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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4 新人教選修4 一 、 三維目標(biāo) （一）知識(shí)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。 （二）過程方法：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)。 （三）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。 二：教學(xué)重點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡、沉淀的轉(zhuǎn)化 三：教學(xué)難點(diǎn)：沉淀的轉(zhuǎn)化和溶解 四：教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、自主學(xué)習(xí)、合作探究、多媒體展示 五：教學(xué)過程： 【引入新課】 用初中學(xué)習(xí)的溶解度知識(shí)和高中學(xué)習(xí)的化學(xué)平衡理論。來分析NaCl溶解于水的幾種情況，引入新課。 【學(xué)生】 回憶、思考、觀察 【設(shè)問】在NaCl溶液中，再加入固體溶質(zhì)，固體有沒有溶解過程？ 當(dāng)v（結(jié)晶）=v（溶解）時(shí)，體系處于什么狀態(tài)？ 【學(xué)生】 思考、回答：溶解平衡 【副板書】 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) 【學(xué)生】回憶化學(xué)平衡理論，并與溶解平衡建立聯(lián)系 【設(shè)問】 NaCl能不能和鹽酸反應(yīng)？ 【學(xué)生】 思考回答 【補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)——1】 向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸 【學(xué)生】 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并運(yùn)用平衡移動(dòng)原理，討論產(chǎn)生現(xiàn)象的原因 【過渡】 可溶電解質(zhì)既然存在溶解平衡，那么難溶電解質(zhì)是否也存在溶解平衡？ 【板書】 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 【講述】我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl： 如果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底。 【設(shè)問】Ag＋和Cl—的反應(yīng)真的能進(jìn)行到底嗎？ 【思考與交流】 指導(dǎo)學(xué)生閱讀P65-66， 【板書】一、Ag＋和Cl—的反應(yīng)真的能進(jìn)行到底嗎？ 【問題】 1、當(dāng)AgNO3與NaCl反應(yīng)生成難溶AgCl時(shí)，溶液中是否含有Ag+和Cl-？ 【生回答】：有 2、難溶電解質(zhì)的定義是什么？難溶物的溶解度是否為0？ 【生回答，教師強(qiáng)調(diào)】 習(xí)慣上,將溶解度小于0.01克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì) 難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0(生成AgCl沉淀后的溶液中三種有關(guān)反應(yīng)的粒子在反應(yīng)體系中共存)。 【教師強(qiáng)調(diào)】 生成沉淀的離子反應(yīng)反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。 化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí),沉淀達(dá)到完全。 3、難溶電解質(zhì)（如AgCl）是否存在溶解平衡？如何表示？ 【生回答】：是 Cl－（aq）＋Ag＋（aq） AgCl (s) 4、什么情況下就到達(dá)溶解平衡？ 【生回答】：在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí)，得到AgCl的飽和溶液，就到達(dá)溶解平衡。 【板書】（一）、難溶電解溶解平衡 1、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） 【過渡】根據(jù)我們前面所學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們歸納出溶解平衡的特征。 【引導(dǎo)學(xué)生歸納并板書】 3、特征：動(dòng)、等、定、變 【講解】 溶解平衡具有等、動(dòng)、定、變的平衡特征。任何平衡都是相對(duì)的、暫時(shí)的和有條件的。當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。 練習(xí)2：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式 【板書】：4、影響溶解平衡的因素： 【提問】：應(yīng)該從那幾方面去分析？ 【板書】（1）內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì) 【展開】：不同的電解質(zhì)在水溶液中溶解的程度不一樣，而且差別很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，這些物質(zhì)的溶解度大于0.1克，我們通常把它們稱作易溶物質(zhì)。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，這些物質(zhì)的溶解度在0.01克到0.1克之間，我們通常把它們稱作微溶物質(zhì)，有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，這些物質(zhì)的溶解度小于0.01克，我們通常把它們稱作難溶物質(zhì)，在水溶液中我們把它們稱作沉淀。 【副板書】 難溶 微溶 易溶 0.01 0.1 m(g) 【板書】： ①、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒有的。 ②、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。 ③、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。 根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)大家一起來探討影響溶解平衡的外界因素： 【板書】： （2）外因： 【講述】：通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強(qiáng)等。對(duì)于溶解平衡來說，在溶液中進(jìn)行，可忽略壓強(qiáng)的影響。下面請(qǐng)同學(xué)們考慮濃度、溫度對(duì)溶解平衡分別有什么影響？ 【學(xué)生回答，教師總結(jié)板書】： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。 ②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。 【鞏固訓(xùn)練】P72 習(xí)題 1、2 【補(bǔ)充練習(xí)】 1．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH― (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是（ A B ） A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液 【總結(jié)過渡】： 難溶電解質(zhì)的溶解平衡作為一種平衡體系，遵從平衡移動(dòng)原理。 沉淀溶解平衡跟其他平衡一樣也有平衡常數(shù)，這個(gè)平衡常數(shù)應(yīng)該怎樣表示呢？ 【科學(xué)視野】指導(dǎo)學(xué)生閱讀P70 科學(xué)視野有關(guān)內(nèi)容 【板書】5、溶度積（平衡常數(shù)）——Ksp 對(duì)于沉淀溶解平衡：（平衡時(shí)） MmAn (s) mMn＋（aq）＋ nAm—（aq） Ksp＝[ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 在一定溫度下，Ksp 是一個(gè)常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。 若任意時(shí)刻有： Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 則有： Qc > Ksp 過飽和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 飽和，平衡狀態(tài) Qc < Ksp 未飽和。 【補(bǔ)充練習(xí)】 2．在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L 100mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列說法正確的是(AgCl KSP=1.810-10) （ A ） A．有AgCl沉淀析出 B. 無AgCl沉淀 C. 無法確定 D. 有沉淀但不是AgCl 【課堂小結(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。 【作業(yè)】： 1、完成課后有關(guān)習(xí)題 2、預(yù)習(xí)下一節(jié)課內(nèi)容———沉淀反應(yīng)的應(yīng)用 板書設(shè)計(jì) 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 （一）、難溶電解溶解平衡 1、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) （2）外因： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。 ②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 對(duì)于沉淀溶解平衡：（平衡時(shí)） MmAn (s) mMn＋（aq）＋ nAm—（aq） Ksp＝[ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 在一定溫度下，Ksp 是一個(gè)常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。 若任意時(shí)刻有： Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 則有： Qc > Ksp 過飽和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 飽和，平衡狀態(tài) Qc < Ksp 未飽和。 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 第（二、三課時(shí)）：沉淀溶解平衡的應(yīng)用 一 、 三維目標(biāo) （一）知識(shí)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。 （二）過程方法：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)。 （三）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。 二：教學(xué)重點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡、沉淀的轉(zhuǎn)化 三：教學(xué)難點(diǎn)：沉淀的轉(zhuǎn)化和溶解 四：教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、自主學(xué)習(xí)、合作探究、多媒體展示 五：教學(xué)過程： 【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 【問題引入】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 【學(xué)生回憶、討論】： 【總結(jié)】：加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。 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？ 【問題引入】如何處理工業(yè)廢水中的Fe3+？ 【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 【教師補(bǔ)充】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”。還可以通過調(diào)節(jié)溶液的pH值來使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 【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 【說明】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 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。 3：通過氧化還原反應(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】P67, 指導(dǎo)學(xué)生思考討論兩個(gè)問題 【總結(jié)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 【說明】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。 【練習(xí)1】：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 【過渡】：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。 【提問】：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？ 【學(xué)生】：閱讀課本67頁第二部分后分析： 溶解 沉淀 在CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋ CO32—（aq）,當(dāng)加入鹽酸時(shí)發(fā)生CO32—＋2H＋H2O＋CO2↑ c(CO32—)減小，上述平衡向溶解方向移動(dòng)，CaCO3 便逐漸溶解。 【過渡】除了酸之外，某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。 【教師指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)3-3】 滴加試劑 蒸餾水 鹽酸 氯化氨溶液 現(xiàn)象 固體無明顯溶解現(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： 【學(xué)生思考討論】：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 【教師小結(jié)】 【板書】2、沉淀的溶解 （1）方法： ① 加入足量的水 ② 使沉淀轉(zhuǎn)化為氣體 ③ 使沉淀轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì) ④ 氧化還原法（）適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物 ⑤ 使沉淀轉(zhuǎn)化為配合物 AgClAg＋＋Cl－ （AgCl加氨水生成銀氨離子可溶） ⑥使沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀 【練習(xí)2】（P72）5：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。 【小結(jié)】 【過渡提問】： 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？ 【學(xué)生思考】：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】： 通過實(shí)驗(yàn)?zāi)阌^察到了什么現(xiàn)象？ 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)3－5】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 向溶液中滴加溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加溶液 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色 【思考與交流】 【學(xué)生思考討論】 完成試驗(yàn)3-5，學(xué)生閱讀63頁剩余部分。 【板書】：3、沉淀的轉(zhuǎn)化 【總結(jié)板書】： 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)。 【練習(xí)3】 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： _ _____ _ 【練習(xí)4】 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： ①S02與CaCO3懸濁液反應(yīng) ②S02與Ca(OH)2懸濁液反應(yīng) （2）試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由 【小結(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)問題，其基本依據(jù)主要有 投影： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。 ②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。 ③加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。 ④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)。 【機(jī)動(dòng)練習(xí)】 板書設(shè)計(jì)： 二、沉淀反應(yīng)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 2、沉淀的溶解 （1）方法： ⑥ 加入足量的水 ⑦ 使沉淀轉(zhuǎn)化為氣體 ⑧ 使沉淀轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì) ⑨ 氧化還原法（）適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物 ⑩ 使沉淀轉(zhuǎn)化為配合物 AgClAg＋＋Cl－ （AgCl加氨水生成銀氨離子可溶） ⑥使沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀 3、沉淀的轉(zhuǎn)化 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)。