【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：3.3《沉淀溶解平衡》（第1课时）

知识改变命运，学习成就未来 第3节 沉淀溶解平衡 知识与技能： 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，能写出溶度积的达式，知道溶度积常数（溶度积）的含义，知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数、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、生成与转化过程进行，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： 利用栏目和补充实例展开讨论，从而激发兴趣，在“观察思考”先演示在解释现象，更深层次的建立沉淀溶解平衡概念。从前面所学分析平衡问题的思路出发，遵循规律进而解决一些简单问题。 情感态度与价值观： 　　提高认识水平和解决问题的能力，并培养起可持续发展的观点。 教学重点：溶度积常数的含义，沉淀的溶解、生成和转化的本质 教学难点：沉淀的转化 课时安排：２课时 教学过程： 第一课时 一、沉淀溶解平衡与溶度积 【引入】已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙[ Ca5(PO4)3(OH)]，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+的侵袭 。 另外溶洞的形成是石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后形成的。它是难溶性的CaCO3与溶洞中的CO2以及地下水作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2，后Ca(HCO3)2在受压或地壳运动产生的热量的作用下又分解成CaCO3、CO2和H2O,这些变化都与难溶电解质的在水溶液中的行为有关，即与难溶电解质的沉淀溶解有关。我们知道：物质的溶解是绝对的，不溶是相对的。 【说明】 【教师】下面我们来看看难溶电解质的溶解沉淀的相关知识 【板】一、沉淀溶解平衡与溶度积 【探究实验】（1）将少量的PbI2固体加到盛有一定量水的试管中，振荡，静置一段时间。 【分析】PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I—(aq)，溶解就是固体变成水溶液中离子的过程。 当V溶解=V结晶>0时，溶液就达到了饱和，固体物质的质量就不再变化了，表面上看上去就像“不溶”了，实际上是溶解和结晶的速率相等。实验可以证明—— 【举例】 【探究实验】（2）取上层清液1～2ml，加入试管中，逐滴加入KI溶液，振荡，观察实验现象。 【分析】分析（2）的现象，说明平衡发生了移动。那么怎么定义这个平衡呢？ 【板书】一、 沉淀溶解平衡 1、定义：一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，形成饱和溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、特征：逆、动、等、定、变 【教师】那么影响这个平衡的因素有哪些呢？ 【启发】溶解是吸热还是放热的？（从断键、成键上分析物质，但也有例外，如:Ca(OH)2） 【板书】3 、影响沉淀溶解平衡的因素： 内因：难溶物质本身性质——主要决定因素 外因：（1）温度—升温，多数平衡向溶解方向移动 【】下列操作会使CaCO3 Ca2+ + CO32—溶解平衡如何移动？ 操作 加水 升温 加入CaCl2或Na2CO3 加入盐酸 溶解平衡移动方向 【学生】回答 【板书】（2）浓度—加水，平衡向溶解方向移动 （3）同离子效应—向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时，平衡正移 【教师】对于PbI2(s) Pb2+ + 2I—这个溶解沉淀平衡的可逆过程，它的平衡常数可以表示为： K = EQ \f([Pb2+][I—]2,[PbI2]) ，Ksp = K[PbI2] = [Pb2+][I—]2 也是一个常数，我们把这个常数称之为溶度积常数 【板书】4、溶度积常数（Ksp） 在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。 【说明并板书】 25℃,Ksp = K[PbI2] = [Pb2+][I—]2 = 7.1×10—9 mol3(L—3 注：（1）Ksp值的大小只与难溶电解质本身的 性质和温度有关，与浓度无关。 【问题探究】 (1)溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，请根据下表分析，溶度积与溶解度有什么关系？ 难溶物 Ksp表达式 Ksp值（25℃） 溶解度（g） AgCl 1.8×10—10 mol2(L—2 1.8×10—4 AgBr 5.0×10—13 mol2(L—2 8.4×10—6 AgI 8.3×10—17 mol2(L—2 2.1×10—7 Mg(OH)2 5.6×10—12 mol3(L—3 6.5×10—3 Cu(OH)2 2.2×10—20 mol3(L—3 1.7×10—5 (2)写出下列难溶物的溶度积表达式 (3)将0.001mol/L NaCl溶液和0.001mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成? 【强调】（1）溶度积的大小反映了溶液中溶质离子浓度的大小，一定程度上反映了难溶电解质在水中的溶解能力，但不能说溶度积越大，物质的溶解度就越大。因为从c→n→m→S还要乘以M，溶解度就大的物质其M不一定大。 【板书】（2）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解度越大；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。 【强调】（2）以AgCl为例，讲求溶解度S的计算方法。学生完成Mg(OH)2溶解度S的求算。 （3）该题引出溶度积规则。另沉淀完全是指溶液中该离子的浓度小于10—5mol/L 作业：P96 2 P109 7 【板书】 一、 沉淀溶解平衡 1、定义：一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，形成饱和溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、特征：动、等、定、变 3 、影响沉淀溶解平衡的因素： 内因：难溶物质本身性质——主要决定因素 外因：（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时，平衡正移 4、溶度积常数（Ksp） 在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。 注：（1）Ksp值的大小只与难溶电解质本身的 性质和温度有关，与浓度无关。 （2）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解度越大；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。 难溶 微溶 可溶 易溶 0.01 1 10 （S g/100g水） t t1 0 V溶解=V结晶>0 V结晶 V溶解 V 饱和CuSO4溶液 CuSO4固体 欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw@163.com 第 3 页 共 4 页