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《沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡的应用》教学设计一、课标解读1、内容要求认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。
2、学业要求能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡，能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
二、教材解读教材在沉淀溶解平衡概念建立之后，通过理论分析和实验活动结合的方式，介绍了沉淀溶解平衡的三个应用：沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化。
通过引导学生解释相关的实验现象，用学过的知识去分析和解决实际问题，突出化学理论的应用价值；并加深对沉淀溶解平衡原理及应用的理解。
在对实验现象的具体解读中，发展学生“证据推理与模型认知”、“科学探究和创新意识”的素养。
从宏观现象入手，分析现象背后的微观本质，促进学生帮助学生形成“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
针对实际问题的讨论，可以让学生体会化学平衡和条件对反应的调控，了解其在生活、生产和科研领域的重要作用，并能有机会应用理论解决实际问题。
三、学情分析学生已经完成了化学反应平衡及水溶液中离子反应平衡的学习，已经建立了化学反应平衡的相关概念，建立了分析平衡问题对一般模型。
通过上节课对学习，也初步建立了沉淀溶解平衡的概念，并且对相应问题具有一定的分析能力，但是此部分内容比较抽象，学生有时难以理解。
四、素养目标【教学目标】1、能通过实验了解沉淀的生成、溶解和转化。
2、能应用化学平衡理论解释生活中沉淀的生成、溶解和转化的相关现象，并总结出一般规律。
【评价目标】1、通过对实验现象的预测，探查学生对沉淀溶解平衡概念的理解。
2、通过解释实验现象，评价学生对沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化过程的理解程度，以及宏微结合的学科素养。
五、教学重点、难点应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。
六、教学方法教法：七、 教学思路八、 教学过程部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：金属离子Fe2+Fe3+Cu2+开始沉淀的pH 6.3 1.5 5.2沉淀完全的pH 8.3 2.8 6.7问题2：从沉淀溶解平衡的角度，解释为什么Fe2+、Fe3+和Cu2+沉淀的pH不同？三种离子对应氢氧化物的Ksp不同。
第2课时 沉淀溶解平衡的应用【课程标准要求】1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。
一、沉淀的溶解与生成1.溶度积规则利用浓度商(Q )与平衡常数(K sp )的相对大小判断沉淀的溶解和生成：(1)Q >K sp ，溶液中的离子生成沉淀，直至平衡； (2)Q ＝K sp ，沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态；(3)Q <K sp ，若体系中有足量固体，则固体溶解，直至平衡。
2.应用(1)常使用BaSO 4作为内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视，但BaCO 3不可用作钡餐，如果误服可溶性钡盐，中毒者应尽快使用5%的Na 2SO 4洗胃。
(2)石笋、钟乳石和石柱的形成，涉及的化学反应有：CaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ca(HCO 3)2、Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓＋H 2O ＋CO 2↑。
(3)珊瑚虫可以从周围的海水中获取Ca 2＋和HCO －3，经反应Ca 2＋＋2HCO －3CaCO 3＋CO 2＋H 2O 形成珊瑚。
【微自测】1.下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)为了减少BaSO 4的损失，洗涤BaSO 4沉淀时可用稀硫酸代替水(√)(2)CaCO 3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO 3反应(×)(3)温度不变，向AgCl 悬浊液中加入少量NaCl 粉末，平衡向左移动，K sp 减小(×)二、沉淀的转化1.ZnS 沉淀转化为CuS 沉淀(1)当向ZnS 沉淀上滴加CuSO 4溶液时，ZnS 沉淀逐渐转化为CuS ，这种转化的总反应为ZnS(s)＋Cu 2＋(aq)===CuS(s)＋Zn 2＋(aq)。
(2)沉淀转化实质是沉淀溶解平衡的移动，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀；两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。
第2课时沉淀溶解平衡的应用[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2.科学探究与创新意识：学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
一、沉淀的生成和溶解1．沉淀的生成(1)沉淀生成的应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，使Q[Fe(OH)3]＞K sp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即离子积Q＞K sp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。
特别提醒①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(K sp越小)的越先沉淀。
②当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为已完全沉淀。
2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去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。
(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解(3)沉淀溶解的方法①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO2－3(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO2－3)降低，溶液中CO2－3与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜K sp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。
溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(×)(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水(√)(3)除废水中的某重金属离子如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降的很低(√)(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应(×)(5)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入双氧水，再加入MgO即可(√)1．当氢氧化镁固体在水中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的()A．NH4NO3B．NaOHC．MgSO4D．Na2SO4答案 A解析要使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，可减小c(Mg2＋)或c(OH－)。
NH4NO3电离出的NH＋4能结合OH－，使平衡右移。
2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgBr)＝7.7×10－13，K sp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。
某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－4的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A．Cl－、Br－、CrO2－4B．CrO2－4、Br－、Cl－C．Br－、Cl－、CrO2－4D．Br－、CrO2－4、Cl－答案 C解析利用沉淀溶解平衡原理，当Q＞K sp时，有沉淀析出。
溶液中Cl－、Br－、CrO2－4的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q＞K sp，有沉淀析出。
比较K sp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr＜AgCl。
再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag＋)，Cl－沉淀时所需c(Ag＋)≥K sp(AgCl) c(Cl－)＝1.8×10－100.010mol·L－1＝1.8×10－8 mol·L－1，CrO2－4沉淀时所需c(Ag＋)≥K sp(Ag2CrO4)c(CrO2－4)＝9.0×10－120.010mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO2－4。
沉淀溶解常用的方法(1)酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。
(2)盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。
(3)生成配合物法：如AgCl可溶于氨水。
(4)氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中。
二、沉淀的转化1．沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化实验操作实验现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀化学方程式NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI===AgI＋KCl2AgI＋Na2S===Ag2S＋2NaI实验结论：AgCl 沉淀转化为AgI 沉淀，AgI 沉淀又转化为Ag 2S 沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag 2S<AgI<AgCl 。
理论分析： AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq) K sp ＝1.8×10－10AgI(s)Ag ＋(aq)＋I －(aq) K sp ＝8.5×10－17由K sp 值可看出AgI 的溶解度远比AgCl 小得多。
当向AgCl 沉淀中滴加KI 溶液时，Q (AgI)＞K sp (AgI)导致AgCl 溶解，AgI 生成，离子方程式可表示为：I －(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl －(aq)，K ＝c (Cl －)c (I －)＝c (Ag ＋)·c (Cl －)c (Ag ＋)·c (I －)＝1.8×10－108.5×10－17≈2.1×106＞1×105。
反应向正方向进行完全，即AgCl 可转化为AgI 沉淀。
(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化实验操作实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式MgCl 2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl 3=== 2Fe(OH)3＋3MgCl 2实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2。
2．沉淀转化的实质与条件(1)实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。
3．沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢(含有CaSO 4)：CaSO 4(s)―――――→Na 2CO 3溶液CaCO 3(s)―――――→加酸(如盐酸)Ca 2＋(aq)，反应为CaSO 4＋Na 2CO 3===CaCO 3＋Na 2SO 4，CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑。
(2)自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物――――→氧化、淋滤CuSO 4溶液――――――――――――――→渗透、遇闪锌矿(ZnS )和方铅矿(PbS )铜蓝(CuS)，反应为CuSO 4＋ZnS===CuS ＋ZnSO 4，CuSO 4＋PbS===CuS ＋PbSO 4。
(3)工业废水处理工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS 等难溶物转化为HgS 、Ag 2S 、PbS 等沉淀。
用FeS 除去Hg 2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg 2＋(aq)HgS(s)＋Fe 2＋(aq)。
(1)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的(×)(2)向AgCl 沉淀中加入KI 溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于K sp (AgI)<K sp (AgCl)(√) (3)可用FeS 除去废水中的Hg 2＋、Ag ＋等，是因为HgS 、Ag 2S 比FeS 更难溶(√)(4)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可将FeCl 3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色(√)(5)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀(×)1．已知K sp (BaSO 4)＝1.0×10－10，K sp (BaCO 3)＝2.5×10－9，解答下列问题：(1)向等浓度的碳酸钠、硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氯化钡溶液，最先出现的沉淀是________。
(2)某同学设想用下列流程得到BaCl 2溶液，BaSO 4――――――→饱和Na 2CO 3溶液①BaCO 3――→盐酸②BaCl 2 则①的离子方程式为________________________________________________， 该反应的平衡常数K ＝________。
(3)向BaCl 2溶液中加入AgNO 3和KBr ，当两种沉淀共存时，c (Br －)c (Cl －)＝__________。
[K sp (AgBr)＝5.4×10－13，K sp (AgCl)＝1.8×10－10]答案 (1)BaSO 4 (2)BaSO 4(s)＋CO 2－3(aq)BaCO 3(s)＋SO 2－4(aq) 0.04 (3)3×10－3解析 (2)BaSO 4转化为BaCO 3的离子方程式为BaSO 4(s)＋CO 2－3(aq)BaCO 3(s)＋SO 2－4(aq)。
平衡常数K ＝c (SO 2－4)c (CO 2－3)＝K sp (BaSO 4)K sp (BaCO 3)＝1.0×10－102.5×10－9＝0.04。
(3)AgCl 、AgBr 共存时AgCl(s)＋Br －(aq)AgBr(s)＋Cl －(aq)，反应达到平衡，所以c (Br －)c (Cl －)＝K sp (AgBr )K sp (AgCl )＝5.4×10－131.8×10－10＝3×10－3。
