14mol3·L－3（提示：當(dāng)某離子濃度小于10－5mol·L－1時(shí)可以認(rèn)為該離子沉淀完全了）解析：Fe3+沉淀完全時(shí)，其濃度為1×10－5mol·L－1，根據(jù)Ksp[Fe（OH）3]可算出溶液中[OH－]，求出此時(shí)pH；再通過Ksp[Fe（OH）2]求出Fe2+為0.050mol·L－1時(shí)溶液中[OH－]，求出pH。答案：Fe3+沉淀完全時(shí)，[Fe3+]=1×10－5mol·L－1，此時(shí)溶液中[OH－]={Ksp[Fe（OH）3]/[Fe3+]}1/3=（1.1×10－36/1×10－5）1/3mol·L－1=4.8×10－11mol.L－1pH=-lg（1.0×10－14/4.8×10－11）=3.7Fe2+開始沉淀時(shí)，溶液中[OH－]={Ksp[Fe（OH）2]/[Fe2+]}1/2=（1.64×10－14/0.050）1/2mol·L－1=5.7×10－7mol·L－1pH=-lg（1.0×10－14/5.7×10－7）==7.8因此，溶液的pH控制在3.7~7.8之間，可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。本題靈活考查溶度積和pH的綜合運(yùn)算。讓學(xué)有余力的同學(xué)，進(jìn)一步提升能力，拓展視野，讓他們“吃飽吃好”。課后反思：本節(jié)課重在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建微粒觀、動(dòng)態(tài)觀和定量觀，從微觀層面分析問題的本質(zhì)。本節(jié)課首先通過實(shí)驗(yàn)探究，感性認(rèn)識(shí)沉淀轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，然后通過計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)，從微觀層次認(rèn)識(shí)沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。在這個(gè)過程中，通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了新的觀念，進(jìn)而又將這一觀念加以應(yīng)用，解決新情景中的問題，培養(yǎng)科學(xué)探究的方法、創(chuàng)造性的過程分析和應(yīng)用能力。同時(shí)，利用平衡移動(dòng)原理和沉淀溶解平衡原理，分析影響沉淀的因素，進(jìn)而應(yīng)用沉淀平衡原理解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，學(xué)以致