高中化学 《难溶电解质的溶解平衡》教案4 新人教选修4

1 第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 第一课时 第一课时 一一 三维目标三维目标 一 知识技能 一 知识技能 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 培养学生的知识迁移能力 动手实验的能力和逻辑 推理能力 二 过程方法 二 过程方法 引导学生根据已有的知识经验 分析推理出新的知识 三 情感态度价值观 三 情感态度价值观 认识自然科学中的对立统一的辨证唯物主义 二 教学重点 二 教学重点 难溶电解质的溶解平衡 沉淀的转化 三 教学难点 三 教学难点 沉淀的转化和溶解 四 教学方法 四 教学方法 实验法 自主学习 合作探究 多媒体展示 五 教学过程 五 教学过程 引入新课引入新课 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 学生学生 回忆 思考 观察 设问设问 在 NaCl 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 学生学生 思考 回答 溶解平衡 副板书副板书 NaCl s NaCl s NaNa aq aq ClCl aq aq 学生学生 回忆化学平衡理论 并与溶解平衡建立联系 设问设问 NaCl 能不能和盐酸反应 学生学生 思考回答 补充演示实验补充演示实验 1 1 向饱和 NaCl 溶液中加浓盐酸 学生学生 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 板书板书 第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 讲述讲述 我们知道 溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一 例如 AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合 生成白色沉淀 AgCl 如果上述两种溶液是等物质的量浓度 等体积的 一般认为反应可以进行到底 设问设问 Ag 和 Cl 的反应真的能进行到底吗 思考与交流思考与交流 指导学生阅读 P65 66 板书板书 一 一 AgAg 和 和 ClCl 的反应真的能进行到底吗 的反应真的能进行到底吗 问题问题 1 当 AgNO3与 NaCl 反应生成难溶 AgCl 时 溶液中是否含有 Ag 和 Cl 生回答生回答 有 2 难溶电解质的定义是什么 难溶物的溶解度是否为 0 生回答 教师强调生回答 教师强调 习惯上习惯上 将溶解度小于将溶解度小于 0 010 01 克的电解质称为难溶电解质克的电解质称为难溶电解质 难溶电解质的溶解度尽管很小 但不会等于难溶电解质的溶解度尽管很小 但不会等于 0 0 生成生成 AgClAgCl 沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子 在反应体系中共存在反应体系中共存 教师强调教师强调 2 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生 在于生成物的溶解度小 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生 在于生成物的溶解度小 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1010 5 5mol L mol L 时时 沉淀达到完全 沉淀达到完全 3 难溶电解质 如 AgCl 是否存在溶解平衡 如何表示 生回答生回答 是 Cl aq Ag aq AgCl s 4 什么情况下就到达溶解平衡 生回答生回答 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 就到 达溶解平衡 板书板书 一 难溶电解溶解平衡一 难溶电解溶解平衡 1 1 概念 概念 在一定条件下 难溶电解质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 溶液中在一定条件下 难溶电解质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 各离子的浓度保持不变的状态 也叫沉淀溶解平衡 也叫沉淀溶解平衡 2 2 表达式 如 表达式 如 AgClAgCl s s ClCl aqaq AgAg aqaq 过渡过渡 根据我们前面所学的知识 请同学们归纳出溶解平衡的特征 引导学生归纳并板书引导学生归纳并板书 3 3 特征 动 等 定 变 特征 动 等 定 变 讲解讲解 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 练习练习 2 2 书写碘化银 氢氧化镁溶解平衡的表达式 板书板书 4 4 影响溶解平衡的因素 影响溶解平衡的因素 提问提问 应该从那几方面去分析 板书板书 1 1 内因 电解质本身的性质 内因 电解质本身的性质 展开 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 们称作微溶物质微溶物质 有的溶解的很少 像 CaCO3 AgCl AgS 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难溶物质 在水溶液中我们把它们称作沉淀 副板书 难溶 微溶 易溶 0 01 0 1 m g 板书板书 绝对不溶的电解质是没有的 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 同是难溶电解质 溶解度差别也很大 易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡 易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡 根据前面所学知识大家一起来探讨影响溶解平衡的外界因素 板书板书 2 2 外因 外因 讲述 通常我们讲的外因包括浓度 温度 压强等 对于溶解平衡来说 在溶液中进行 可忽略压强的影响 下面请同学们考虑浓度 温度对溶解平衡分别有什么影响 学生回答 教师总结板书学生回答 教师总结板书 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 3 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 巩固训练巩固训练 P72 习题 1 2 补充练习补充练习 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 减少的是 A B A Na2CO3溶液 B AlCl3溶液 C NaOH 溶液 D CaCl2溶液 总结过渡总结过渡 难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系 遵从平衡移动原理 沉淀溶解平衡跟其他平衡一样也有平衡常数 这个平衡常数应该怎样表示呢 科学视野 指导学生阅读 P70 科学视野有关内容 板书板书 5 5 溶度积 平衡常数 溶度积 平衡常数 K Ksp sp 对于沉淀溶解平衡 平衡时 对于沉淀溶解平衡 平衡时 M Mm mA An n s s mMmMn n aqaq nAnAm m aqaq K Ksp sp c c M Mn n m m c A c Am m n n 在一定温度下 Ksp 是一个常数 称为溶度积常数 简称溶度积 若任意时刻有 若任意时刻有 QcQc c c M Mn n m m c A c Am m n n 则有 则有 QcQc K Ksp sp 过饱和 析出沉淀 过饱和 析出沉淀 QcQc K Ksp sp 饱和 平衡状态 饱和 平衡状态 QcQc K Ksp sp 过饱和 析出沉淀 过饱和 析出沉淀 QcQc K Ksp sp 饱和 平衡状态 饱和 平衡状态 QcQc K Ksp sp 未饱和 未饱和 第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 第 二 三课时 沉淀溶解平衡的应用第 二 三课时 沉淀溶解平衡的应用 一一 三维目标三维目标 一 知识技能 一 知识技能 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 培养学生的知识迁移能力 动手实验的能力和逻辑 推理能力 二 过程方法 二 过程方法 引导学生根据已有的知识经验 分析推理出新的知识 三 情感态度价值观 三 情感态度价值观 认识自然科学中的对立统一的辨证唯物主义 二 教学重点 二 教学重点 难溶电解质的溶解平衡 沉淀的转化 5 溶解 沉淀 三 教学难点 三 教学难点 沉淀的转化和溶解 四 教学方法 四 教学方法 实验法 自主学习 合作探究 多媒体展示 五 教学过程 五 教学过程 新课引入 难溶电解质的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 本节课我们共同探究 沉淀反应的应用 板书板书 二 沉淀溶解平衡的应用 二 沉淀溶解平衡的应用 问题引入问题引入 向饱和 NaCl 溶液中加浓盐酸会有什么现象 运用平衡移动原理 讨论产生现象 的原因 学生回忆 讨论学生回忆 讨论 总结总结 加入相同离子 平衡向沉淀方向移动 以上是存在溶解平衡时的情况 如果不存在溶解平衡 如何生成沉淀呢 问题引入问题引入 如何处理工业废水中的 Fe3 学生思考 讨论 回答学生思考 讨论 回答 可以加入含 OH 的溶液将 Fe3 转化为 Fe OH 3沉淀 教师补充教师补充 加入含 OH 的溶液将 Fe3 转化为 Fe OH 3沉淀 OH 的溶液就是 沉淀剂 还可 以通过调节溶液的 pH 值来使 Fe3 转化为 Fe OH 3沉淀 板书板书 1 1 沉淀的生成 沉淀的生成 1 1 方法 方法 A A 调节 调节 PHPH 法法 B B 加沉淀剂法 加沉淀剂法 C C 同离子效应法 同离子效应法 D D 氧化还原法 氧化还原法 说明说明 1 沉淀剂的选择 要求除去溶液中的某种离子 又不能影响其他离子的存在 并且 由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去 2 形成沉淀和沉淀完全的条件 由于难溶电解质溶解平衡的存在 在合理选用沉淀剂的同时 有时还要考虑溶液的 pH 和温度的调控 3 通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式 促使其转变为溶解度更小的难电解质以 便分离出去 思考与交流思考与交流 P67 P67 指导学生思考讨论两个问题 总结板书总结板书 2 2 原则 生成沉淀的反应能发生 且进行得越完全越好 原则 生成沉淀的反应能发生 且进行得越完全越好 3 3 意义 物质的检验 提纯及工厂废水的处理等 意义 物质的检验 提纯及工厂废水的处理等 说明说明 生成难溶电解质的沉淀 是工业生产 环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重 要方法之一 但不是唯一方法 练习练习 1 1 为除去 MgCl2溶液中的 FeCl3 可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 D A NaOH B Na2CO3 C 氨水 D MgO 过渡过渡 既然已经存在沉淀 就存在沉淀溶解平衡 沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动 考虑 提问提问 结合以前的知识 如果想溶解碳酸钙 可以用什么方法 为什么 学生学生 阅读课本 67 页第二部分后分析 在 CaCO3 s Ca2 aq CO32 aq 当加入盐酸时发生 CO32 2H H2O CO2 c CO32 减小 上述平衡向溶解方向移动 CaCO3 便逐渐溶解 6 过渡过渡 除了酸之外 某些盐溶液也可用来溶解沉淀 教师指导学生完成试验教师指导学生完成试验 3 33 3 滴加试剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化氨溶液氯化氨溶液 现象现象固体无明显溶解现象固体无明显溶解现象迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解 思考与交流思考与交流 1 有关反应的化学方程式 学生思考讨论学生思考讨论 应用平衡移动原理分析 解释上述发生的反应 并试从中找出使沉淀溶解 的规律 教师小结教师小结 板书板书 2 2 沉淀的溶解 沉淀的溶解 1 1 方法 方法 加入足量的水加入足量的水 使沉淀转化为气体使沉淀转化为气体 使沉淀转化为弱电解质使沉淀转化为弱电解质 氧化还原法 氧化还原法 适用于具有明显氧化性或还原性 适用于具有明显氧化性或还原性 的难溶物的难溶物 使沉淀转化为配合物使沉淀转化为配合物 AgClAgClAgAg ClCl AgCl 加氨水生成银氨离子可溶 使沉淀转化为其他沉淀使沉淀转化为其他沉淀 练习练习 2 2 P72P72 5 5 试用平衡移动原理解释下列事实 1 FeS 不溶于水 但却能溶于稀盐酸中 2 CaCO3难溶于稀硫酸 但却能溶于醋酸中 3 分别用等体积的蒸馏水和 0 010mol L 硫酸洗涤 BaSO4沉淀 用水洗涤造成的 BaSO4的损失 量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量 小结小结 过渡提问过渡提问 当向 AgNO3和 NaCl 恰好完全反应的平衡体系中加入 I 若再加入 S2 会看 到什么现象 学生思考学生思考 根据实验 3 4 的实验步骤 指导学生完成实验 设问设问 通过实验你观察到了什么现象 步骤步骤AgClAgCl 和和 AgNOAgNO3 3溶液混合溶液混合向所得固体混合物中滴加向所得固体混合物中滴加 KIKI 溶液溶液 向新得固体混合物中滴加向新得固体混合物中滴加 NaNa2 2S S 溶液溶液 现象现象又白色沉淀析出又白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色 演示实验演示实验 3 3 5 5 根据实验 3 4 的实验步骤 指导学生完成实验 步骤向溶液中滴加溶液向有白色沉淀的溶液中滴加溶液静置 现象有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出溶液褪至无色红褐色沉淀析出溶液褪至无色 思考与交流思考与交流 7 学生思考讨论学生思考讨论 完成试验 3 5 学生阅读 63 页剩余部分 板书板书 3 3 沉淀的转化 沉淀的转化 总结板书总结板书 方法 加入可与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 使平衡向溶解的方方法 加入可与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 使平衡向溶解的方 向移动 向移动 练习练习 3 3 将 AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液 溴化钠溶液 碘化钾溶液中都会出现不同颜色 的沉淀 沉淀的颜色变化是 出现这种颜色变化的原因是 练习练习 4 4 己知碳酸钙和氢氧化钙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 在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有 SO2 O2 N2 CO2等 为了除去有害气体 SO2变废为宝 常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬 浊液洗涤废气 反应产物为石膏 1 写山上述两个反应的化学方程式 S02与 CaCO3悬浊液反应 S02与 Ca OH 2悬浊液反应 2 试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由 小结