高中化学 专题三第四单元 沉淀溶解平衡 苏教版选修4

3.4 沉淀溶解平衡学案（苏教版选修4）疏导引导知识点1：沉淀溶解平衡1.易溶物质的溶解平衡以蔗糖为例，在一定温度下，把适量的蔗糖溶解在水里，蔗糖分子便不断离开蔗糖表面扩散到水里去，水溶液开始逐渐变甜；另一方面，溶解在水里的蔗糖分子又不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，随着时间的推移，蔗糖溶解的速率逐渐减小，结晶的速率逐渐增大，最终这两个相反过程的速率会相等，于是蔗糖的溶解达到最大限度，形成了饱和溶液，此时溶液最甜，我们就称之为达到了溶解结晶的平衡状态。

但在此溶解结晶的平衡状态中，溶解和结晶这两个相反的过程并没有停止，只是速率相等而已，因此，溶解平衡是一种动态平衡。

溶解和结晶的平衡也受外界条件的影响，如果改变温度、改变浓度也会使溶解和结晶的平衡破坏。

2.难溶电解质的溶解平衡物质溶解性的大小是相对的，AgCl、BaSO4等的难溶也不是绝对的不溶。

20 ℃时，AgCl 的溶解度是1.5×10-4 g,BaSO4的溶解度是2.4×10-4 g，可见绝对不溶的物质是没有的。

在AgCl的溶液中，一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中AgCl====Ag++Cl-；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀，Ag++Cl-====AgCl↓。

在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到了AgCl的饱和溶液，即建立如下动态平衡：AgCl（s)Cl-(aq)+Ag+(aq)难溶电解质的溶解平衡也是有条件的，条件变化，平衡破坏。

如上述的沉淀和溶解平衡就受温度、浓度等的影响，通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀转化。

3.溶解平衡特征（1）“动”——动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。

（2）“等”——v（溶解）=v（沉淀）。

（3）“定”——达到平衡时，溶液中的离子的浓度保持不变。

（4）“变”——当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第|一课时沉淀溶解平衡原理一、教材及学情分析本节内容是?化学反响原理?专题三第四单元.它包含沉淀溶解平衡原理(含溶度积) (第|一课时)及沉淀溶解平衡原理的应用(第二课时)两局部内容,是无机化学电离理论中的一局部.此局部在?化学反响原理?模块中的内容标准为：能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质；考纲要求为：了解难溶电解质的溶解平衡(不要求计算) .所以,总的看来,总体难度不大,在教学中,首|||先应注意与初中和高中必修内容的衔接,适当控制内容的深广度和份量.由于该知识点在生产、生活中的应用实例较多,加上学生已经学习了复分解反响、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识,并具备应用其解决简单实际问题的能力.在本节中,学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡- -沉淀溶解平衡.此前,学生已学习了沉淀生成和溶解的初步知识,通过本节课的学习,完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识,深刻理解复分解反响的本质.二、指导思想与设计思路理论研究的作用是开展认识和指导应用,表达科学本质和科学价值.电解质在溶液中的变化过程涉及的原理较多,只有揭示其过程的本质,掌握变化的规律,才能形成较好的研究方法和策略,学生才能基于一般原理,解决多样化的具体问题.理论分析与实验探究并重.重视学习过程的作用,本节课首|||先运用实验创设情境,提高学生学习热情.然后采用类比思想,形成沉淀溶解平衡的模型,帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程,让学生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成.三、教学目标和重难点1.根本目标(1)知识与技能：关注难溶电解质在水溶液中的化学行为,初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征,理解K SP的含义及初步应用.(2)过程与方法：通过常见实例引课,结合实验探究,认识难溶电解质在水溶液中的化学行为.通过沉淀的生成、溶解的教学,培养学生分析问题、解决问题的能力.(3)情感态度与价值观：通过探究活动,让学生体验难溶电解质溶解平衡状态的存在,树立对立统一的思想,激发求知的兴趣和求真求是的科学态度.培养学生学会探究、思考、合作、交流创新的品质.2.教学重、难点及突破方法(1)重点：难溶电解质在水溶液中存在着"沉淀溶解〞的平衡.(2)难点：通过探究认识难溶电解质的化学行为以及在水溶液中存在着沉淀溶解平衡,并能运用平衡移动原理进行分析 .(3)突破方法：演示实验探究与理论分析相结合.四、教学过程[幻灯片][知识回忆]1、什么是溶解度?你如何理解溶解度?2、请应用平衡移动原理分析以下问题,并说明溶解的可逆性.(1)NaCl在水溶液里到达溶液平衡状态时有何特征? (溶解与结晶平衡："逆、等、定、动、变〞)(2)：NaCl的溶解度随温度升高而升高,但变化不大.那么要使NaCl饱和溶液中析出NaCl 固体,可以采取什么措施? (加热浓缩或降温结晶等)(3)在饱和NaCl溶液中参加浓盐酸或通入HCl气体有何现象? (有晶体析出)3、根据上述[交流与讨论]答复：什么是溶解平衡?再举出生活中的一些溶解平衡的实例. (气体的溶解与挥发平衡：如汽水、啤酒、氨水、氯水；易溶物质的结晶与溶解平衡等)[幻灯片][问题1]易溶物质形成饱和溶液时,存在着溶解平衡,那么难溶物质是否也存在着溶解平衡呢?[幻灯片][探究实验]向0.1mol·L－1AgNO3溶液中逐滴参加略过量的0.1mol·L－1NaCl溶液,即不再观察到产生沉淀为止.学生观察现象,写出反响的离子方程式.(白色沉淀Ag＋+ Cl－＝AgCl↓ )[幻灯片][问题2]此实验后的溶液中还有Ag+吗?用什么方法来证明呢?(学生讨论,老师指导)[幻灯片][信息提示]Ag2S是一种比AgCl更加难溶的黑色沉淀物,如溶液中c(Ag＋) =10－17mol·L－1时,只要参加含c(S2－) =10－16mol·L－1的溶液,即可出现Ag2S黑色沉淀.[幻灯片][探究实验]取上述实验的上层澄清溶液,参加1.0mol·L－1Na2S溶液.观察现象. (出现了黑色沉淀! )[学生归纳]黑色Ag2S沉淀的生成,说明了实验后的上层澄清溶液中还有Ag+ .[教师总结]实验结论：Ag+和Cl－的反响并没有进行到底,即该反响存在着限度,说明反响具有可逆性.因此,严格来讲, 两者反响的离子方程式应写作: Ag＋+ Cl－AgCl 更为科学的表示为: Ag＋(aq) + Cl－(aq)AgCl(s)[幻灯片][学生活动1]阅读P87 -88 (第|一段) ,并依据模仿化学平衡、弱电解质电离平衡、水解平衡等原理,讨论Ag+和Cl－的反响没有进行到底的理论依据,归纳总结溶解沉淀平衡的特征.[幻灯片][学生活动2]阅读P88第二段和以下材料,进一步认识难溶电解质溶解平衡的存在. [材料]物质的溶解性不同电解质在水中的溶解度差异很大,但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限.一般来说,20℃时,溶解度大于10g的为易溶,介于1g -10g之间的为可溶,介于0.01g - 1g的为微溶,小于0.01g的为难溶.溶解度表中的"不溶〞就是指难溶.难溶电解质的溶解度尽管很小,但不可能为0 .所谓沉淀完全,在化学上通常指残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L－1 .[幻灯片][学生活动3]完成以下习题,并归纳定量判断沉淀溶解是否平衡的方法.1.写出Ag2S、Fe(OH)3溶度积表达式.2.假设取10mL 0.01mol·L－1NaCl溶液,参加0.1mL 0.01mol·L－1AgNO3溶液,是否有AgCl沉淀?假设有沉淀,Ag+沉淀是否完全?(K SP(AgCl) =1.8×10-10,又离子浓度小于10 -5mol·L－1时,认为沉淀完全.)[幻灯片][归纳总结][板书]沉淀溶解平衡原理一、溶解度：一定温度下,100g水中所能溶解的溶质最|||大的质量.常见的溶解平衡：气体溶解平衡、易溶物的溶解结晶平衡等二、沉淀溶解平衡定义：特征："逆、等、定、动、变〞实验1：Ag＋+Cl－＝AgCl↓ Ag＋(aq) + Cl－(aq)AgCl(s)实验2：2Ag＋+S2－＝Ag2S↓ 2Ag＋(aq) + S2－(aq)Ag2S(s)实验结论：沉淀的反响存在着限度,反响具有可逆性,即存在着沉淀溶解平衡.三、溶度积K SP1.表达式2.沉淀溶解平衡的定量判别：浓度积QcQc =K SP 饱和,即达沉淀溶解平衡Qc>K SP 过饱和,析出固体Qc<K SP 未饱和[课后作业]五、教学小结本节课实验探究与理论分析并重,关注学生探究能力的培养,注重学生的个性体验,注意调动学生的主动性和积极性.在教学过程中,以化学知识为载体,积极创设问题情景,提高学生学习热情.重视学习过程的作用,引导学生思考、设计,多让学生或引导学生书写或表达,强化思维加工和知识获取的过程,让学生在探究和问题驱动下感悟知识、形成方法,使知识结构化.帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程,让学生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成.。

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡目标与素养：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。

(宏观辨识与微观探析)2.能描述沉淀溶解平衡，能写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义。

(宏观辨识与微观探析)3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化进行分析，并能解释一些生活问题。

(科学态度与社会责任)一、沉淀溶解平衡1．沉淀溶解平衡原理(1)概念在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的平衡状态，称为沉淀溶解平衡。

(2)溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例，表达式：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。

(3)溶解平衡的特征2．溶度积常数(1)含义描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积，符号为K sp。

(2)表示方法A n m M n＋＋n A m－来说对MK sp＝[c(A m－)]n·[c(M n＋)]m。

(3)影响因素K sp与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。

(4)意义溶度积(K sp)反映了物质在水中的溶解能力。

对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言，K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。

二、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成(1)调节pH法除去CuSO4溶液中少量Fe3＋，可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节pH至3～4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去。

(2)加沉淀剂法误食可溶性钡盐，可用Na2SO4解毒，其化学方程式为Ba2＋＋SO2－4 ===BaSO4↓；除去食盐溶液中的MgCl2，可加入少量NaOH，其化学方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。

(3)利用平衡原理法向饱和Na2CO3溶液中加入BaSO4，可将BaSO4转化为BaCO3，反应的离子方程式：BaSO4＋CO2－3===BaCO3↓＋SO2－4。

2．沉淀的转化实验探究沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡原理的应用教学设计（1）三维目标知识与技能目标1、使学生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。

2、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。

过程与方法目标初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路，尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。

情感态度价值观目标通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。

（2）教学重点1．沉淀的转化的基本原理；2．解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路；（3）教学难点用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。

（4）教学建议沉淀溶解平衡的主要的研究对象是难溶性的电解质。

难溶性意味着溶液的浓度很低，电解质表明溶液中存在的主要微粒是离子。

沉淀溶解平衡，指的是难溶性的电解质与其溶解后生成的离子之间的平衡。

达到平衡时，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等，此时溶液达到饱和状态，沉淀质量不再发生改变，溶液中离子浓度也不再发生变化。

对于沉淀溶解平衡的应用，主要是利用沉淀平衡是一种动态平衡，同样适用平衡原理。

因此，在生产生活中可以通过选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。

本节课是沉淀溶解平衡的第二节内容。

此前，学生已经学习了沉淀溶解平衡的建立。

对照课标，学生应已了解难溶物在水中的溶解情况，并初步认识沉淀溶解平衡的建立过程，并能描述沉淀溶解平衡；本节课的重点应该是通过探究实验和引导分析，认识沉淀转化的本质。

在准备教材材料时，教师应充分挖掘教材的可用材料，并进行有效地整合梳理。

教材中给出了关于沉淀溶解平衡的应用的多个详细例子，在课堂教学中应有效地采用并加以引导。

教学重点是巩固认识沉淀溶解平衡的建立过程和认识沉淀的转化的实质。

其中，认识沉淀转化的实质是本单元的难点。

因此，我们设计实验让学生通过亲身实验感受沉淀的转化，获取感性认识，通过帮助学生分析、推导的过程让学生逐步理解沉淀转化的本质，并进行实验的预测以强化知识点的认识。