《沉淀溶解平衡》教案3.doc

沉淀溶解平衡教案教学目标1、知道难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡2、运用平衡移动原理分析、解决沉淀的形成、溶解和沉淀的转化问题。过程与方法能够根据实验现象，得出结论。教学过程【联想质疑】(1)加热硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2会转化为CaCO3和Mg(OH)2，你知道它们是怎样生成的吗？(2)处理污水时，向其中加入FeS固体，以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，发生了那些化学反应？【讲述】CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质，尽管难溶电解质难溶于水，但在水中也会建立动态平衡。一、沉淀溶解平衡与溶度积【观察思考】94页。取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液，即PbI2的饱和溶液滴加几滴KI溶液，观察现象。你能解释观察到的现象吗？1、沉淀溶解平衡：尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：PbI2(s)Pb2+ + 2I- 2、溶度积常数或溶度积(Ksp )：难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变(或一定)。其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。PbI2(s)Pb2+ + 2I- 25时，Ksp=Pb2+I-2=7.110-9 mol3L-33、溶度积(Ksp )的性质溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动，而不能改变溶度积.不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s)Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2L-2AgBr(s)Ag+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol2L-2AgI(s)Ag+ + I- Ksp= Ag+Br- = 8.310-17mol2L-2Mg(OH)2(sMg2+ + 2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3L-3结论：相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。如：Ksp(AgCl)Ksp (AgBr)Ksp(AgI) 溶解度：Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的溶解与生成离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系：(1)当QcKsp时是过饱和溶液，离子生成沉淀即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态(饱和为止)。(2)当Qc=Ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。(3)当QcKsp时是不饱和溶液，沉淀溶解即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态(饱和为止)。以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。(1)沉淀的溶解思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”？BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2L-2BaCO3Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2L-2由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc Ksp(CuS)，CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。【讲解】ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(CuS)的条件， S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的QcKsp(ZnS)，使得ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。【追根寻源】99页。水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的？学生阅读自主解决。硬水：是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加热时：Ca2+ +2HCO3- = CaCO3+CO2 +H2OMg2+ +2HCO3- = MgCO3+CO2+ H2OMgCO3 +H2O = Mg(OH)2 +CO2为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgC