魯科版高中化學第3章物質(zhì)在水溶液中的行為

第3章物質(zhì)在水溶液中的行為（魯科版）

第3節(jié)沉淀溶解平衡教學設(shè)計

海南中學萱書慧

一、教材內(nèi)容分析

本節(jié)是普通高中課程標準實驗教科書（魯科版）化學《化學

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

到繁、逐步遞進的原則構(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)一一溶度積；在此基礎(chǔ)上分析沉淀的生成和溶解，最后考慮比

較復雜的沉淀轉(zhuǎn)化問題。本節(jié)教材設(shè)計中始終依據(jù)實際例子來詮

釋抽象的概念，通過對具體問題的討論分析帶動原理的學習，引

導學生利用平衡移動的一般規(guī)律一步步揭示沉淀溶解平衡的本

質(zhì)。

二、教學目標

1、知道難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡，并能結(jié)合實例

進行描述。

2、能描述沉淀溶解平衡，寫出溶度積的表達式，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、能夠運用平衡移動的觀點對沉淀的溶解、生成過程進行分

析。

三、教學重點與難點

重點：溶度積常數(shù)的含義，沉淀的溶解、生成的本質(zhì)

難點：沉淀溶解平衡

四、教學方法

習題練習、講解啟發(fā)、實驗法、自主學習、合作探究、多媒

體展示

五、教學過程

第一課時

【導入新課】

當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自

然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會

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？這都與我們要學習第3節(jié)沉淀溶解平衡有一

定的關(guān)系。

【圖片展示】千姿百態(tài)的巖石、溶洞、蛀牙。

【老師】現(xiàn)在學習沉淀溶解平衡之前，我們首先思考討論兩個問

題：

問題一：在NaCl的水溶液中，再加入固體溶質(zhì)，固體有沒有溶

解過程？

【學生思考討論】分兩種情況：當溶液沒有達到飽和時，固體能

繼續(xù)溶解；當溶液達到飽和時不能繼續(xù)溶解。

【老師提出質(zhì)疑】達到飽和后固體真的不能溶解了嗎？

【圖片展示】將形狀不規(guī)則的NaCl固體放在飽和食鹽水中過了

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。

【學生】其實有溶解也有結(jié)晶的過程。質(zhì)量不變說明這兩種過程

的速率相等。

【老師】可用NaCl(S)Na+(aq)+表示

【老師】問題二：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？

【學生實驗】在飽和NaCl溶液中滴加濃鹽酸

實驗現(xiàn)象：有大量白色沉淀產(chǎn)生。

【老師】你認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)系問題一)

【學生分組分析討論】白色沉淀是NaCl。

原因:NaCl(S)Na+(aq)+Cl(aq)

加入濃鹽酸，C(C1)增大，使平衡向左移動，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++CD【實驗探究】

實驗步驟：

1、將少量Pbb(難溶于水)固體加入盛有一定量水的50mL

燒杯中，用玻璃棒充分攪拌靜置一段時間。

2、取上層清液2mL,加入試管中，逐滴加入AgNC>3溶液，振

蕩，觀察實驗現(xiàn)象。

3.取少量KI溶液于試管中，加入Pb(NO3)2溶液，觀察實驗現(xiàn)

象。

實驗現(xiàn)象：在上層清液中滴加AgNO3溶液后，有

_______________產(chǎn)生。

結(jié)論解釋：說明上層清液中有_______當加入AgNO3后，從而

有_____色的________生成。

探究本質(zhì)：I一+Ag+=Agl!

2+

21+Pb=Pbl21

【學生】分析探討沉淀溶解平衡的本質(zhì)。

【動畫演示】氯化銀的溶解過程

【分析】一方面：少量的Ag+和Cl-脫離AgCl表面進入水中(沉

淀溶解過程)，另一方面：溶液中的Ag+和CL受AgCl表面的陰、

陽離子的吸引回到AgCl的表面析出(沉淀生成過程).

當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，既可以形成

AgCl的飽和溶液，達到一種平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉

淀溶解平衡。

【多媒體顯示】一、沉淀溶解平衡

1、概念：一定溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相

等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡

稱為沉淀溶解平衡。2、表達式:如Mg(OH)2(s)=Mg2+(aq)

+2OH-(aq)

MmAn(S)、=mMgn+(aq)+nAm-(aq)

2+2

【練習】CaCO3(s)Ca+CO3(aq可省略)

【學生總結(jié)】寫表達式需要注意之處。

【講解】難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學平衡、電離平

衡一樣，合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。

【學生回憶、聯(lián)系、回答】3、特征：逆、動、等、定、變

(1)等：達到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率與沉淀生成速率相

(2)逆:沉淀生成過程與沉淀溶解過程是可逆的。

(3)動;動態(tài)平衡，達到沉淀溶解平衡，沉淀的生成與溶解仍

在進行。

(4)定;達到沉淀溶解平衡，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的，當條件改

變，會建立新的平衡。

【問題探究】

對于平衡:AgCl^-Ag++Cl若改變條件，對其有何影響

改變條件平衡移動方向C(Ag)C(Cl)

升溫

加水

加AgCl(s)

加NaCl(s)

力口AgNO(s)

【練習】1、下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()

A.反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等

B.沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率與溶解的速率相等

C.沉淀溶解達到平衡時，溶液中離子的濃度相等且保持不變

D.沉淀溶解達到平衡時，如果再加入該沉淀物，將促進溶解

【思考】難溶等于不溶嗎？

【講解】習慣上，將溶解度小于0.01克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。

難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會等于0,沒有絕對不溶

的物質(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Ksp

1、概念：難溶固體在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，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常數(shù)這

個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積，用Ksp表示。

2、表達式：如Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)

25℃時，Ksp=[Mg2+][OH-]2=5.6X10-12mol3-L3

【學生練習】請寫出BaSO4、A1(OH)3、CuS的沉淀

溶解平衡與溶度積KSP表達式。

【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，溶解能力越強。

【多媒體顯示】常見難溶電解質(zhì)的溶度積和溶解度

【練習】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到平

衡時，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，溶解達平衡時，電解質(zhì)離子的濃

度的乘積就是該物質(zhì)的溶解度。

D.氯化銀達沉淀溶劑平衡時，氯化銀沉淀生成和沉淀溶解不再

進行。

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（）

①10mL0.01mol/L的KC1溶液

②10mL0.02mol/L的CaCl2溶液

③10mL0.03mol/L的KC1溶液

④10mL蒸儲水

⑤lOmLO.O5mol/L的AgNO3溶液

A.④①②③⑤B.④①③②⑤

C.⑤④②①③D.⑤③②①④

點撥：由于Ksp=[Ag+][CT],[Ag=或[CT]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)

①絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。

②同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。

③易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時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、壓強等。對于溶

解平衡來說，在溶液中進行，可忽略壓強的影響。下面請同學們

考慮濃度（如①加水②增大相同離子濃度）、溫度（如升溫）對

溶解平衡分別有什么影響？

【學生思考回答】1、濃度：①加水，平衡向溶解方向移動。②

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。

【交流?研討】

珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲

2+

取Ca2+和HCO。經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：Ca+2HCO3

^^CaCO3I+CO2t+H2O珊瑚周圍的藻類植物的生長會

促進碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻很大。人口增長、人類大

規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會干擾珊瑚

的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。分析這些因素影響珊瑚生長的原

因。

【遷移應(yīng)用】分析溶洞的形成、制齒和含氟牙膏

(1)鈣、鱗在骨骼牙齒中的存在形式Cas(PO4)30H

(2)存在的溶解平衡

2+3

Ca5(PO4)30H^-^5Ca(aq)+3PO4(aq)+OH-(aq)

(3)吃糖為何會出現(xiàn)熠齒？

提示:糖在酶的作用下產(chǎn)生了一種有機弱酸

(4)含氟牙膏的使用

2+3

5Ca+3PO4+F-=Ca5(PO4)30H

氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，使牙齒更堅固

注：氟過量會導致氟斑牙，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)習第二課時的內(nèi)容

宋以后，京師所設(shè)小學館和武學堂中的教師稱謂皆稱之為“教

諭”。至元明清之縣學一律循之不變。明朝入選翰林院的進士之

師稱“教習”。到清末，學堂興起，各科教師仍沿用“教習”一

稱。其實“教諭”在明清時還有學官一意，即主管縣一級的教育

生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者則謂“教授”和“學正”。

“教授”“學正”和“教諭”的副手一律稱“訓導”。于民間，特

別是漢代以后，對于在“校”或“學”中傳授經(jīng)學者也稱為“經(jīng)

師”。在一些特定的講學場合，比如書院、皇室，也稱教師為“院

長、西席、講席”等。

第二課時

【預(yù)習提問】

濃度商Q和平衡常數(shù)K的關(guān)系與化學平衡什么關(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Qc>Ksp時是過飽和溶液，離子生成沉淀即反應(yīng)向生成

沉淀方向進行，直到平衡狀態(tài)(飽和為止)。

(2).當Qc=Ksp時是飽和溶液，已達到沉淀溶解平衡狀態(tài)。

(3).當Qc<Ksp時是不飽和溶液，沉淀溶解即反應(yīng)向沉淀溶解

的方向進行，直到平衡狀態(tài)(飽和為止)。

以上規(guī)則稱為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個相反

的過程它們相互轉(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。

【學生討論】運用此結(jié)論解釋第一課時Pbl2的實驗現(xiàn)象。

1、沉淀的溶解

BaCO3(s)等難溶鹽溶解在強酸溶液中：

+2+

BaCO3(s)+2H=CO2-+H2O+Ba

+2+

CaCO3(s)+2H=CO2-+H2O+Ca

+2+

ZnS(s)+2H=Zn+H2S-

難溶于水的氫氧化物溶解在酸中：

+2+

Mg(OH)2(s)+2H=Mg+2H2O

+3+

Fe(OH)3(s)+3H=Fe+3H2O

Mg(OH)2(s)溶解在氯化核等酸性的鹽溶液中：

+2+

Mg(OH)2(s)+2NH4=Mg+H2O+2NH3

2、沉淀的生成

3

例1:將4X10mobL-lAgNO3溶液與4XlOAnokL-1的NaCl

溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.8X

1010mol2L-2

解：只有當Qc>Ksp時，離子才能生成沉淀。

混合后：[Ag+]=2X10'3mol-L1,[Cr]=2XlO^mol-L1

Qc=[Ag+][Cl-]=2XlO^mol-L1X2XlO^mol-L1

=4.0X106mol2-L2>1.8X1010mol2-L2

Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。

例2、用5%的Na2s。4溶液能否有效除去誤食的Ba?+?已知：

1022

Ksp(BaSO4)=l.lX10mol-L

解：5%的Na2sCh溶液中的[SC>4勺40.36mol/L,

[Ba2+]=(1.1X1010mol2-L2)/(0.36mol/L)

=2.9X1010mol-L-l

因為剩余的[Ba2+]<105mol/L

2+

所以有效除去了誤食的BaO

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Z11SO4溶液，再滴入Na2s溶液，觀察現(xiàn)

象。

(2)、靜置后傾去上層清液，蒸儲水洗滌沉淀2-3次。

(3)、向沉淀中滴加適量的C11SO4溶液，觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn)白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。

【思考】為什么白色的ZnS沉淀會轉(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=1.6X

10-24mol2-L-2

“教書先生”恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼，從最初的門

館、私塾到晚清的學堂，“教書先生”那一行當怎么說也算是讓國

人景仰甚或敬畏的一種社會職業(yè)。只是更早的“先生”概念并非源

于教書，最初出現(xiàn)的“先生”一詞也并非有傳授知識那般的含義。

《孟子》中的“先生何為出此言也？”；《論語》中的“有酒食，先

生饌”；《國策》中的“先生坐，何至于此？”等等，均指“先生”

為父兄或有學問、有德行的長輩。其實《國策》中本身就有“先

生長者，有德之稱”的說法?？梢姟跋壬敝夥钦嬲摹敖處煛?/p>

之意，倒是與當今“先生”的稱呼更接近。看來，“先生”之本源含

義在于禮貌和尊稱，并非具學問者的專稱。稱“老師”為“先生”

的記載，首見于《禮記？曲禮》，有“從于先生，不越禮而與人言”,

其中之“先生”意為“年長、資深之傳授知識者”，與教師、老師之

意基本一致。CuS在水中存在沉淀溶解平衡：

CuS(s)Cu2+(aq)+S2(aq)Ksp=1.3X

1036mol2-L-2

ZnS與CuS是同類難溶物，Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),CuS的溶解度

遠小于ZnS的溶解度。

唐宋或更早之前，針對“經(jīng)學”“律學”“算學”和“書學”各科目，其

相應(yīng)傳授者稱為“博士”，這與當今“博士”含義已經(jīng)相去甚遠。而

對那些特別講授“武事”或講解“經(jīng)籍”者，又稱“講師”?！敖淌凇?/p>

和“助教”均原為學官稱謂。前者始于宋，乃“宗學”“律學”“醫(yī)

學”“武學”等科目的講授者；而后者則于西晉武帝時代即已設(shè)立

了，主要協(xié)助國子、博士培養(yǎng)生徒?！爸獭痹诠糯粌H要作入流

的學問，其教書育人的職責也十分明晰。唐代國子學、太學等所

設(shè)之“助教”一席，也是當朝打眼的學官。至明清兩代，只設(shè)國子

監(jiān)(國子學)一科的“助教”，其身價不謂顯赫，也稱得上朝廷要

員。至此，無論是“博士”“講師”，還是“教授”“助教”，其今日教

師應(yīng)具有的基本概念都具有了。(l)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的

定性解釋

當向ZnS沉淀上滴加CuSC>4溶液時，ZnS溶解產(chǎn)生的S*與

CuSC)4溶液中的足以滿足Qc>Ksp(CuS)的條件，S?-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，導致S?一與Z/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。

【教師分析】沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。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Agl(s)沉淀。

在CaSO￡s)加入Na2c。3溶液可轉(zhuǎn)化為