沉淀溶解平衡的应用——沉淀的生成、溶解与转化(第2课时)
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学必求其心得,业必贵于专精第三节沉淀溶解平衡(第二课时)【学习目标】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。
【课前预习】二、沉淀溶解平衡的应用1、离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系(即溶度积规则):存在沉淀溶解平衡体系时:(1) Qc Ksp时,平衡向方向移动,沉淀增加,直到平衡状态。
(2) Qc Ksp时,已达到状态.(3) Qc Ksp时,平衡向的方向移动,沉淀溶解,直到平衡状态。
不存在沉淀溶解平衡体系时:(1) Qc Ksp时,是不饱和溶液,无沉淀. (2)Qc Ksp时,是饱和溶液,无沉淀。
(3) Qc Ksp时,生成沉淀,并形成饱和溶液。
2、沉淀的溶解与生成(1)沉淀的溶解阅读教材92页思考:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作“钡餐”?练习:①难溶碳酸盐、难溶的氢氧化物能溶解在强酸溶液中,试写出BaCO3(s)、CaCO3(s)、Mg(OH)2、、Fe(OH)3与强酸反应的离子方程式。
②Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3(2)沉淀的生成例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10—3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)= 1。
8×10-10mol2·L-2练习:将4×10—3mol·L-1的Pb(NO3)2溶液与4×10—3mol·L—1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(PbI2)= 7.1×10-9 mol3·L3(3)应用一、判断某离子是否除尽:当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去.例2:【追根寻源】阅读教材93页回答:用5%的Na2SO4溶液(约0。
第四节沉淀溶解平衡(第2课时)姓名沉淀溶解平衡的应用难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡,我们可以通过改变条件,控制其进行的方向,沉淀转为溶液中的离子,或者溶液中的离子转化为沉淀。
1、沉淀的生成:生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。
(1)沉淀剂的选择:要求除去溶液中的某种离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。
加入沉淀剂使沉淀物的溶解度尽可能小,溶液中沉淀物的溶解度越小,被沉淀离子沉淀越完全。
一般加入适当过量沉淀剂,使沉淀完全,一般过量20%—50%。
判定分离或除去某些离子完全的标准是溶液中这种物质的离子浓度小于10-5mol/L时,认为已经沉淀完全。
(2)形成沉淀和沉淀完全的条件:由于难溶电解质溶解平衡的存在,在合理选用沉淀剂的同时,有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。
(3)通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式,促使其转变为溶解度更小的难溶电解质以便分离出去。
2、沉淀的溶解:(1)不断减小溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,当Q c < K sp 时,沉淀溶解。
(2)溶解沉淀的方法:加入足量的水;使沉淀转化为气体;使沉淀转化为弱电解质;氧化还原法()适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物;使沉淀转化为配合物AgCl Ag++Cl-(AgCl加氨水生成银氨离子可溶);使沉淀转化为其他沉淀。
3、沉淀的转化:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,叫沉淀的转化。
沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。
一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
沉淀转化的方法:加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。
使平衡向溶解的方向移动。
实验:在试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。
静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。
向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。
第2课时沉淀溶解平衡原理的应用[目标要求] 1.理解沉淀溶解平衡的应用。
2.知道沉淀转化的本质。
一.沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成、溶解及其转化,均是利用了沉淀溶解平衡的移动。
1.沉淀的生成在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(1)调节pH法如:加入氨水调节pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
反应离子方程式:___________________________________________________。
(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。
反应离子方程式如下:_____________________________________,___________________________________;_____________________________________,___________________________________;2.沉淀的溶解(1)原理根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要持续________溶解平衡体系中的相对应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
(2)方法①酸溶解法难溶电解质CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸,其反应的离子方程式如下:______________________________________________________;______________________________________________________;______________________________________________________;______________________________________________________。
第四节沉淀溶解平衡第2课时◆教学目标【知识与技能】(1)掌握沉淀反应的应用,并能运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
(2)培养学生的知识迁移能力、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,培养学生的归纳、演绎能力及辩证看待问题的思想。
【情感态度与价值观】通过本节课的学习,使学生体会化学平衡知识在解决实际问题中的应用,并使其进一步认识化学知识与人类生活的密切关系。
◆教学重难点沉淀的溶解和转化。
◆教学过程一、导入新课【复习提问】1.难溶电解质的沉淀溶解平衡有哪些特征?2.难溶电解质的溶剂热平衡受哪些外界因素影响?【学生回答】1.难溶电解质的沉淀溶解平衡和化学平衡一样具有逆、等、动、定、变得特征。
2.难溶电解质的溶解平衡会受温度、难溶电解质的浓度及相关离子的浓度影响。
【过渡】难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,我们可以通过改变条件,使平衡向着需要的方向移动——溶液中的离子转化为沉淀,或沉淀转化为溶液中的离子。
因此,沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域具有广泛的应用。
二、讲授新课【过渡】下面我们来学习沉淀反应的应用。
教学环节一沉淀的生成【讲解】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)。
生成沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。
【思考交流】以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑?是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去?说明原因。
【师生互动】从溶解度是否足够小考虑。
选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡,使平衡向生成沉淀的方向移动。
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。
《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、教学过程除去?问题1:根据下表,选择合适的沉淀剂,并确定除杂流程。
专题3·第四单元·第2课时·沉淀溶解平衡原理的应用【教学目标】(1)了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀的生成和分步沉淀、沉淀的溶解和转化)。
(2)了解通过控制溶液的pH分步沉淀金属离子的分离提纯方法。
【教材范围】选修4《化学反应原理》P89~92。
1.沉淀溶解平衡的移动:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)(1)当Q c=c(Ag+)·c(Cl-) > K sp(AgCl)时,(2)当加入氨水,Ag++2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]++2H2O时,(3)当加入KI溶液,Q c=c(Ag+)·c(I-) > K sp(AgI)时,沉淀的生成,沉淀的溶解和沉淀的转化都是沉淀溶解平衡移动的结果。
例1.K sp(AgCl)=1.8×10-10,将0.001 mol·L-1的NaCl溶液和0.001 mol·L-1 AgNO3溶液等体积混合,是否有氯化银沉淀生成?【阅读教材】选修4《化学反应原理》P89“交流与讨论”例2.写出有关的离子方程式:(1)误食可溶性钡盐,用硫酸钠洗胃:(2)精制食盐水,用NaOH除Mg2+:2.沉淀的生成(1)条件:A m B n(s)mA n+(aq)+nB m-(aq),c m(A n+)·c n(B m-)>K sp(A m B n)时,生成A m B n沉淀。
(2)溶液中残留离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,可以认为沉淀完全。
(3)应用:除杂——“除杂试剂必过量,过量试剂必除去”。
例3.写出有关的离子方程式:(1)用氨水除NH4Cl中的FeCl3杂质:。
(2)用Na2S沉淀Cu2+:。
(3)用H2S沉淀Hg2+:。
例4.粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,应如何除去?写出操作步骤。
①加入试剂;②加入试剂;③加入试剂;④(操作);⑤加入试剂,调节溶液的pH 。