2019-2020年高中化學(xué) 《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》教案6 新人教選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡教案6 新人教選修4課題：授課班級(jí)課 時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能讓學(xué)生掌握難溶電解質(zhì)的溶解平衡及溶解平衡的應(yīng)用，并運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析、解決沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力和邏輯推理能力。過(guò)程與方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，分析推理出新的知識(shí)。情感態(tài)度價(jià)值觀認(rèn)識(shí)自然科學(xué)中的對(duì)立統(tǒng)一的辨證唯物主義。重 點(diǎn)難溶電解質(zhì)的溶解平衡 難 點(diǎn)難溶電解質(zhì)的溶解平衡知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、Ag和Cl的反應(yīng)真的能進(jìn)行到底嗎？1、難溶電解溶解平衡的概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡）2、表達(dá)式：如： AgCl (s) Cl（aq）Ag（aq）3、特征：動(dòng)、等、定、變4、影響溶解平衡的因素：（1）內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。5、溶度積（平衡常數(shù)）Ksp(1) 對(duì)于沉淀溶解平衡：（平衡時(shí)） MmAn (s) mMn（aq） nAm（aq） Ksp c (Mn) mc(Am )n 在一定溫度下，Ksp 是一個(gè)常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。(2) 溶度積常數(shù)的意義：對(duì)于相同類型的電解質(zhì)，Ksp越大，其在水中的溶解能力越大。Ksp 和S均可衡量物質(zhì)在水中的溶解能力，只有相同類型的物質(zhì)，才有Ksp 越大S越大的結(jié)論。同一物質(zhì)的Ksp與溫度有關(guān)，與溶液中的溶質(zhì)離子濃度無(wú)關(guān)。(3) 溶度積規(guī)則若任意時(shí)刻有：Qc c (Mn) mc(Am )n則有：Qc Ksp 過(guò)飽和，析出沉淀，Qc Ksp 飽和，平衡狀態(tài)Qc Ksp 過(guò)飽和，析出沉淀，Qc Ksp 飽和，平衡狀態(tài)Qc Ksp 未飽和。隨堂練習(xí)在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L 100mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列說(shuō)法正確的是(AgCl KSP=1.810-10) （ A ）A有AgCl沉淀析出 B. 無(wú)AgCl沉淀 C. 無(wú)法確定 D. 有沉淀但不是AgCl拓展訓(xùn)練溶度積的應(yīng)用1、已知溶度積求離子濃度例1、已知室溫下PbI2的溶度積為7.110-9，求飽和溶液中Pb2+和I 的濃度;在c(I )=0.1molL-1的溶液中, Pb2+的濃度最大可達(dá)到多少?解：PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I (aq)Ksp c (Pb2+) c2(I-)c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12=7.110-7即：該溶液里允許Pb2+的最大濃度為7.110-7molL-12、已知溶度積求溶解度：例2、已知 298K 時(shí)Mg(OH)2 的 Ksp = 5.611012，求其溶解度S。解：Mg(OH)2Mg2+ + 2OH-Ksp = c(Mg2+) . c2(OH-)設(shè)Mg(OH)2 的溶解度為S，在飽和溶液中，c(Mg2+) = S，c(OH-) = 2SKsp Mg(OH)2 = c(Mg 2+) c2(OH-)=S (2S)2= 4S3 = 5.6110-123、已知溶解度求溶度積例3. 已知AgCl 298 K 時(shí)在水中溶解了1.9210-3gL-1，計(jì)算其Ksp。解：M(AgCl) = 143.5 g mol-1c(AgCl) = 1.9210-3g L-1/143.5 g mol-1 = 1.34 10-5 molL-1Ksp = c2 = (1.34 10-5 )2 = 1.810-104、利用溶度積判斷離子共存例4、已知298K時(shí)， MgCO3的Ksp = 6.8210-6，溶液中c(Mg2 ) = 0.0001 molL-1，c(CO32 ) = 0.0001molL-1，此時(shí)Mg2 和CO32 能否共存？解：MgCO3 Mg2+ + CO32 c(Mg2+) . c(CO32 ) = (0.0001)2 =110-8110-8 6.8210-6 所以，此時(shí)Mg2+和CO32-能共存小結(jié)本節(jié)課我們初步認(rèn)識(shí)了沉淀溶解平衡，了解到難溶電解質(zhì)也存在溶解平衡。并在前面所學(xué)的幾種平衡的基礎(chǔ)上一起探究了沉淀溶解平衡的特征和影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)因素，以及溶解平衡常數(shù)溶度積。要求同學(xué)們能夠理解概念，掌握特征和影響平衡移動(dòng)的因素以及學(xué)會(huì)將溶度積常數(shù)用于相關(guān)的判斷和計(jì)算。隨堂練習(xí)1、某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖 所示。下列說(shuō)法正確的是A加入Na2SO4可以使溶液 由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d 點(diǎn)變到c點(diǎn)Cd點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成Da點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的Ksp回憶、思考、觀察思考、回答：溶解平衡回憶化學(xué)平衡理論，并與溶解平衡建立聯(lián)系：有教學(xué)回顧：教 案課題：第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡(二)授課班級(jí)課 時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用(沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化)過(guò)程與方法引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)分析、解決問(wèn)題情感態(tài)度價(jià)值觀在活動(dòng)中增強(qiáng)團(tuán)結(jié)、協(xié)作的合作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，以及對(duì)立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點(diǎn)重 點(diǎn)難溶電解質(zhì)的溶解平衡，沉淀的轉(zhuǎn)化難 點(diǎn)沉淀的轉(zhuǎn)化和溶解知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1、沉淀的生成（1）方法：A、調(diào)節(jié)PH法 B、加沉淀劑法 C、同離子效應(yīng)法 D、氧化還原法（2）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進(jìn)行得越完全越好（3）意義：物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純及工廠廢水的處理等(4) 不同沉淀方法的應(yīng)用1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質(zhì)2 分步沉淀法：鑒別溶液中含有哪些離子或分別獲得不同難溶電解質(zhì)3 共沉淀法：除去一組某種性質(zhì)相似的離子，加入合適的沉淀劑4 氧化還原法：改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)便于分離除去2、沉淀的溶解(1) 酸堿溶解法(2) 鹽溶解法(3) 生成配合物使沉淀溶解(4) 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解 3、沉淀的轉(zhuǎn)化 (1) 方法：加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動(dòng)。(2) 實(shí)質(zhì)：生成溶解度更小的難溶物教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)新課引入難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡作為一種動(dòng)態(tài)的平衡，我們可以通過(guò)改變條件，控制其進(jìn)行的方向，沉淀轉(zhuǎn)為溶液中的離子，或者溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀。本節(jié)課我們共同探究沉淀反應(yīng)的應(yīng)用。板書二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用探究問(wèn)題向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸會(huì)有什么現(xiàn)象？運(yùn)用平衡移動(dòng)原理，討論產(chǎn)生現(xiàn)象的原因講加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。問(wèn)以上是存在溶解平衡時(shí)的情況，如果不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？探究問(wèn)題如何處理工業(yè)廢水中的Fe3+？講加入含OH的溶液將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，OH的溶液就是“沉淀劑”。還可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH值來(lái)使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀講常見(jiàn)的方法是調(diào)節(jié)PH法和加沉淀劑法。如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)FeCl3，使其溶解于H2O，再加入氨水調(diào)節(jié)PH至7-8，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子如Cu2、Hg2+等生成極難溶的硫化物CUS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。板書1、沉淀的生成（1）方法：A、調(diào)節(jié)PH法 B、加沉淀劑法 C、同離子效應(yīng)法 D、氧化還原法講1、 沉淀劑的選擇：要求除去溶液中的某種離子，又不能影響其他離子的存在，并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子還要便于除去。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀劑，因?yàn)樗娜芙舛刃?。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀離子沉淀越完全。如：被沉淀離子為Ca2+離子，可用生成CaCO3，CaSO4或CaC2O4形成沉淀出來(lái)，但這三種沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2C4的形式，Ca2+離子去除的最完全。2、形成沉淀和沉淀完全的條件：由于難溶電解質(zhì)溶解平衡的存在，在合理選用沉淀劑的同時(shí)，有時(shí)還要考慮溶液的pH和溫度的調(diào)控。加入適當(dāng)過(guò)量沉淀劑，使沉淀完全，一般過(guò)量20%-50%。要注意沉淀劑的電離程度。如欲使Mg2+離子沉淀為Mg(OH)2，用NaOH做沉淀劑比用氨水的效果要好。(4)控制溶液PH值，對(duì)于生成難溶氫氧化物或硫化物的反應(yīng)，必須控制溶液的PH值。3、通過(guò)氧化還原反應(yīng)等方式改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y電解質(zhì)以便分離出去思考與交流P63, 指導(dǎo)學(xué)生思考討論兩個(gè)問(wèn)題1、如果要除去某溶液中的SO42，你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽？為什么？ 從溶解度角度考慮，應(yīng)選擇鋇鹽板書（2）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進(jìn)行得越完全越好（3）意義：物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純及工廠廢水的處理等講生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜質(zhì)或提純物質(zhì)的重要方法之一，但不是唯一方法。板書(4) 不同沉淀方法的應(yīng)用1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質(zhì)2 分步沉淀法：鑒別溶液中含有哪些離子或分別獲得不同難溶電解質(zhì)3 共沉淀法：除去一組某種性質(zhì)相似的離子，加入合適的沉淀劑4 氧化還原法：改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)便于分離除去隨堂練習(xí)為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是（ D ）A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO過(guò)既然已經(jīng)存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要從沉淀向溶解方向移動(dòng)考慮。問(wèn)結(jié)合以前的知識(shí)，如果想溶解碳酸鈣，可以用什么方法？為什么？板書2、沉淀的溶解(1) 酸堿溶解法投影CaCO3的溶解講在上述反應(yīng)中，氣體CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡體系中的CO32濃度不斷減小，平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)。難溶電解質(zhì)FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于強(qiáng)酸，其反應(yīng)如下：FeS+2H=Fe2+H2S；Al(OH)3+3H =Al3+3H2O；Cu(OH)2+2H=Cu2+2H2O 過(guò)除了酸之外，某些鹽溶液也可用來(lái)溶解沉淀。板書(2) 鹽溶解法投影實(shí)驗(yàn)3-3滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化氨溶液現(xiàn)象固體無(wú)明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解逐漸溶解思考與交流1、有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2、應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋上述發(fā)生的反應(yīng)。并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律分析：對(duì)于難溶氫氧化物來(lái)說(shuō)，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，加酸，由于形成弱電解質(zhì)水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于鹽酸，表示如下：由于溶液中生成水，OH-離子濃度降低，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，從而促使Mg(OH)2沉淀溶解。Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度較大的氫氧化物還能溶于NH4Cl溶液中。表示為：由于溶液中生成弱電解質(zhì)NH3H2O，使OH-離子濃度降低，Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，從而促使Mn(OH)2沉淀溶解。小結(jié)上面兩個(gè)反應(yīng)中，Mg(OH)2在水中少量溶解、電離出的OH分別與酸和鹽電離出的H、NH4作用，生成弱電解質(zhì)H2O和NH3H2O，它們的電離程度小，在水中比Mg(OH)2更難釋放出OH，H2O和NH3H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移動(dòng)，直至完全溶解。過(guò)除此之外，還有一些其他方法。例如，AgCl可溶于NH3H2O，銀氨溶液的配制過(guò)程其實(shí)質(zhì)都是生成配合物沉淀溶解板書(3) 生成配合物使沉淀溶解(4) 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解 講如有些金屬硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通過(guò)減少C(S2)而達(dá)到沉淀溶解的目的。例如：3CuS+8HNO3 = 3Cu(NO3)2 +S+2NO+4H2O 隨堂練習(xí)試用平衡移動(dòng)原理解釋下列事實(shí)1、 FeS不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。2、 CaCO3難溶于稀硫酸，但卻能溶于醋酸中。3、 分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成的BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量。過(guò)渡當(dāng)向AgNO3和NaCl恰好完全反應(yīng)的平衡體系中加入I，若再加入S2，會(huì)看到什么現(xiàn)象？投影實(shí)驗(yàn)向盛有10滴0.1 mol/L的AgNO3溶液的試管中加0.1 mol/L的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，觀察、記錄現(xiàn)象；再向其中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，觀察并記錄現(xiàn)象思考根據(jù)實(shí)驗(yàn)3-4的實(shí)驗(yàn)步驟，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。設(shè)問(wèn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)阌^察到了什么現(xiàn)象？投影步驟AgCl和AgNO3溶液混合向所得固體混合物中滴加KI溶液向新得固體混合物中滴加Na2S溶液現(xiàn)象又白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色演示實(shí)驗(yàn)35根據(jù)實(shí)驗(yàn)3-4的實(shí)驗(yàn)步驟，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。步驟向MgCl2 溶液中滴加NaOH 溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3 溶液靜置現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變紅褐色紅褐色沉淀析出溶液褪至無(wú)色板書3、沉淀的轉(zhuǎn)化 (1) 方法：加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動(dòng)。講沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)板書(2) 實(shí)質(zhì)：生成溶解度更小的難溶物總結(jié)沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化本質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)問(wèn)題，其基本依據(jù)主要有：濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動(dòng)。隨堂練習(xí)1、將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會(huì)出現(xiàn)不同顏色的沉淀，沉淀的顏色變化是 _ _ _ _ _ _ _。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是： _ 2、己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)2OH(aq)，CaCO3(s) Ca2+(aq)CO32(aq)。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，為了除去有害氣體SO2變廢為寶，常常見(jiàn)粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣，反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。（1）寫山上述兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： S02與CaCO3懸濁液反應(yīng) S02與Ca(OH)2懸濁液反應(yīng) （2）試說(shuō)明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由 學(xué)生回憶、討論學(xué)生思考、討論、回答：可以加入含OH的溶液將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀教學(xué)回顧：