第1课时沉淀溶解平衡与溶度积
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第三节 沉淀溶解平衡(第一课时)【学习目标】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、了解溶度积的含义,知道是沉淀溶解平衡的平衡常数。
【课前预习】 一、沉淀溶解平衡与溶度积 [观察思考]取有PbI 2沉淀的饱和溶液中上层清液,即PbI 2的饱和溶液滴加几滴KI 溶液。
观察现象 。
原因:尽管PbI 2固体 溶于水,但仍有部分 和 离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的 和 又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程的速 率 时, 和 的 与 固体的 达到平衡状态,得到PbI 2的 溶液 ,即达到沉淀溶解平衡状态。
1、沉淀溶解平衡概念:在一定条件下,当沉淀 的速率与沉淀 的 速率相等时, 保持不变的状态。
2、沉淀溶解平衡的表达式: 如:PbI 2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为 。
练习:写出下列物质的沉淀溶解平衡表达式:AgCl ; AgBr ;AgI ; Mg (OH)2 ;Cu(OH )2 ..3、溶度积常数或溶度积: (1)定义: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 ,简称为 ,用 表示。
PbI 2 (s) Pb 2+ + 2I — Ksp = (2)意义:反映 电解质在 中的 能力. (3)影响因素:与化学平衡常数相似,溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质 和 有关,与 无关。
离子浓度的改变可使平衡发生移动,而溶度积 变。
(4)规律 :①不同的难溶电解质在相同温度下Ksp 。
②相同类型的难溶电解质的Ksp 越小,溶解度越 ,越难溶。
如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr ) Ksp (AgI ) 溶解度:AgCl AgBr AgI 4。
有关计算 (1)。
利用溶度积计算某种离子的浓度 例1、25℃时, Ksp (PbI 2)= 7。
1×10—9 mol 3·L -3,求:PbI 2的饱和溶液中的[Pb 2+]和[I —]。
第四节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。
2.明确溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。
(重点)沉淀溶解平衡[基础·初探]教材整理1.沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
如AgCl溶于水有AgCl(s)溶解沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的特征动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于0。
溶解速率和沉淀速率相等。
平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。
当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。
3.沉淀溶解平衡的移动固体物质的溶解是可逆过程:固体物质溶解沉淀溶液中的溶质(1)v溶解>v沉淀固体溶解(2)v溶解=v沉淀溶解平衡(3)v溶解<v沉淀析出晶体4.生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25 ℃时,溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。
[探究·升华][思考探究]物质的溶解度只有大小之分,没有在水中绝对不溶解的物质。
所谓难溶电解质是指溶解度小于0.01克的物质。
它可以是强电解质如BaSO4、AgCl等,也可以是弱电解质如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。
但由于它们的溶解度都很小,溶解的极少部分,在水溶液中都可以认为是100%的电离,所以我们不区分其强弱,统称为难溶电解质。
问题思考:(1)在AgCl溶于水的起始阶段,v溶解和v沉淀怎样变化?当v溶解=v沉淀时,可逆过程达到一种什么样的状态?画出v-t图。
【提示】AgCl溶于水的起始阶段,v溶解开始大,后逐渐减小,v沉淀开始为0,后逐渐增大,直到v溶解=v沉淀,说明溶解达到平衡状态。
v-t图如下:(2)向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度增大吗?溶解平衡移动吗?K sp 是否增大?升高温度K sp如何变化?【提示】向AgCl饱和溶液中加水,AgCl溶解平衡向正向移动,但是AgCl 的溶解度不增大,K sp不变。
《沉淀溶解平衡》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解沉淀溶解平衡的观点,掌握溶度积规则和溶度积常数的应用。
2. 能够运用溶度积规则诠释一些化学现象,解决实际问题。
3. 了解影响沉淀溶解平衡的因素,并能进行相关的计算。
二、教学重难点1. 教学重点:理解沉淀溶解平衡的观点,掌握溶度积规则的应用。
2. 教学难点:运用溶度积规则诠释化学现象,解决实际问题。
三、教学准备1. 准备相关实验器械和试剂,进行沉淀溶解平衡实验。
2. 准备PPT课件和相关视频材料。
3. 设计一些练习题和案例分析,供学生实践和讨论。
4. 引导学生自行预习相关知识,提供参考资料和文献。
四、教学过程:(一)引入通过生活实例或化学实验现象,如泡沫灭火器的工作原理,碳酸钠溶液与硫酸钙溶液的反应等引入沉淀溶解平衡的观点。
引导学生讨论反应速率、溶解平衡的平衡常数以及沉淀生成的条件等问题,引出本节课的主题。
(二)新课教学1. 沉淀溶解平衡的建立通过实验演示,观察沉淀溶解平衡的建立过程,引导学生分析影响沉淀溶解平衡的因素,如温度、浓度、溶度积等。
2. 沉淀溶解平衡的挪动通过实验演示,引导学生观察沉淀溶解平衡挪动的现象,讨论平衡挪动的原因和规律,加深对沉淀溶解平衡的理解。
3. 应用实例结合生活实例或化学实验,引导学生应用所学知识解决实际问题,如分析溶液中离子浓度之间的干系、设计实验方案等。
(三)小组讨论组织学生分组讨论,让学生互相交流、分享学习心得和经验,培养学生的合作认识和团队精神。
同时,教师也可针对学生的问题进行答疑解惑。
(四)教室小结教师总结本节课的主要内容,强调重点和难点,帮助学生梳理知识体系,加深学生对沉淀溶解平衡的理解和掌握。
(五)作业安置根据本节课的内容,安置适量的作业,包括习题、实验设计等,帮助学生稳固所学知识,提高学生的学习能力和实践能力。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解沉淀溶解平衡的观点,掌握溶度积规则和溶度积常数的计算方法。
《沉淀溶解平衡》(第1课时)教学设计一、教材与学情剖析(一)教材剖析苏教版本节教材知识建构线路:■ 这个建构线路体现了由理论到运用主线。
在理论部分有两个要点,一是通过实验让学生建立沉淀与溶解是可逆过程观点;二是通过类比化学平衡、电离平衡构建沉淀溶解平衡概念。
教材编写体现以下四个特点:①充分考虑学生认识能力。
②特别注意生产、生活与实验情境创设。
本节生活情境美丽溶洞、误食钡盐中毒救治、氟化物防治龋齿等体现了本节知识与生产、生活密切联系,而有关沉淀溶解平衡移动知识,则被全部置于生产生活情境之中。
③注意运用直观方式说明问题。
在“沉淀溶解与沉淀生成是可逆过程”建构时,采用了直观描述微观图景方法;在“形成沉淀溶解平衡与溶度积概念”时,采用相关化学平衡知识类比迁移这种比较直观建构方法。
④能注意发挥学生主体作用,二个活动与剖析、三个交流与讨论,涵盖了上述知识建构线路中全部环节。
(二)学生情况剖析学生此前深入地学过物质溶解与化学平衡,也经历过将化学平衡知识迁移运用于电离与盐类水解,这些为学生学习沉淀溶解平衡奠定了知识与方法层面基础。
但教学中发现,学生对沉淀与溶解问题仍有错误认识。
具体为:①沉淀与溶解是两个对立统一现象,在学生那里却常常是割裂。
②生成沉淀复分解反应因其反应迅速、现象明显、反应灵敏,常使学生形成单向反应错觉,妨碍了其为可逆反应建构。
③习惯上将沉淀物看作不溶物前概念,对沉淀在水中有微少溶解认同有强干扰。
二、设计思路要进行追求科学本质剖析,就要关注科学中观点与证据,即观点产生过程要被追问,获取证据实验要经历紧扣目标思路层面构想,这些在下面学习过程设计中将被显性化。
第1课时从帮助学生产生“难溶电解质在水中是否存在着沉淀溶解可逆过程”核心问题开始,到用反证法设计实证方案并实施实证,证实该核心问题结束。
第2课时内容是沉淀溶解平衡移动在实际生活中应用。
第1节课核心问题是:难溶物在水中真存在沉淀溶解与沉淀生成可逆过程吗?围绕这一问题,笔者设计了如下学习过程:三、教学目标设计(一)知识与技能①了解难溶物亦溶,难溶物在水中真存在沉淀溶解与沉淀生成可逆过程。
第3节沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素,能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。
2.证据推理与模型认知:知道溶度积的意义,建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。
一、沉淀溶解平衡及其影响因素1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系溶解性难溶微溶可溶易溶S的范围S<0.01 g 0.01 g<S<1 g 1 g<S<10 g S>10 g2.PbI2固体的溶解平衡实验操作①在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中,加入约3 mL蒸馏水,充分振荡后静置;②待上层液体变澄清后,即得到PbI2饱和溶液,向其中滴加几滴0.1 mol·L-1 KI溶液实验现象在上层清液中加入KI溶液后,有黄色沉淀产生实验结论上层清液中有Pb2+存在,当加入KI溶液后,I-浓度增大,发生反应:Pb2++2I-===PbI2↓,从而有黄色PbI2沉淀生成3.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫作难溶电解质的沉淀溶解平衡。
如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为AgCl(s)溶解沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)。
(2)特征(3)沉淀溶解平衡的表达式:M m A n(s)m M n+(aq)+n A m-(aq)在沉淀后用“s”标明状态,溶液中用“aq”标明状态,并用“”连接。
如:PbI2沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)。
4.影响因素(1)实例分析已知溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)ΔH>0,请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):条件改变移动方向c平(Mg2+) c平(OH-)加水正向移动不变不变升温正向移动增大增大加MgCl2(s) 逆向移动增大减小加盐酸正向移动增大减小加NaOH(s) 逆向移动减小增大(2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响①温度:升高温度,多数溶解平衡向溶解方向移动;少数溶解平衡向生成沉淀方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
第四节难溶电解质的溶解平衡
第1课时沉淀溶解平衡与溶度积
【学习目标】
1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。
2.明确溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。
【知识储备】
1.不同的固体物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论大小,都有一定的溶解度。
在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
【思考】Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?
【探究一】固体物质的溶解度与溶解平衡
1.固体物质的溶解是可逆过程:固体溶质溶液中的溶质
(1)v溶解v沉淀固体溶解
(2)v溶解v沉淀溶解平衡
(3)v溶解v沉淀析出晶体
2.在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率时,即建立了动态平衡,叫做。
得到。
如AgCl溶于水有
【探究中的点拨】
(1)溶解度(S)
在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度,用S表示。
(2)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl===Ag++Cl-表示的意义
不同:前者表示AgCl的,后者表示AgCl在水中完全电离(是指溶解的那一部分)。
(3)沉淀溶解平衡状态的特征:逆、等、动、定、变
①动态平衡v溶解=v沉淀≠0。
②达到平衡时,溶液中离子的浓度。
③当改变外界条件时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
(4)难溶电解质的溶解度小于0.01g,离子反应生成难溶电解质,离子浓度小于1×10-5mol/L
时,认为反应完全,但溶液中还有相应的离子。
【活学活用】
1.下列说法中正确的是()
A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡
C.溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立
D.溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
【探究二】影响沉淀溶解平衡的因素
内因:电解质本身的性质。
外界条件改变对溶解平衡的影响
(1)温度升高,多数溶解平衡向的方向移动。
(2)加水稀释,溶解平衡向方向移动,但平衡后因仍存在溶解平衡,故离子浓度保持不变。
(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向的方向移动。
(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向的方向移动。
【活学活用】
2.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是()
A.Na2S溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液
3.将AgCl分别投入下列溶液中:
①40 mL 0.03 mol·L-1的HCl溶液②50 mL 0.03 mol·L-1的AgNO3溶液
③30 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液④10 mL蒸馏水
AgCl的溶解度由大到小的顺序是________________。
【探究三】溶度积常数
1.在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积),用表示。
2.写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式
(1)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) K sp=;
(2)Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq) K sp=;
(3)A m B n(s) m A n+(aq)+n B m-(aq) K sp=。
【探究中的点拨】
(1)溶度积的意义
①溶度积K sp值的大小只与难溶电解质本身的性质和有关,与浓度无关。
②同温条件时,的物质,溶度积越小,其溶解度。
例:如由K sp数值可知,溶解能力:AgCl>AgBr>AgI,Cu(OH)2<Mg(OH)2。
特别说明:不同类型的物质,K sp差距不大时不能直接作为比较依据。
如(25℃):
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),K sp=1.8×10-10,
(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),K sp=1.8×10-11,虽然Mg(OH)2的K sp较小,
Mg(OH)
但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。
3.溶度积的用途:A m B n(s) m A n+(aq)+n B m-(aq) K sp=。
Q c=
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
(1)Q c>K sp,溶液过饱和,有析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于。
(3)Q c<K sp,溶液未饱和,无析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【活学活用】
4.已知25 ℃时,AgCl的溶度积K sp=1.8×10-10,则下列说法正确的是()
A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K sp值变大
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=K sp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出
D.K sp(AgI)<K sp(AgCl),所以S(AgI)<S(AgCl)。