【全程复习方略】高中化学(鲁科版)选修四配套课件:3.3 沉淀溶解平衡
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第3章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡(第一课时)教学设计一、教材来源《普通高中课程标准实验教科书(鲁科版)》化学反应原理第3章第3节沉淀溶解平衡二、教材分析本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则构建。
首先分析单一难溶电解质在水中的行为,建立起沉淀溶解平衡的概念,引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积;在此基础上分析沉淀的生成和溶解,最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。
本节教材设计中始终依据实际例子来诠释抽象的概念,通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习,引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。
三、三维目标【知识与技能】⑴知道难溶电解质在水中存在溶解情况,并能结合实例进行描述。
⑵能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解与生成进行分析。
⑶能写出溶度积的表达式,知道溶度积的含义及可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。
⑷培养知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
【过程与方法】引导学生根据已有的知识经验,分析推理出新的知识。
【情感态度与价值观】通过探究活动,体验沉淀溶解平衡状态的存在及其移动方向的确定的方法,树立对立统一的思想,激发求知的兴趣和求真的态度,培养探究、思考、合作、交流创新的品质。
四、教学重点与难点重点、难点:沉淀溶解平衡五、教学方法习题练习、讲解启发、实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示六、教具准备:试剂:饱和食盐水、浓盐酸仪器:试管、滴管、多媒体平台、电脑七、教学过程【导入新课】当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。
石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后,会形成各种奇形异状的溶洞,如何形成? 小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因?这都与我们要学习第三节沉淀溶解平衡有一定关系。
【图片展示】千姿百态的岩石、溶洞、蛀牙。
【老师】现在学习沉淀溶解平衡之前,我们首先思考讨论两个问题:问题一,在NaCl的水溶液中,再加入固体溶质,固体有没有溶解过程?【学生思考讨论】分两种情况:当溶液没有达到饱和时,固体能继续溶解;当溶液达到饱和时不能继续溶解。
第二课时二、沉淀溶解平衡的应用【总结】5、溶度积规则:在一定温度下,通过比较任意状态离子积(Q)与溶度积(Ksp)的大小,判断难溶电解质沉淀溶解平衡进行的方向。
①当Q =Ksp时,饱和溶液,已达到沉淀溶解平衡状态。
②当Q<Ksp时,不饱和溶液,沉淀溶解,即反应向沉淀溶解的方向进行,直达平衡状态(饱和为止)。
③当Q>Ksp时,离子生成沉淀,即反应向生成沉淀方向进行,直到平衡状态(饱和为止)。
【讲解】这节课我们主要是利用Q与Ksp的相对大小与难溶电解质的沉淀溶解的关系了解一下沉淀溶解平衡在自然界、生活、生产、溶液中的化学反应等方面有哪些应用。
【板书】二、沉淀溶解平衡的应用【讲解】我们在必修阶段讲过离子的检验,大家回忆一下Cl—、SO42—是如何检验的?(先加酸,后加盐)【学生】回答【讲解】这里我们主要是利用了生成沉淀的原理。
【板书】1、沉淀的生成(1)意义:在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。
(2)方法:A、加沉淀剂法B、调节pH法(3)原则:生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好【说明】根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
例如医院中进行钡餐透视时,用BaSO4做内服造影剂,为什么不用BaCO3做内服造影剂?BaCO3Ba2+ + CO32—【板书】2、沉淀的溶解【教师】当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。
石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后,会形成各种奇形异状的溶洞。
你知道它是如何形成的吗?【问题1】溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的?CaCO 3 + CO 2 + H 2O === Ca(HCO 3)2Ca(HCO 3)2CaCO 3↓+ CO 2 + H 2O【问题2】人口增长、燃烧煤和其他化石燃料为什么会干扰珊瑚的生长? CaCO 3 + CO 2 + H 2O === Ca(HCO 3)2 【板书】3、沉淀的转化【探究实验2】(1)向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO 4溶液的试管中加入几滴Na 2S (0.1mol/L)溶液,再向其中滴加CuSO 4溶液,观察沉淀颜色的变化。
第三节沉淀溶解平衡教学目标1.知道难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡2.运用平衡移动原理分析、解决沉淀的形成、溶解和沉淀的转化问题。
过程与方法:能够根据实验现象,得出结论。
教学过程[联想•质疑](1)加热硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2会转化为CaCO3和Mg(OH)2,你知道它们是怎样生成的吗?(2)处理污水时,向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,发生了那些化学反应?[讲述]CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质,尽管难溶电解质难溶于水,但在水中也会建立一动态平衡。
一、沉淀溶解平衡与溶度积[观察•思考]94页。
取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液,即PbI2的饱和溶液滴加几滴KI 溶液,观察现象。
你能解释观察到的现象吗?1、沉淀溶解平衡:尽管PbI2固体难溶于水,但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程速率相等时, Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为:PbI 2 (s) Pb2+ + 2I-2、溶度积常数或溶度积(Ksp ):难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定)。
其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用Ks p表示。
PbI 2(s) Pb2+ + 2I-25℃时, Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3•L-33、溶度积(Ksp )的性质溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关,与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积.不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。
几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积:AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2•L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= [Ag+][Br-] = 5.0×10-13mol2•L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= [Ag+][Br-] = 8.3×10-17mol2•L-2Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= [Mg2+][OH-] 2 = 5.6×10-12mol3•L-3结论:相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
第二课时二、沉淀溶解平衡的应用【总结】5、溶度积规则:在一定温度下,通过比较任意状态离子积(Q)与溶度积(Ksp)的大小,判断难溶电解质沉淀溶解平衡进行的方向。
①当Q=Ksp时,饱和溶液,已达到沉淀溶解平衡状态。
②当Q<Ksp时,不饱和溶液,沉淀溶解,即反应向沉淀溶解的方向进行,直达平衡状态(饱和为止)。
③当Q>Ksp时,离子生成沉淀,即反应向生成沉淀方向进行,直到平衡状态(饱和为止)。
【讲解】这节课我们主要是利用Q与Ksp的相对大小与难溶电解质的沉淀溶解的关系了解一下沉淀溶解平衡在自然界、生活、生产、溶液中的化学反应等方面有哪些应用。
【板书】二、沉淀溶解平衡的应用【讲解】我们在必修阶段讲过离子的检验,大家回忆一下Cl—、SO42—是如何检验的?(先加酸,后加盐)【学生】回答【讲解】这里我们主要是利用了生成沉淀的原理。
【板书】1、沉淀的生成(1)意义:在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。
(2)方法:A、加沉淀剂法B、调节pH法(3)原则:生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好【说明】根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
例如医院中进行钡餐透视时,用BaSO4做内服造影剂,为什么不用BaCO3做内服造影剂?BaCO3Ba2+ + CO32—【板书】2、沉淀的溶解【教师】当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。
石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后,会形成各种奇形异状的溶洞。
你知道它是如何形成的吗?【问题1】溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的?CaCO 3 + CO 2 + H 2O === Ca(HCO 3)2Ca(HCO 3)2CaCO 3↓+ CO 2 + H 2O【问题2】人口增长、燃烧煤和其他化石燃料为什么会干扰珊瑚的生长? CaCO 3 + CO 2 + H 2O === Ca(HCO 3)2【板书】3、沉淀的转化【探究实验2】(1)向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO 4溶液的试管中加入几滴Na 2S(0.1mol/L) 溶液,再向其中滴加CuSO 4溶液,观察沉淀颜色的变化。
第3节沉淀溶解平衡[课标要求]1.了解难溶物在水中的溶解情况,认识沉淀溶解平衡的建立过程,能应用化学平衡理论描述溶解平衡。
2.理解溶度积的概念,能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。
3.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用,如沉淀的生成和分步沉淀,沉淀的溶解和转化。
沉淀溶解平衡与溶度积1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定条件下,难溶电解质溶于水形成饱和溶液,沉淀溶解的速率与离子沉淀的速率相等的平衡状态。
(2)表示方法如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)。
(3)沉淀溶解平衡的特征(4)溶解平衡的影响因素2.溶度积(1)概念难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积,符号K sp。
(2)表达式对于反应A m B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq),溶度积:K sp=[A n+]m·[B m-]n。
以PbI2沉淀溶解平衡为例,PbI 2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),K sp=[Pb2+][I-]2。
(3)意义溶度积(K sp)反映了物质在水中的溶解能力。
对于阴、阳离子个数比相同的电解质,K sp 的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
(4)影响因素K sp只与难溶电解质本身和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
[特别提醒](1)对于阴、阳离子个数比不同的电解质,不能直接比较K sp的数值大小而确定其溶解能力的大小,需转化为溶解度来比较。
(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。
(3)相同类型的物质,溶度积越小,其溶解度越小。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)难溶物质在水中绝对不溶(×)(2)物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了(×)(3)某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 (×)(4)溶度积K sp只与难溶电解质的性质和温度有关(√)(5)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)与AgCl===Ag++Cl-两式表示的意义相同(×)(6)AgCl在水中的溶解度大于在食盐中的溶解度(√)2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀速率和溶解速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,再加入该沉淀,将促进溶解解析:选B A项错误,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;C项错误,沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项错误,沉淀溶解达到平衡时,再加入该沉淀,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。
第3节沉淀溶解平衡知识与技能:1.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,并能结合实例进行描述;2.能描述沉淀溶解平衡,能写出溶度积的表达式,知道溶度积常数(溶度积)的含义,知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力;3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析,知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。
过程与方法:利用栏目和补充实例展开讨论,从而激发兴趣,在“观察思考”先演示在解释现象,更深层次的建立沉淀溶解平衡概念。
从前面所学分析平衡问题的思路出发,遵循规律进而解决一些简单问题。
情感态度与价值观:提高认识水平和解决问题的能力,并培养起可持续发展的观点。
教学重点:溶度积常数的含义,沉淀的溶解、生成和转化的本质教学难点:沉淀的转化课时安排:2课时教学过程:第一课时一、沉淀溶解平衡与溶度积【引入】已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙[ Ca5(PO4)3(OH)],它对牙齿起到保护作用。
使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]覆盖在牙齿表面,抵抗H+的侵袭。
另外溶洞的形成是石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后形成的。
它是难溶性的CaCO3与溶洞中的CO2以及地下水作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2,后Ca(HCO3)2在受压或地壳运动产生的热量的作用下又分解成CaCO3、CO2和H2O,这些变化都与难溶电解质的在水溶液中的行为有关,即与难溶电解质的沉淀溶解有关。
我们知道:物质的溶解是绝对的,不溶是相对的。
【说明】【教师】下面我们来看看难溶电解质的溶解沉淀的相关知识 【板书】一、沉淀溶解平衡与溶度积【探究实验】(1)将少量的PbI 2固体加到盛有一定量水的试管中,振荡,静置一段时间。
【分析】PbI 2(s) Pb 2+(aq) + 2I —(aq),溶解就是固体变成水溶液中离子的过程。