《沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用》教案

1、第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡第二課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)（一）三維目標(biāo)知識(shí)與技能目標(biāo)1、使學(xué)生能夠運(yùn)用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)對沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行分析。2、知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)并能夠?qū)ο嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象以及生活中的一些相關(guān)問題進(jìn)行解 釋。過程與方法目標(biāo)初步建立解決沉淀溶解平衡問題的一般思路，嘗試運(yùn)用微粒觀、動(dòng)態(tài)觀、定量觀分析沉 淀溶解平衡的相關(guān)問題。情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)通過對生產(chǎn)、生活中與沉淀溶解平衡有關(guān)的某些現(xiàn)象的討論，使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)對于提 高人類生活質(zhì)量、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。（二）教學(xué)重點(diǎn)1 .沉淀的轉(zhuǎn)化的基本原理；2 .解決沉淀溶解平衡相關(guān)問題的基本思

2、路； （三）教學(xué)難點(diǎn)用微粒觀、動(dòng)態(tài)觀、定量觀分析水溶液中的平衡問題。（四）教學(xué)過程【教師】上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡，我們要求大家要學(xué)會(huì)描述沉淀溶 解平衡的建立，這里我們以 AgCl懸濁液為例，請一位同學(xué)來描述一下在這個(gè)體系中，沉淀 溶解平衡是如何建立的？【學(xué)生】微觀上說，在AgCl懸濁液體系，一方面，在水分子的作用下，少量的 Ag+和C脫 離AgCl表面進(jìn)入水中，這是沉淀溶解過程；另一方面，溶液中的Ag+和C受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl表面析出，這是沉淀生成過程。在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速 率和沉淀生成的速率相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)，形成 AgCl飽和溶液，這種

3、平衡就是沉淀溶解 平衡?！窘處煛课覀兛梢杂闷胶獗硎臼奖硎境恋砣芙馄胶?。【教師】AgClAg+ + cr【教師】為了便于分析，我們省略相關(guān)標(biāo)注。【教師】 沉淀溶解平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，也會(huì)因影響因素的變化而發(fā)生移動(dòng)。影響沉淀溶解 平衡的因素有溫度、離子濃度、pH等。根據(jù)平衡移動(dòng)原理，如果改變影響平衡的條件，平衡 將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。例如，當(dāng) AgCl懸濁液體系達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，增大 體系中C的濃度，平衡就會(huì)向生成AgCl沉淀的方向移動(dòng)；反之,如果減小體系中C的濃度, 那么平衡就會(huì)向AgCl沉淀溶解的方向移動(dòng)。因此，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，選擇適當(dāng)?shù)臈l件， 使平衡向著需要的方向移動(dòng)。這就是沉

4、淀溶解平衡的應(yīng)用?！景鍟康?課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用講述那么現(xiàn)在我們就通過實(shí)驗(yàn)來初步體會(huì)沉淀溶解平衡的應(yīng)用。（學(xué)生完成第90頁的“活動(dòng)與探究”）學(xué)生滴加AgNO3溶液后出現(xiàn)白色沉淀，滴加 KI溶液后，變成黃色沉淀，滴加 Na2s 溶液，變成黑色沉淀。引導(dǎo)思考那么，如何解釋這種現(xiàn)象呢？這里我們提供給同學(xué)們關(guān)于難溶物顏色的資 料。剛才看到的不同顏色的沉淀應(yīng)該分別是哪些呢？發(fā)生了什么樣的變化。PPT 演示AgCl、AgI、Ag2s 的顏色引導(dǎo)學(xué)生表述根據(jù)所給數(shù)據(jù)結(jié)合已學(xué)知識(shí)，白色沉淀應(yīng)該是 AgCl,黃色沉淀是AgI, 黑色沉淀是Ag2s沉淀。剛才的現(xiàn)象說明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgC

5、l會(huì)轉(zhuǎn)化為AgI; 而繼續(xù)滴加Na2s溶液，則沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2s黑色沉淀。講述這就是沉淀溶解平衡的一個(gè)重要應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化。板書一、沉淀的轉(zhuǎn)化設(shè)疑為什么會(huì)發(fā)生上述沉淀的轉(zhuǎn)化？沉淀轉(zhuǎn)化有什么一般性的規(guī)律呢？我在上面給 大家上述沉淀的溶解度數(shù)據(jù)，大家可以參考這些數(shù)據(jù)，然后和小組的同學(xué)一起討論。組織請同學(xué)以前后兩桌46個(gè)人為一組進(jìn)行討論，然后請各組同學(xué)派代表來回答問題。 開始討論！PPT 演示AgCl、AgI、Ag2s 的溶解度（25C）學(xué)生討論，老師參與討論，并適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論學(xué)生匯報(bào)討論結(jié)果，教師及時(shí)給予引導(dǎo)向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于AgCl是

6、難溶電解質(zhì)，在溶液中存在沉淀溶解平衡。（利用已寫板書，不再進(jìn)行書寫）。講述那么，這個(gè)過程中，Ag+的濃度是由大到小。學(xué)生繼續(xù)匯報(bào)繼續(xù)滴加KI溶液后，AgCl轉(zhuǎn)化為更難溶的AgI沉淀設(shè)疑如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)化的？學(xué)生表述，教師及時(shí)引導(dǎo)在原AgCl的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加的結(jié)合生成 更難溶的AgI沉淀,從而減少原平衡中Ag+的濃度，使AgCl的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方 向移動(dòng)，由AgCl溶解的Ag+又被沉淀成更難溶的AgI沉淀。從而使AgCl全部轉(zhuǎn)化為AgI< 我們可以看到整個(gè)過程中，原有的沉淀溶解平衡被破壞，新的沉淀溶解平衡建立。那么，這 個(gè)反應(yīng)的總的化學(xué)方程式和離子方程式可以這么書

7、寫。板書 AfiCAfi+cr+ki r + 父r引導(dǎo)并板書化學(xué)方程式：AgCl+KI=AgI+KCl離子方程式：AgCl+I =AgI+Cl-提問通過上述分析，你覺得沉淀為什么發(fā)生轉(zhuǎn)化？上述沉淀的轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律？學(xué)生回答，教師引導(dǎo)通過上述的分析，我們可以知道沉淀之所以發(fā)生轉(zhuǎn)化是由于添加 的離子破壞了原有的沉淀溶解平衡，從而導(dǎo)致沉淀溶解平衡的移動(dòng)。因此，沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般來說，溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的 物質(zhì)。PPT演示一、沉淀的轉(zhuǎn)化1 .沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。2 .沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律a.一般來說，溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相

8、對較弱的物質(zhì)。講述AgI沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2s沉淀的過程，也是符合上述規(guī)律的，我請一位同學(xué)象我在板 書上分析的方式寫出這個(gè)沉淀溶解平衡的移動(dòng)過程，以及沉淀轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式和離子方程 式。有沒有自告奮勇的同學(xué)舉手到講臺(tái)上寫板書。其他同學(xué)在下面把相關(guān)式子寫下來。學(xué)生上臺(tái)書寫板書，教師在旁提示指導(dǎo)，共同完成板書提示Ag+和S2-的物質(zhì)的量比值 為2:1板書2AgI 2Ag+ + 2rNa2S §3 + 2N1II化學(xué)方程式：2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI離子方程式：2AgI+S2=Ag2S+2I-提問寫好以后，請上來的同學(xué)來描述一下 AgI轉(zhuǎn)化為Ag2s沉淀的過程是怎樣進(jìn)行的？ 在這個(gè)

9、過程中體系發(fā)生了哪些變化？學(xué)生表述，教師引導(dǎo)補(bǔ)充在原AgI的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加的S2-結(jié)合生成 更難溶的Ag2s沉淀，從而減少原平衡中Ag+的濃度，使AgI的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方 向移動(dòng)，溶解的Ag+又被S2-沉淀成更難溶的Ag2s沉淀。從而使AgI轉(zhuǎn)化為Ag2So原有AgI 的沉淀平衡被破壞，新的Ag2s沉淀平衡建立。設(shè)疑很好。那么利用沉淀的轉(zhuǎn)化，我們來了解其在實(shí)際中的一些應(yīng)用實(shí)例。請同學(xué)們 結(jié)合我們所給的數(shù)據(jù)和剛才所學(xué)的知識(shí)來完成下面的這個(gè)問題，可以進(jìn)行小組討論，然后給 出你們組的統(tǒng)一意見。PPT演示鍋爐水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易

10、溶于酸 的CaCO3,再用酸除去。3 .分析將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理；4 .寫出除去CaSO4的化學(xué)方程式和離子方程式。提問學(xué)生學(xué)生回答，Na2CO3引導(dǎo)其他學(xué)生評價(jià)，組織討論，達(dá)成共識(shí)。板書CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4CaSa+C0 = CaC03+ SOf設(shè)疑那么，BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀？如果能，需要添加什么試劑？大家分 組討論一下，然后給出你們的答案。PPT演示BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀？學(xué)生通過討論，感到困惑BaSO4能或不能轉(zhuǎn)化為BaCO3。如果能，可以通過添加Na2CO3 溶液。引發(fā)思考和質(zhì)疑我們不是說，一般來說，溶解能力

11、相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力 相對較弱的物質(zhì)嗎？那么，你們說能轉(zhuǎn)化不是和剛才的結(jié)論有矛盾嗎？引導(dǎo)分析關(guān)鍵還是在于沉淀溶解平衡的移動(dòng)。 要使溶解能力相對較弱的BaSO4轉(zhuǎn)化為 溶解能力相對較強(qiáng)的BaCO3,要想辦法促進(jìn)BaSO4向沉淀溶解的方向移動(dòng)，同時(shí)想辦法促進(jìn) BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。引導(dǎo)分析增大CO;的濃度，使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動(dòng)。而采用飽和Na2CO3 能最大程度地增大CO；的濃度，使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動(dòng)。如果這種設(shè)想是正 確的，CO：與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀，將降低體系中Ba2+的濃度，使BaSO4向沉淀溶解 的方向移動(dòng)，而這

12、個(gè)過程中SO：離子的濃度應(yīng)該增大。講述很好。我們可以把相關(guān)的化學(xué)方程式和離子方程式寫出來。PPT 演示BaSO 甘Id的$ BaCOs +N瓦SO.B&SOMOK_BaC03+90f講述但是，這里需要注意的是，這是由溶解性能相對弱較的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對較強(qiáng)的物 質(zhì)，因此這個(gè)轉(zhuǎn)化不是一步到位的，需要用飽和碳酸鈉溶液反復(fù)處理多次。另一方面，要實(shí) 現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化，還需要考慮兩者的溶解性能差異，不能太大。因此，沉淀轉(zhuǎn)化的第二個(gè)規(guī)律是 當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時(shí)，溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能 力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。PPT演示2.沉淀轉(zhuǎn)化規(guī)律b.當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時(shí)，溶解能力

13、相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化 為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。講述而對于溶解能力相差較大的，就較難實(shí)現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相 對較強(qiáng)的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。同學(xué)們可以想想能否用我們桌面上的試劑來進(jìn)行檢驗(yàn)，想到的同學(xué)請 舉手提出自己的方案。學(xué)生表述自己的觀點(diǎn)，應(yīng)該能寫出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)想，即先形成Ag2s沉淀，再滴加KI或NaCl溶液。PPT演示取2mLNa2s溶液，加數(shù)滴AgNO3溶液，振蕩，再滴加KI溶液或NaCl溶液。學(xué)生黑色沉淀難以轉(zhuǎn)化為黃色。講述從溶解度大小比較，不難發(fā)現(xiàn) Ag2S、AgI、AgCl三者的溶解能力差別較大，溶解 能力差別較大，故難以實(shí)現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相對較

14、強(qiáng)的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。小結(jié)通過上述例子，我們可以發(fā)現(xiàn)利用根據(jù)平衡移動(dòng)原理，通過改變?nèi)芤褐须x子濃度 就能使平衡向著需要的方向移動(dòng)。需要再次強(qiáng)調(diào)的是，影響沉淀溶解平衡的因素有溫度、離 子濃度、pH等，因此對于沉淀溶解平衡而言，除了改變離子濃度以外，改變反應(yīng)溫度或溶液 的pH等因素也能使平衡向著需要的方向移動(dòng)。評價(jià)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，完成材料閱讀和思考題，考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。閱讀材料P89氟化物防治幽齒的化學(xué)原理講述人體牙齒主要的無機(jī)成分是羥基磷灰石Ca5(PO4)3(OH),是一種難溶的磷酸鈣類 沉積物。在口腔中，牙齒表面的羥基磷灰石存在著這樣的沉淀溶解平衡。格解Cm (PO0KOH) , s Ka+3POf

15、-H3rPPT演示沉淀講述如果我們在飯后沒有及時(shí)漱口或刷牙，口腔中殘留的食物在酶的作用下，會(huì)分解 產(chǎn)生有機(jī)酸乳酸。乳酸是酸性物質(zhì)，能與氫氧根反應(yīng)，使羥基磷灰石的沉淀溶解平衡向 溶解的方向移動(dòng)，從而導(dǎo)致齦齒的發(fā)生。但如果飲用水或者牙膏中含有氟離子，氟離子能與 牙齒表面Ca2+和PO43-反應(yīng)生成更難溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F,沉積在牙齒表面。氟磷灰石 比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，并能抑制口腔細(xì)菌產(chǎn)生酸。因而能有效保護(hù)我們的牙齒， 降低幽齒的發(fā)生率。這是通過添加 F-使難溶的羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷灰石，實(shí)質(zhì)就 是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。應(yīng)該說添加 F-對于防治幽齒有正面影響。但在我國部分地區(qū)