鲁科版沉淀溶解平衡备课资料
【选修四】难溶电解质的溶解平衡知识要点与方法指导
2010-11-18 22:42:28来源: 作者: 【大中小】浏览:141次评论:0条
【知识要点】
一：电解质的溶解性与溶解度
不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解度大于0.1克，我们通常把它们称作易溶物质。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间，我们通常把它们称作微溶物质。有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、Ag2S等，这些物质的溶解度小于0.01克，我们通常把它们称作难溶物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。
附表：几种电解质的溶解度(20℃)
化学式溶解度/g化学式溶解度/g
AgCl 1.5×10-4Ba(OH)2 3.89
AgNO3222BaSO4 2.4×10-4
AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165
Ag2SO40.796CaSO40.21
Ag2S 1.3×10-16Mg(OH)29×10-4
BaCl235.7Fe(OH)33×10-9在20℃时，溶解性与溶解度的大小关系：
注意：
1、物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指“难溶”，绝对不溶的物质是没有的。难溶物质的溶解度很小，但不可能等于零；
2、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。
二：难溶电解质的溶解平衡：
(溶解平衡属于化学平衡的一种，遵循化学平衡移动原理)
1、难溶电解质的生成：
例：AgNO3溶液与NaCl溶液混合：AgNO3 + NaCl = AgCl↓+ NaNO3
其离子方程式为：Ag+ + Cl- = AgCl↓
生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物AgCl的溶解度小。
AgCl在20℃在水中溶解度为1.5×10-4g，它仍能微量地溶解成为Ag+和Cl-。
所以AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存：
Ag+ (aq) +Cl- (aq) AgCl (s)
说明：习惯上，将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质。
2、沉淀溶解平衡的建立：
CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质，尽管难溶电解质难溶于水，但在水中也会建立——动态平衡。
例：一定温度下，将难溶电解质AgCl放入水中时，会发生溶解和沉淀两个过程：
沉淀溶解平衡的建立：尽管AgCl溶解度很小，但并不是绝对不溶，生成的AgCl沉淀会有少量溶解。因此在生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存。这样，生成沉淀的反应就转化成我们熟悉的固体溶解的问题。从固体溶解的角度来看，AgCl 在水中存在两个过程：①在水分子的作用下，少量Ag+与Cl-脱离AgCl表面溶入水中，②溶液中的Ag+与Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl表面析出沉淀。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立下列平衡：
AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq)
初始：v(溶)﹥v(沉)
平衡：v(溶)=v(沉)
正是这种平衡的存在，决定了Ag+与Cl-的反应不能进行到底。
三：沉淀反应的应用
(通过改变条件使平衡移动—溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为离子)
1、沉淀的生成：
①原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
②方法：
A、在难溶电解质形成的饱和溶液中，加入相同离子，使沉淀溶解平衡向生成沉淀方向的移动。
B、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，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀除去。
某些金属硫化物沉淀时的c(H+)和 pH值：
C、加沉淀剂法：根据物质的溶解性，加入一种离子生成沉淀即可。
③意义：在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。
2、沉淀的溶解：
(条件的改变破坏了原难溶电解质的溶解平衡)
根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去溶解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。
①使沉淀转化为弱电解质(弱酸、弱碱、水或微溶气体)
a、有些难溶氢氧化物[如Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2]可溶于酸(生成水)
b、有些难溶氢氧化物[如Mn(OH)2、Mg(OH)2]可溶于铵盐(生成弱碱NH3·H2O)
c、难溶弱酸盐可溶于强酸[如CaCO3、CaC2O4、FeS](生成弱酸或微溶气体 )
结论：难溶物的溶解度越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解，如CuS、HgS、As2S3等溶解度太小，即使浓HCl也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。
②发生氧化还原反应：利用氧化还原反应降低难溶电解质离子的浓度
例：3CuS+8H++2NO3-=3S↓+2NO↑+3Cu2++4H2O
③生成难电离的配离子
3、沉淀的转化：
①原理：加入可与难溶电解质形成的沉淀溶解平衡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，从而使沉淀发生转化。
②实验一：向盛有10滴0.1mol/L AgNO3中滴入0.1nol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀，再向其中滴加0.1mol/LNaI溶液，观察并记录现象，再向其中滴入0.1nol/LNa2S，观察并记录现象。
实验现象：“白色→黄色→黑色” AgCl→AgI→Ag2S
实验二：向盛有10mL0.1mol/LMgCl2溶液中滴加1～2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置，观察，并记录现象。
实验现象：“白色→红褐色”Mg(OH)2→Fe(OH)3
结论：在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀的现象，叫做沉淀的转化。难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
上述实验溶解度：AgCl﹥AgI﹥Ag2S Mg(OH)2﹥Fe(OH)3
③应用一：对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。例：锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。再用酸除去。CaSO4 (s) + Na2CO3 = CaCO3(s)+ Na2SO4应用二：处理污水时，向其中加入FeS固体，以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子
应用三：硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水。因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在。
加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓+CO2 + H2O
Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3↓+CO2 + H2O
MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2
四：溶度积与溶度积规则：
(反映了物质在水中的溶解能力)
1、定义：
一定温度下难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，各离子浓度保持不变(或一定)。
饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积，用符号Ksp表示。
例：AgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq) Ksp = c( Ag+)·c(Cl-)
一般的难溶电解质：
AmDn(s) mA n+(aq) + nD m-(aq) Ksp = c m(A n+)·c n(B m-)
2、溶度积的意义
①Ksp 的大小主要决定于难溶电解质本身的性质。外界条件只与温度有关，与溶液浓度无关(化学平衡常数的一种)。离子浓度的改变可使平衡发生移动，而不能改变溶度积。不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。绝大数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，向沉淀溶解的方向移动，Ksp增大。少数盐的溶解是放热过程，升高温度，向生成沉淀的方向移动，Ksp减小。
②溶度积的数值可查表获得。
几种难溶物的溶度积与溶解度：
③同种类型难溶电解质溶解程度，可通过比较其溶度积常数大小判断。一般来说，Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水。
如：Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)
溶解度：AgCl > AgBr> AgI
3、溶度积规则
某难溶电解质的溶液中任一情况下的有关离子浓度幂的乘积——Qc，通过比较Qc 与Ksp的相对大小，判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
说明：
Qc为任一情况下，而Ksp为平衡时
当Qc =Ksp时饱和溶液，沉淀与溶解处于动态平衡状态；
当Qc >Ksp时过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；
当Qc 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。 【方法指导】 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1、定义： 在一定条件下，难溶电解质溶于水，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。 2、特征： (与化学平衡相同) a、可逆过程 b、v(溶解)＝v(沉淀) c、达到平衡时，溶液中各离子浓度保持不变 d、动态平衡，v(溶解)＝v(沉淀) ≠ 0 e、当外界条件改变时，沉淀溶解平衡将发生移动，直到达到新的平衡。 3、生成难溶电解质的离子反应的限度： 不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3。习惯上将溶解度小于0.01g的称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01g是很小的，所以一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，就可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L，沉淀就达完全。 4、影响沉淀溶解平衡的因素： a、内因：难溶电解质本身的性质。绝对不溶的电解质是没有的。同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 b、外因：遵循化学平衡移动原理 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 温度：绝大数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，多数平衡向溶解方向移动。少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向生成沉淀的方向移动。 说明： a、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。如将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现，固体变为规则的立方体，而质量却未发生变化。 b、沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题。 二、溶度积Ksp的计算 对于A n B m(s) nA m++mB n-，当达到溶解平衡时，溶液中存在Ksp=[A m+]n·[B n-]m，此时固体溶解达到平衡，若令[A m+]n·[B n-]m =Q 即(1)当Qc>Ksp时，有固体析出 (2)当Qc=Ksp时，此时为饱和溶液 (3)当Qc 无论难溶性物质还是易溶物质，上述规律均适用。 例：25℃时，Ksp (AgBr)= 5.0×10-10，求AgBr的饱和溶液中的c(Ag+)和c(Br-)。 方法：Ksp=c(Ag+)·c(Br-)= 5.0×10-10，可得出c(Ag+)=c(Br-)=2.24×10-5mol/L。 三、常见物质溶解性表： 下表列出了部分酸、碱和盐的溶解性(20 ℃) 【经典例题】 例题1、在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中，存在着如下平衡： 向该饱和溶液中加入固体NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化？ 思路点拨：用平衡移动原理加以解释 解析：加入NH4Cl固体使Mg(OH)2固体的质量减小。 理由是NH4Cl在溶液中电离出NH4+与OH-发生反应：NH4+ +OH-NH3·H2O，减小了c(OH-)， 使Mg(OH)2溶解平衡向着生成Mg2+和OH-的方向移动，使Mg(OH)2固体的质量减少。 总结升华：沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，也是动态平衡，符合平衡移动原理。有些题目涉及多种平衡体系，应找到其相应的结合点，如增大体系的离子的浓度或减少某离子的浓度，再结合平衡移动原理，进行合理解释。 举一反三： 【变式1】石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)，加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是( ) A、Na2CO3溶液 B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液 【答案】AB 解析：题目要求使平衡右移，A、B项分别使Ca2+、OH-的浓度减小，平衡右移；C、D项会因增加OH-、Ca2+的浓度，使平衡左移。 例题2、为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO 思路点拨:要除FeCl3实际上是除去Fe3+，除Fe3+的方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。 解析：Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，从而可以使Fe(OH)3沉淀，而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。本题常规方法是加入化学物质直接与Fe3+反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl，促使FeCl3水解成Fe(OH)3，同时MgO转化成MgCl2，不引入新杂质，即使MgO过量，因为它不溶于水也不会引起二次污染。 【答案】D 总结升华：沉淀反应常用于分离和除去杂质的问题中，要注意不能引入新的杂质。 举一反三： 【变式2】工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氯化锌溶于过量盐酸中，为了除去杂质需调节溶液的pH到4，应加入的试剂是( ) A、NaOH B、NH3·H2O C、ZnO D、ZnCl2 【答案】C 例题3、将等体积的4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？〔已知 Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12〕 思路点拨: 充分利用Qc与Ksp的关系，用Qc=[c(Ag+)]2·c(CrO42-)求出Qc，若Qc>Ksp，则有沉淀析出。 解析：混合后c(Ag+)=c(CrO42-)=2×10-3mol/L， 则Qc=[c(Ag+)]2·c(CrO42-)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>9.9×10-12 即Qc>Ksp，所以有Ag2CrO4沉淀析出。 【答案】有Ag2CrO4沉淀析出。 注意：只比较浓度，与参加反应物的量的多少无关。 总结升华：溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，所以它们之间可以互相换算。知道溶解度可以求出溶度积，也可以由溶度积求溶解度。不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3。一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，就可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L，沉淀就达完全。 举一反三： 【变式3】在1L含1.0×10-3mol/L的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-？(已知：Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10) 解析：c(Ba2+)=0.01mol/L，c(SO42-)=0.001mol/L，生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量， 剩余的c(Ba2+)=0.01-0.001=0.009mol/L， c(SO42-)=Ksp/c(Ba2+)= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8mol/L，因为， 剩余的c(SO42-)=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以，SO42-已沉淀完全，能有效除去了SO42-。注意：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 沉淀溶解平衡 Ⅰ.课标要求 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。 Ⅱ.考纲要求 了解难溶电解质的溶解平衡 Ⅲ.教材精讲 １．了解沉淀溶解平衡的本质 ⑴难溶电解质的溶解平衡 在一定重要条件下，当沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如： BaSO ４（s）Ba２+（aq）+ SO４２—（aq） ⑵溶度积：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。用符号Ksp表示。 对于AmBn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=[A n+]m[B m+]n ①溶度积与溶解度的关系 溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积的大小与溶解度有关，它反映了物质的溶解能力。 ②溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。 ③离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系 某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc 当Qc＜Ksp时，为不饱和溶液； 当Qc=Ksp时，为饱和溶液； 当Qc＞Ksp时，为过饱和溶液。 ２． 了解沉淀转化的原理 ⑴沉淀的生成：可通过调节溶液P H 或加入某些沉淀剂。 ⑵沉淀的溶解： １生成弱电解质。如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。难溶物的Ksp 越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解。如CuS 、HgS 、As ２S ３等Ksp 太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S ２—的浓度使其溶解。 ２发生氧化还原反应，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。 ３生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。 ⑶沉淀的转化：把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。 在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。例如： CaSO ４（s ）+Na ２CO ３ = CaCO ３（s ）+Na ２SO ４ Ⅳ.典型例题 例１． 等体积混合0．２ mol·L —１的AgNO ３和NaAc 溶液是否会生成AgAc 沉淀（已知AgAc 的Ksp 为２．３×１0—３ mol ２·L —２）？ 【解析】c （Ag +） = c （Ac —） = 0．２/２ = 0．１ mol·L —１ Qc = c （Ag +） × c（Ac —） = １．0×１0—２ ＞ Ksp ∴ 有AgAc 沉淀生成。 例２． 难溶电解质Mg （OH ）２的Ksp = １．２×１0—１１ mol ３·L —３。在c （Mg ２ +）= 0．１２mol·L —１的溶液中，要生成 Mg （OH ）２沉淀，溶液pH 至少应控制在多少？ 【解析】c （OH —） =（) c(Mg Ksp 2 ）１/２ = （１．２×１0—１１/0．１２）１/２ = １．0× １0—５mol·L —１ ∴c（H +） = １．0×１0—１４/１．0×１0—５ = １．0×１0—9 （mol·L —１） 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 （一）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。 （二）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； ( 三)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。 ( 四)教学过程 【教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立，这里我们以AgCl悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？ 【学生】微观上说，在AgCl悬浊液体系，一方面，在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，这是沉淀生成过程。在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成AgCl饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。 【教师】我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。 【教师】 【教师】为了便于分析，我们省略相关标注。 【教师】沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如，当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中Cl-的浓度，平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。 【板书】第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 [讲述] 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。 (学生完成第90页的“活动与探究”) [学生] 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀，滴加KI溶液后，变成黄色沉淀，滴加Na2S 溶液，变成黑色沉淀。 [引导思考]那么，如何解释这种现象呢？这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢？发生了什么样的变化。 [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的颜色 [引导学生表述] 根据所给数据结合已学知识，白色沉淀应该是AgCl，黄色沉淀是AgI，黑色沉淀是Ag2S沉淀。刚才的现象说明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgCl会转化为AgI；而继续滴加Na2S溶液，则沉淀转化为Ag2S黑色沉淀。 [讲述] 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用——沉淀的转化。 [板书] 一、沉淀的转化 [设疑] 为什么会发生上述沉淀的转化？沉淀转化有什么一般性的规律呢？我在上面给 大家上述沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，然后和小组的同学一起讨论。 [组织] 请同学以前后两桌4~6个人为一组进行讨论，然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论！ [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃) [学生讨论，老师参与讨论，并适当引导学生得出较为准确的结论] [学生汇报讨论结果，教师及时给予引导] 向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于AgCl是难溶电解质，在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书，不再进行书写) 。 难溶电解质的溶解平衡教学设计 一、设计思路 通过以氯化钠、氯化银溶液溶解平衡的建立，氯化银沉淀转化为碘化银沉淀，碘化银再转化为硫化银沉淀，以及除水垢的实验探究教学，让学生掌握溶解平衡建立的条件，沉淀转化和沉淀溶解的规律。在教学过程中，促进学生独立思考，自主学习，合作交流，实验探究，应用化学原理解决实际问题，从而帮助学生形成终生学习的能力。 教学思路（见下表一） 知识主线教学目标达成主线 表一 二、教学目标 知识与技能：让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用，并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。培养了学生的 知识迁移能力、动手实验的能力、实验探究的能力和逻辑推理能力。 过程与方法：引导学生设计实验、动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题。 情感态度与价值观：在活动中增强团结、协作的合作意识，培养学生学习化学的兴趣，以及对立统一的辨证唯物主义观点。 三、教学重点：难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化 四、教学难点：沉淀的转化和溶解 五、教学方法：实验法、自主学习、合作探究、多媒体动画展示 六、教学过程 [引入] 多媒体动画展示NaCl溶解平衡，并用初中学习的溶解度知识和高中学习的化学平衡理论。来分析NaCl溶解于水的几种情况，引入新课。 [学生] 回忆、思考、观察 [设问] 在NaCl饱和溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？ 当v（结晶）=v（溶解）时，体系处于什么状态？ [学生] 思考、回答 [板书] 一、溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq) [讲解] 溶解平衡具有等、动、定、变的平衡特征。任何平衡都是相对的、暂时的和有条件的。当改变影响平衡的一个条件，平衡就会发生移动。 [学生] 回忆化学平衡理论，并与溶解平衡建立联系 [设问] NaCl能不能和盐酸反应？ [学生] 思考回答 [演示实验] 向饱和NaCl溶液中加浓盐酸 [学生] 观察实验现象，并运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因 [过渡] 可溶电解质既然存在溶解平衡，那么难溶电解质是否也存在溶解平衡？[板书] 第四节难溶电解质的溶解平衡 [思考与交流] 指导学生阅读P61-62，思考： 1．难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？ 与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？ 2．当AgNO 3 3．难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？ 7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182) 1. 解答：(1)解：AgI (2)解：Mg(OH)2 2. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - s+0.0010 2s K sp =(s+0.0010)(2s)2≈4?0.0010s 2 (2) Ag 2CrO 4 ? 2Ag + + CrO 42- 2s+0.010 s K θsp =(2s+0.010)2?s ≈0.0102?s 3. 解答： M 2X = 2M + + X 2- X 2-有酸效应： 4. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - (2) BaSO 4 ? Ba 2+ + SO 42- (3) CuS ? Cu 2+ + S 2- ) L mol (104.1)L mol ()5.077.234104.1(11612 62 ----??=???==s K sp ) L m ol (102.1)L m ol ()32.581105.8(44)2(11113 33 2 ----??=????==?=s s s K sp 1 5111 L mol 102.8L mol 0010.04107.20.00104----??=???= ?= θsp K s 1 82 12 2L mol 100.2010.0100.2010.0---??=?==θ sp K s 19 2 12 2X(H)100.1Ka Ka ][H Ka ][H 1?=++=++α) L (mol 100.14100.1100.44)2(1103 19 493 X(H) sp X(H) sp 'sp 2---??=???=?= ?==?ααθθ θK s K K s s ) L (mol 102.14)10(107.24 )2(1010 8.6101][1133 2 2.1113 2 ) (2 ) (22 .14 2 ) (-----+??=??= ?= ?=?=?+=+=H F sp H F sp a H F K s K s s K H αααθθ) L (mol 104.110101.11010 2.10 .21][1142.210)() (22 .22 ) (24 24 224----+??=??=?=?==?+=+=--- H SO sp H SO sp a H SO K s K s K H αααθθ ) L (mol 102.21010610][][1189.1936)() (29 .192 ) (222 122---++??=??=?=?==++=--- H S sp H S sp a a a H S K s K s K K H K H αααθθ 第 1 页沉淀溶解平衡 一、选择题 1．下列说法正确的是()。 A．向饱和食盐水中加入少量的浓盐酸，看不到明显的现象 B．将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合，得到的沉淀是以Cu(OH)2为主，说明了在相同条件下Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的更小 C．在0.01 mol·L－1 NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，接着向上述溶液中加入足量的浓氨水，白色沉淀不会溶解D．CaCO3溶液的导电能力很弱，是因为CaCO3是弱电解质，存在如下电离平衡：CaCO3?Ca2＋＋CO32－ 解析A项有NaCl晶体析出，A错误；C中AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，加入浓氨水后生成[Ag(NH3)2]＋，沉淀溶解平衡右移，白色沉淀会溶解，C错误；选项D中，溶液的导电性只与离子浓度和离子所带电荷有关，CaCO3溶液的导电能力很弱是因为CaCO3溶解度很小，但CaCO3是强电解质，D 错误。 答案B 2．有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是()。 A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－ C．升高温度，AgCl 沉淀的溶解度增大 D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低 解析AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，一般说来，升高温度，有利于固体物质的溶解，A、C正确；AgCl难溶于水， 第 2 页但溶解的部分电离出Ag＋和Cl－，B错误；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D正确。 答案B 3．将AgCl分别加入盛有：①5 mL水；②6 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液； ③10 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液；④50 mL 0.1 mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是()。A．④③②①B．②③④①C．①④③②D．①③②④ 解析根据沉淀溶解平衡，溶液中Cl－浓度越大，Ag＋浓度越小，则选项C 符合题意。 答案C 4．已知：25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是()。 A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的K sp比在20 mL 《沉淀溶解平衡》 学生的已有认知 学习这部分内容的学生基本是高二年级的学生，学生在初中阶段就已经了解了物质的溶解性，知道了常见的难溶物质。在高中高一年级的学习，学生已经了解了电解质的概念。沉淀溶解平衡内容虽然比较抽象，但与化学平衡有许多相似地方。通过高中阶段《化学反应原理》这门必须课程前一部分内容的学习，学生已经建立了平衡的意识，学习了化学反应平衡、弱电解质电离平衡以及盐类水解平衡等，知道了平衡体系的特征及研究平衡的过程与方法，这对本节课内容的学习有很大帮助。另外学生已具备一定的实验操作能力，学生对于高中化学基础知识有了一定的了解，并已具备一定的化学思维基础和实验技能，能对实验现象及结果作初步分析和处理。 一、学生认知障碍 我教的是两个普通班，班级学生是全市1200名之后的学生，学生的基础比较薄弱，学习兴趣不是很高，学生对于抽象问题的理解能力较差，在学习过程中主要存在以下几个方面的问题： 1.学生在初中时学习过饱和溶液，但他们并不知道可溶性电解质存在 溶解平衡，他们认为氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠晶体时，晶体不发生任何改变。学生认为试管中未溶解的氯化钠晶体是一成不变的。 2.学生很难直接提出检验碘化铅能溶于水的实验方案，学生在设计 实验的能力方面有欠缺。 3.学生不能理解溶度积常数Ksp与沉淀的量无关，学生认为再加入 沉淀固体，沉淀溶解平衡正向移动。 4.在判断平衡移动的方向时，学生习惯用勒下特列原理，不会定量 的用浓度商Q与溶度积常数Ksp相比较来确定。 5.关于沉淀转化问题，学生很难理解，可能是学生逆向思维能力较 差。对于混合体系学生的意识比较模糊，他们还是把混合体系的各成分割裂开研究问题。 二、学生产生认知障碍的原因 1.学生闹不清楚可溶性电解质存在溶解平衡的主要原因是学生主观 臆断，在初中的学习过程中从微观角度认识物质的相关性做的不 够好。 2.学生的知识在学习过程中都是割裂的、断层的，知识内化不够好， 往往都是课堂上用到以前的知识或方法时，很难很快从大脑中提 取知识或者提取时存在一定的难度。 3.学生对平衡移动方向的判断没有明确的依据，学生习惯用勒夏特 列原理来定性分析，不习惯用Q与Ksp相比较的定量分析，而恰 巧勒夏特列原理学生在使用起来比较模糊。 沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像 （解析版） 一、单选题（本大题共22小题，每题1分，共22分） 1.一定温度下，三种碳酸盐MCO 3 (M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－3)＝－lg c(CO2－3)。下列说法正确的是 ( ) A．MgCO 3、CaCO 3 、MnCO 3 的K sp依次增大 B．a点可表示MnCO 3 的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3) C．b点可表示CaCO 3 的饱和溶液，且c(Ca2＋) 第3节沉淀溶解平衡知识点 核心知识点及知识点解读 一、沉淀溶解平衡和溶度积 1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉 淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积 （1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫 做溶度积常数或溶度积。 （2）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例： PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3 （3）意义 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 （4）影响K sp的因素 K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和 溶液中离子的浓度无关。 3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。 等——v溶解 = v沉淀（结晶） 动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。 变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。 4、影响溶解平衡的因素 （1）内因：电解质本身的性质 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因：遵循平衡移动原理 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离 子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。 二、沉淀溶解平衡的应用 1、溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积－－浓度商Q C的现对大小，可以判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： Q C>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q C=K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q C 第三章第四节难溶电解质的溶解平衡 【教学目标】 1．认识什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的，知道哪些外界条件会影响 沉淀溶解平衡。 2．认识溶度积的概念，初步学会利用溶度积计算溶液中各离子的浓度。 3．知道沉淀溶解平衡有哪些应用，会用沉淀溶解平衡原理解决有关化学问题（如沉淀 转化、沉淀生成等）。 【教学重点、难点】 运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化及沉淀溶解平衡在生产生活的 应用。 【教学过程】 [设问1]：对于平衡AgCl（s） Ag+ + Cl—,运用K sp与溶液中的离子积Qc的关系分析：增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡为什么向生成沉淀的方向移动? 解析: Qc = C(Ag+) ﹒C(Cl—) Qc ＞ Ksp时：平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成 Qc = Ksp时：平衡不移动 Qc ﹤ Ksp时：平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解 增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡向生成沉淀的方向移动———同离子效应 三、沉淀溶解平衡的应用： [引言]：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： [归纳1]：当溶液中Qc ＞ Ksp时，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成，因而要使溶液中的某离子生成沉淀而除去，可增加能与之结合成更难溶物质的离子的浓度。 例1: AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成? 解: 两溶液等体积混合后, Ag+ 和Cl—浓度都减小到原浓度的1/2. c(Ag+)=c(Cl—)=1/2×0.001mol/L=0.005mol/L 在混合溶液中,则C(Ag+)﹒c(Cl-)=(0.005)2=2.5 ×10-5＞Ksp, 所以有AgCl 沉淀生成。 练习1：将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中 Ba2+的浓度由大到小的顺序为： _____ 2、沉淀的溶解 [归纳2]：根据溶度积原理,沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积小于溶度积Ksp因此,创造一定条件,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解. 1．生成难解离的物质使沉淀溶解 (1)金属氢氧化物沉淀的溶解 1．(1)已知K sp(AgBr)＝4.9×10－13，则将AgBr放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？ (2)已知常温时，K sp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12mol3·L－3， 则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH 为多少？ (3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH 溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？ 2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2， K sp(Ag2CrO4)＝1.6×10－12mol3·L－3， 现在向0.001 m ol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答： (1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设滴加过程中体积不变) 3．(2009·广东，18改编) 硫酸锶(SrSO4)在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图。 下列说法正确的是( ) A．温度一定时，K sp(SrSO4) 随c(SO2－4)的增大而减小 B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 9. 已知：pAg＝－lg[c(Ag＋)]， K sp(AgCl)＝1×10－12mol2·L－2。 如图是向10 mL AgNO3溶液中 逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl 溶液时，溶液的pAg随着加入 NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( ) A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100,6) C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 >10g 1-10g 0.01-1g <0.01g 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例： Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 水中的溶解能力越强。 4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。 四．影响沉淀溶解平衡的因素 1）内因：难溶电解质本身的性质 2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 ②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向 移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 ④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方 向移动。 五．溶度积规则 通过比较溶度积Ksp 与溶液中有关离子的离子积Qc 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?对AgCl 而言,其Qc=c(Ag +)·c(Cl -),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而 Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度? 1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡? 2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态? 溶解 沉淀 难溶电解质的溶解平衡 一、教材及学情分析 本节内容是《化学反应原理》专题三第四单元。它包含沉淀溶解平衡原理（含溶度积）及沉淀溶解平衡原理的应用（第二课时）两部分内容，是无机化学电离理论中的一部分。 它的内容标准为：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应、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，深刻理解复分解反应的本质。 二、指导思想与设计思路 本课重视学习过程，新知识生成的逻辑顺序,与教材紧密结合,将知识缓缓铺开。 本节课首先创设情境，让学生进入课堂。然后采用类演示的方法，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.基本目标 (1)知识与技能：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：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：举例子与理论分析相结合。 四、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 1.导入新课教师提问 [幻灯片]展示学习目标通过预习，回答问 题 返馈学生预习效 果，明确学习目标 2.题目解读教师提问这节课的研究对 象，研究问题，举例常见 的难溶电解质。回答问题，举例常 见的难溶电解质 有哪些。 了解我们要研究 的对象 3.举个例研 究难溶电解质的溶解平衡以AgCl(s)Ag＋ (aq)＋Cl－(aq)的为例研究 难溶电解质的溶解平衡， 并让学生总结 仔细思考理解难 溶电解质的溶解 平衡，并找出特征 “逆、等、定、动、 变” 从整体到具体的 研究学习方法 4.练习[幻灯片]展示习题完成习题讲练结合 5.过渡让学生尝试书写一些难溶 电解质溶解表达式。如， Fe(OH)3 Al(OH)3学生完成任务自然过渡，引入溶 度积的学习。将该 知识点顺序提前 的调节，更符合知 沉淀溶解平衡的计算： 1:已知一定温度下，Mg(OH)2在水中的溶解度为5.8 ×10-3g/L。 (1)求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积K sp (2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-] (3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。 (4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。 2．(1)已知25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： 25 ℃时，在Mg(OH)2____________。 (2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl 的K sp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝__________。②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ ________________(填“是”或“否”)。 (3)在某温度下，K sp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝ 1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋) 达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H＋)约为__________________。 沉淀溶解平衡的应用： 例1：已知：Cu(OH)2： Ksp为2.2×10-20， Fe(OH)3： Ksp为1.6×10-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液， 1.6×10-39则： ⑴Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_____，完全沉淀时的c(OH-)=_____ ， （离子浓度小于10-5时可看成完全沉淀） Cu2+开始沉淀时的c(OH-)=_____ 。 ⑵若要除去Fe3+，应将pH调节至____________ 例2锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去。思考：如何去除CaSO4 ？写出相应方程式。 例3：BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？已知常温下， BaCO3的K SP = 5.1×10-9 mol2?L-2，BaSO4的K SP =1.0×10-10 mol2?L-2 。现将0.233g BaSO4固体放入100mL水中（忽略溶液体积变化），则： ①溶液中c(Ba2+)= ， ②若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化， CO32-浓度的取值范围是。 《沉淀溶解平衡》教学设计 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 第3章物质在水溶液中的行为(鲁科版) 第3节沉淀溶解平衡教学设计 海南中学萱书慧 一、教材内容分析 本节是普通高中课程标准实验教科书（鲁科版）化学《化学反应原理》 第3章第3节沉淀溶解平衡。本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则 构建。首先分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起沉淀溶解平衡的概 念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积；在此基础上分析沉淀的生 成和溶解，最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节教材设计中始终依据 实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习， 引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。 二、教学目标 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、能描述沉淀溶解平衡，写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义， 知道溶度积是沉淀平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的 溶解能力。 3、能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成过程进行分析。 三、教学重点与难点 重点：溶度积常数的含义，沉淀的溶解、生成的本质 难点：沉淀溶解平衡 四、教学方法 习题练习、讲解启发、实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示 五、教学过程 第一课时 【导入新课】 当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞，如何形成? 小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？这都与我们要学习第3节沉淀溶解平衡有一定的关系。 【图片展示】千姿百态的岩石、溶洞、蛀牙。 【老师】现在学习沉淀溶解平衡之前，我们首先思考讨论两个问题： 问题一：在NaCl的水溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？【学生思考讨论】分两种情况：当溶液没有达到饱和时，固体能继续溶解；当溶液达到饱和时不能继续溶解。 【老师提出质疑】达到饱和后固体真的不能溶解了吗？ 【图片展示】将形状不规则的NaCl固体放在饱和食盐水中过了一昼夜后发现变成形状规则的固体且质量不变。你得到什么启示？ 【老师提示】联想如何改变固定形状的积木？拆——拼。 【学生】其实有溶解也有结晶的过程。质量不变说明这两种过程的速率相等。 【老师】可用NaCl（S） Na+ (aq) + Cl-表示 【老师】问题二：NaCl能不能与盐酸反应？在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有什么现象？ 【学生实验】在饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸 实验现象：有大量白色沉淀产生。 【老师】你认为白色沉淀是什么物质？产生白色沉淀的原因是什么？（提示联系问题一） 沉淀溶解平衡教学设计 厦门大学附属实验中学欧昌友 一．教学目标 1.关注沉淀溶解平衡化学体系，深层次理解沉淀的生成、溶解等各种水溶液中的化学行为，掌握利用平衡常数定量分析的科学方法。 2.初步建立利用平衡常数定量判断沉淀生成的科学分析方法。结合实验探究，掌握平衡常数的理论和实际生产应用，并深刻认识到化学对指导生活、生产活动的重要意义。通过开放性实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。 3.通过探究实验，激发学生求知的兴趣和理论联系实际的科学态度，培养学生学会探究、思考、合作、交流和创新的品质。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。 二．教学重难点 （1）重点：掌握利用平衡常数来定量判断化学反应能否进行的这一学习方法。 （2）难点：如何通过实验探究，认识并应用平衡常数定量指导实际生活、生产中的化学过程。 三．教学思考 课堂教学设计的最终目的是促进学生的发展，如何围绕“化学核心素养”的提高，充分利用教学资源，采用适当的手段和方法，提高学生的学习兴趣，让学生主动参与，成功的完成教学。这是我们课前该独立思考的课题，我们当然可以借鉴别人的课堂设计，但由于地点、对象、以及备用资源的差异，我们有必要思考重整，独立设计。 新课程选修教材《化学反应原理》中的沉淀溶解平衡，是理论性较强的内容。教材中为了将理论变得易懂做了很多工作，举出了许多跟现实有联系的例子。我们是照本宣科呢？还是将其重整，使我们在教学过程中更连贯、更易调动学生的积极性。为此，在教学构想中我提出如下三个调整。 1．利用特别的溶洞奇观引入新课，而将水垢中Mg(OH)2怎样生成以及用FeS处理水中的Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等向后移。 2．将两次“观察与思考”进行整合，利用生成的ZnS沉淀，分成两部分，一部分用来探究沉淀溶解平衡的存在，一部分用来证实沉淀的转化。 3．将一部分沉淀溶解平衡的应用（如食醋除水垢等）提到讲溶度积之前，在第1课时中加强与前面所学化学平衡知识的联系，相当于先定性解释其原理，为后面利用Qc和Ksp定量解释其原理打下基础。 四．教学过程框架设计 难溶电解质的溶解平衡 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程： ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s)Ag ＋ (aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s)mA n+ (aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m －]n 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag + (aq)＋Cl － (aq)， Ksp(AgCl)=[Ag + ][Cl － ] ＝1.8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s)2Ag + (aq)＋CrO 42-(aq)， Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO2- 4] ＝1.1×10 －12 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 溶解 沉淀化学：高三一轮复习沉淀溶解平衡教案鲁科版
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