高中化學(xué)-沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

沉淀溶解平衡學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了復(fù)分解反應(yīng)、化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解平衡等相關(guān)知識(shí)，并具備應(yīng)用其解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題的能力。在本節(jié)中，學(xué)生將繼續(xù)應(yīng)用化學(xué)平衡的觀點(diǎn)研究新的一類平衡——沉淀溶解平衡。此前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了沉淀生成和溶解的初步知識(shí)，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，完善學(xué)生對(duì)與沉淀相關(guān)的生成、溶解、轉(zhuǎn)化過程的認(rèn)識(shí)，深刻理解復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)。

沉淀溶解平衡教材分析

本節(jié)應(yīng)用第二章所學(xué)的化學(xué)平衡理論，探討水溶液中離子和未溶解的電解質(zhì)固體間的相互作用，包括沉淀溶解平衡和電離平衡，是化學(xué)平衡學(xué)習(xí)的延伸與拓展，是對(duì)中學(xué)化學(xué)的平衡理論體系的豐富和完善，是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)理論的一個(gè)重要部分，也是學(xué)生整個(gè)中學(xué)階段的難點(diǎn)。在教學(xué)功能上，通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以體會(huì)理論分析的作用，感受相關(guān)知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步拓展和鞏固前一章所學(xué)知識(shí)。本節(jié)通過沉淀溶解平衡模型的形成，幫助學(xué)生從微觀角度理解沉淀溶解平衡的動(dòng)態(tài)過程。除水垢問題的探究，幫助學(xué)生深化對(duì)沉淀溶解平衡的理解，學(xué)習(xí)應(yīng)用理論解決實(shí)際問題的方法。最終建立對(duì)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的新認(rèn)識(shí)。

內(nèi)容結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)分析

1、內(nèi)容結(jié)構(gòu)

沉淀溶解平衡包括沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡的應(yīng)用，它的知識(shí)基礎(chǔ)是溶解度和化學(xué)平衡理論。難溶電解質(zhì)在水中也會(huì)建立一種動(dòng)態(tài)平衡，這種動(dòng)態(tài)平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。學(xué)生通過“沉淀溶解平衡”的學(xué)習(xí)，可以更全面的了解水溶液中離子平衡相關(guān)的理論，更為透徹地理解在溶液中發(fā)生離子反應(yīng)的原理。

2、內(nèi)容特點(diǎn)

化學(xué)反應(yīng)原理模塊前兩章分別從化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的角度介紹了有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和理論，本節(jié)以前兩章的理論為基礎(chǔ)，選取了常見的難溶強(qiáng)電解質(zhì)體系來引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論分析物質(zhì)的行為。例如，本節(jié)在化學(xué)平衡常數(shù)的基礎(chǔ)上建立溶度積常數(shù)，利用化學(xué)平衡移動(dòng)的一般規(guī)律探討外界條件對(duì)難溶強(qiáng)電解質(zhì)沉淀溶解平衡的影響。實(shí)際上，難溶電解質(zhì)包括難溶強(qiáng)電解質(zhì)和難溶弱電解質(zhì)，前者在水溶液中的平衡過程只是溶解平衡，溶解后完全電離，而后者在溶液中的平衡包括溶解平衡和電離平衡兩個(gè)過程，限于中學(xué)生的認(rèn)知能力和水平，本節(jié)書把這兩種情況統(tǒng)一為難溶電解質(zhì)固體和溶液中的離子之間的平衡關(guān)系進(jìn)行討論。第3節(jié)沉淀溶解平衡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解沉淀平衡的定義及影響因素。2、理解和掌握溶度積KSP的概念及KSP反映難溶物在水中溶解能力，會(huì)寫溶度積表達(dá)式3、掌握沉淀生成溶解和轉(zhuǎn)化條件的應(yīng)用?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】沉淀溶解平衡，溶度積常數(shù)的含義【知識(shí)回顧】：1.溶解度：在一定的溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在____________里達(dá)到_______狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度思考：難溶等于不溶嗎？【學(xué)習(xí)過程】：教材P90【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟：1、將少量PbI2固體加入盛有一定量水的50mL燒杯中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁o置一段時(shí)間。2、取上層清液2mL，加入試管中，逐滴加入0.1mol·L-1KI溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_______________________________________結(jié)論解釋：說明上層清液中存在__________，即說明PbI2_________________________一、沉淀溶解平衡與溶度積1.沉淀溶解平衡（1）定義:一定溫度下，當(dāng)沉淀_________的速率和沉淀_________的速率相等時(shí)，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。盡管PbI2固體難溶于水，但仍有部分Pb2+和I-離開固體表面進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液的Pb2+和I-又會(huì)在固體表面沉淀下來，當(dāng)這兩個(gè)過程速率相等時(shí)，Pb2+和I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。我們把這種平衡狀態(tài)叫做沉淀溶解平衡。（2）沉淀溶解平衡的特征：_________，_________，_________，__________，_________難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。2、沉淀溶解平衡常數(shù)-----溶度積常數(shù)或溶度積Ksp（1）、定義：難溶電解質(zhì)在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時(shí)，各離子濃度的系數(shù)次冪的乘積為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱之為________，簡(jiǎn)稱_______，用Ksp表示。(2)、表達(dá)式：例如：PbI2Pb2++2I-25℃Ksp=【例題】請(qǐng)寫出BaSO4Al(OH)3Fe2S3的沉淀溶解平衡與溶度積KSP表達(dá)式(3)、溶度積性質(zhì)：a.溶度積(Ksp)的大小與_____________和______________有關(guān)，與沉淀的量無關(guān)。b.Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的_____________。對(duì)于陰陽離子個(gè)數(shù)比相同的弱電解質(zhì)，Ksp的數(shù)值越____，電解質(zhì)在水中的溶解能力越_____。如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)【問題探究】對(duì)于平衡:AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-(aq)若改變條件，對(duì)其有何影響改變條件平衡移動(dòng)方向C（Ag+）C（Cl-）升溫

加水加AgCl（s）

加NaCl（s）

加AgNO3(s)

3、影響沉淀溶解平衡的因素：①內(nèi)因：______________________________________②外因：=1\*GB3①濃度：加水稀釋，沉淀溶解平衡向移動(dòng)，Ksp。=2\*GB3②溫度：多數(shù)難溶性電解質(zhì)溶解于水是熱的，所以升高溫度沉淀溶解平衡向的方向移動(dòng)，Ksp。=3\*GB3③同離子效應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中，加入相同的離子，平衡向移動(dòng)，Ksp【例題】在平衡體系Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)中，能使Ca(OH)2減小的是（）A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1、沉淀的溶解與生成離子的濃度積Qc和Ksp的關(guān)系：當(dāng)Qc>Ksp時(shí)反應(yīng)向方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。當(dāng)Qc=Ksp時(shí)反應(yīng)當(dāng)Qc<Ksp時(shí)反應(yīng)向方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。（1）沉淀的溶解【問題探究】在進(jìn)行胃部透視時(shí)，為取得良好的檢查效果，需要在檢查之前服用“鋇餐”，“鋇餐”的主要成分是硫酸鋇。在25℃時(shí)，1L水中約能溶解2.33×10-3g硫酸鋇，它的溶度積常數(shù)Ksp=1.1×10-10mol2·L-2。鋇離子是一種有毒的重金屬離子，當(dāng)人體中鋇離子濃度達(dá)到2×10-3mol·L-1時(shí)，就會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生危害。請(qǐng)通過計(jì)算說明用硫酸鋇作為“鋇餐”安全嗎？能否用碳酸鋇代替硫酸鋇作為“鋇餐”的主要成分？如果誤食了可溶性鋇鹽，為什么用5.0%的硫酸鈉溶液洗胃，當(dāng)SO42-濃度為多少時(shí)，人才安全？【總結(jié)】沉淀溶解的常見方法酸堿溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為_________________________________________。如Al(OH)3溶于NaOH，離子方程式為______________________________________。氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。離子方程式為。沉淀的生成【問題探究】1、用沉淀溶解平衡知識(shí)解釋溶洞中美麗的石鐘乳、石筍、石柱的形成？2、用沉淀溶解平衡知識(shí)解釋，藻類植物的生長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)珊瑚的形成而人口增長(zhǎng)、人類大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會(huì)干擾珊瑚的生長(zhǎng)，甚至造成珊瑚蟲死亡的原因?！究偨Y(jié)】沉淀生成的常見方法調(diào)節(jié)pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，離子方程式為___________________________________________________________。沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為________________________________________。2、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)探究】沉淀的轉(zhuǎn)化：ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在1試管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現(xiàn)象靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。分析：硫化鋅飽和溶液中硫離子濃度為多少？當(dāng)銅離子濃度為0.1mol·L-1的時(shí)，能否生成硫化銅沉淀？溶解平衡如何移動(dòng)?移動(dòng)的程度怎樣？【總結(jié)】沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律：【問題探究】1、利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。寫出H2S、Na2S、NaHS與銅離子反應(yīng)的離子方程式。2、BaSO4（Ksp=1.1×10-10mol2·L-2）比BaCO3（Ksp=5.1×10-9mol2·L-2）的溶解度小，為什么在飽和Na2CO3溶液中，能發(fā)生BaSO4→BaCO3的轉(zhuǎn)化？怎樣增大轉(zhuǎn)化的程度？試分析將水垢中CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,并進(jìn)一步除去的原理。并寫出有關(guān)化學(xué)方程式。3、水中含有碳酸氫鎂和碳酸氫鈣，水沸騰后發(fā)生的反應(yīng)為最終的水垢為什么有氫氧化鎂？【跟蹤訓(xùn)練】將等體積的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？（已知Ksp（Ag2CrO4）=9.62×10-3mol3·L-3）沉淀溶解平衡評(píng)測(cè)練習(xí)一、選擇題1．已知：25oC時(shí),Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12，MgF2的Ksp=7.42×10-11。下列判斷正確的是（）A．25oC時(shí),飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的大。B．25oC時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的固體，增大C．25oC時(shí)，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/L溶液中的小，D．25oC時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF22．（1）已知t℃時(shí)AgCl的Ksp＝2×10－10；（2）在t℃時(shí)，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t℃時(shí)，Ag2CrO4的Ksp為1×10－9B．在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y點(diǎn)到X點(diǎn)C．在t℃時(shí)，以0．01mol/LAgNO3溶液滴定20mL0．01mol/LKCl和0．01mol/L的K2CrO4的混和溶液，Cl－先沉淀D．在t℃時(shí)，AgCl的溶解度大于Ag2CrO43．已知25℃時(shí)BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，Ksp＝1.1025×10－10，下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是（）A．25℃時(shí)，向c(SOeq\o\al(2－,4))＝1.05×10－5mol/L的BaSO4溶液中，加入BaSO4固體，c(SOeq\o\al(2－,4))增大B．向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體，則BaSO4的溶度積常數(shù)增大C．向該飽和溶液中加入Na2SO4固體，則該溶液中c(Ba2＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))D．向該飽和溶液中加入BaCl2固體，則該溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))減小4．為了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入(已知Fe(OH)3只要在pH＞4的環(huán)境里就可以沉淀完全)（）A．NaOHB．Na2CO3C．氨水D．MgO5．下列是25℃時(shí)某些鹽的溶度積常數(shù)和弱酸的電離平衡常數(shù)，下列說法正確的是（）化學(xué)式AgClAg2CrO4CH3COOHHClOH2CO3Ksp或KaKsp=1.8×10－10Ksp=9.0×10－12Ka=1.8×10－5Ka=3.0×10－8Ka1=4.1×10－7Ka2=5.6×10－11A．相同濃度CH3COONa和NaClO的混合溶液中，各種離子濃度的大小關(guān)系是：c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)B．次氯酸鈉溶液中通入少量CO2的離子方程式為：2ClO－＋CO2＋H2O＝CO－＋2HClOC．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液中至c(CH3COOH):c(CH3COO－)＝5：9，此時(shí)溶液的pH=5D．向濃度均為1.0×10－3mol·L－1的KCl和K2CrO4混合溶液中滴加1.0×10－3mol·L－1的AgNO3溶液，CrO42―先形成沉淀6．硫酸鍶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖，下列說法正確的是（）A．283K時(shí)，圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液B．三個(gè)不同溫度下，363K時(shí)Ksp(SrSO4)最大C．溫度一定時(shí)，Ksp(SrSO4)隨c(SO42)的增大而減小D．283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤?．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrOEQ\s(2-,4)，濃度均為0.010mol?L-1，向該溶液中逐滴加入0.010mol?L-1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)椋ǎ〢．Cl-、Br-、CrOEQ\s(2-,4)B．CrOEQ\s(2-,4)、Br-、Cl-C．Br-、Cl-、CrOEQ\s(2-,4)D．Br-、CrOEQ\s(2-,4)、Cl-8．已知：時(shí),的。下列判斷正確的是（）A．時(shí),飽和溶液與飽和溶液相比，前者的大B．時(shí),在的懸濁液中加入少量的固體，增大C．時(shí)，固體在20mL0.01氨水中的比在20mL0.01溶液中的小，D．時(shí),在的懸濁液中加入溶液后不可能轉(zhuǎn)化為二、非選擇題9．利用X射線對(duì)BaSO4穿透能力較差的特性，醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí)，常用BaSO4作內(nèi)服造影劑，這種檢查手段稱為鋇餐透視．（1）醫(yī)學(xué)上進(jìn)行鋇餐透視時(shí)為什么不用BaCO3？(用離子方程式表示)_______________________．（2）某課外活動(dòng)小組為了探究BaSO4的溶解度，分別將足量BaSO4放入：a.5mL水；b.40mL0.2mol/L的Ba(OH)2溶液；c.20mL0.5mol/L的Na2SO4溶液；d.40mL0.1mol/L的H2SO4溶液中，溶解至飽和．①以上各溶液中，Ba2＋的濃度由大到小的順序?yàn)開_______．A．b＞a＞c＞dB．b＞a＞d＞cC．a(chǎn)＞d＞c＞bD．a(chǎn)＞b＞d＞c②已知298K時(shí)，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述條件下，溶液b中的SOeq\o\al(2－,4)濃度為________mol/L，溶液c中Ba2＋的濃度為________mol/L.③某同學(xué)取同樣體積的溶液b和溶液d直接混合，則混合液的pH為________(設(shè)混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和)．10．已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，但存在溶解平衡．當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，溶液中離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)(此常數(shù)用Ksp表示，Ksp和水的KW相似)．如：AgX(s)Ag＋＋X－Ksp(AgX)=c(Ag＋)·c(X－)＝1.8×10－10AgY(s)Ag＋＋Y－Ksp(AgY)=c(Ag＋)·c(Y－)＝1.0×10－12AgZ(s)Ag＋＋Z－Ksp(AgZ)=c(Ag＋)·c(Z－)＝8.7×10－17（1）根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)開_______．（2）若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(Y－)________(填“增大”、“減小”或“不變”)．（3）在25℃時(shí)，若取0.188g的AgY(相對(duì)分子質(zhì)量188)固體放入100mL水中(忽略溶液體積的變化)，則溶液中Y－的物質(zhì)的量濃度為________．（4）①由上述Ksp判斷，在上述（3）的體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化，并簡(jiǎn)述理由：____________________________________________________________________.②在上述（3）體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化？根據(jù)你的觀點(diǎn)選答一項(xiàng)．若不能，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：_____