高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 第3节 沉淀溶解平衡（第1课时）教案 鲁科版选修4（通用）

沉淀溶解平衡课 型：复习课教学模式：问题探究式教学教学手段：讲练结合、合作探究、学导结合教学目标：1、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡 2、了解难溶电解质的沉淀转化的本质3、Ksp的意义及应用（图像及计算）内容分析：常见的考查形式：考点一沉淀溶解平衡的应用考点二与溶度积有关的计算考点三Ksp的意义图像分析教学过程：教师活动学生活动设计意图考点解读常见的考查形式：考点1沉淀溶解平衡的应用考点2与溶度积有关的计算 考点3Ksp的意义图像分析学生知识回顾明确复习目标导学诱思1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子浓度相等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入沉淀物，将促进溶解 学生判断，解答回顾有关沉淀溶解平衡的知识。淀溶解平衡的建立；教材回归一、难溶电解质的溶解平衡1概念：在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀 速率和沉淀 速率相等的状态2溶解平衡的建立： 固体溶质溶液中的溶质(1) v（溶解） v（沉淀），固体溶解 (2) v（溶解） v（沉淀），溶解平衡(3) v（溶解） v（沉淀），析出晶体学生完成，掌握基本知识点检查学生对本部分关键知识的掌握情况，为后面习题的讲解做好基础。概括整合3溶解平衡方程式的书写：注意在沉淀后用(s)标明状态，溶液中用“aq”标明状态，并用“”连接。 如：Ag2S(s) 2Ag (aq) +S2(aq)问题思考：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) AgClAg+Cl- CH3COOHCH3COOH 三个式子各表示什么含义？对细节做强调要求，规范答题。通过学生回答了解学生的掌握情况，并进行点拨交流研讨4、影响溶解平衡的因素：内因：电解质本身的性质 外因：遵循平衡移动原理：石灰乳浊液中，下列操作会使Ca（OH）2(s) Ca2+ (aq)+ 2OH-(aq)平衡如何移动？Ksp如何变化？操作加水升温加入CaCl2或NaOH加入CaO加入CaCO3加入盐酸平衡移动方向Ca2+OH-Ksp变化总结：浓度：加水稀释，平衡向 移动，温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，多数平衡向 方向移动(Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减少)。同离子效应：向平衡体系中加入难溶物相应的离子，溶解平衡向 移动，溶解度 。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或更难电离或气体的离子时，平衡向 的方向移动问题思考：1.加水稀释达平衡后，Ca2+与OH-的比值是少？升温达平衡又如何？2.加入CaCl2或NaOH或加入盐酸达平衡后，Ca2+与OH-的比值与加水稀释相同吗?为什么？例1(2020北京西城区质检)一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液10 mL蒸馏水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A BC D解析：根据沉淀溶解平衡方程式及溶度积表达式，溶液中Cl-或Ag+浓度越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中的Cl-或Ag+浓度有关，与溶液体积无关。答案：B变式1：石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH (aq),加入下列物质，可使Ca(OH)2固体减少的是（ ）A.Na2CO3溶液 B.AlCl3固体 C.NaOH浓溶液 D.CaCl2 固体学生自主归纳总结可引导学生从前边已经学过的有关平衡移动的知识点对本部分知识迁移分析。导学诱思淀溶解平衡既然是可逆平衡，如何从平衡常数角度表示淀溶解平衡？淀溶解平衡表达式中的离子浓度表示什么意义？学生思考，分析引导学习，归纳知识理解与深化二、沉淀溶解平衡常数溶度积1表达式：对于溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp 2意义：溶度积(Ksp)反映了物质在水中的 3影响因素：溶度积常数只与难溶性电解质的性质和 有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。4溶度积规则：某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系Qc Ksp： 溶液不饱和,无沉淀析出Qc Ksp： 溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态Qc Ksp： 溶液过饱和,有沉淀析出知识回顾，提问要求熟练掌握例题辨析例题2：（09广东)硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是（ 双选 ）A温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K变为不饱和溶液解析：平衡常数平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，A错误；温度一定时Kspc(Sr2)c(SO)，由上图可知，313 K时，相同SO浓度下，Sr2的浓度最大，所以平衡常数最大，B正确；283 K时，a点Sr2的浓度比平衡时要小，Qc小于Ksp(283 K)，对应为不饱和溶液，C正确；283 K下的饱和溶液，突然升温至363 K，Ksp减小，析出沉淀，仍为饱和溶液，D错。学生分析理解基本概念，学会分析Qc与Ksp大小关系对点训练变式2：已知Ksp(Ag2CrO4)9.01012，将等体积的4103 molL1的AgNO3溶液和4103 molL1的K2CrO4溶液混合，下列说法正确的是A恰好形成Ag2CrO4饱和溶液 B能析出Ag2CrO4沉淀C不能析出Ag2CrO4沉淀 D无法确定能否析出Ag2CrO4沉淀问题思考：医院透视用的“钡餐”，为什么用BaSO4作而不用BaCO3？。常温下，向KBr和KI混合溶液中滴加AgNO3溶液，当溶液中出现AgBr和AgI沉淀时，溶液中Br-和I-之比是多少？提示：分析Qc与Ksp大小关系答案：B培养学生独立运用知识做题能力。迁移应用三、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成(1)调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入少量氨水调节pH至7-8,离子方程式为: 。问题思考：除去MgCl2溶液中的FeCl3杂质，可加入哪些物质调节溶液pH？(2)沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2+（除去污水中的重金属离子）离子方程式 。问题思考：1.若向等浓度的NaCl、Na2S的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先产生哪种沉淀？2.沉淀的溶解(1)酸溶解法： 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 .(2)盐溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为 (3)氧化还原溶解法： 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。(4)配位溶解法：（了解）如AgCl溶于氨水,离子方程式为 。问题思考：请你从沉淀平衡的角度解释溶洞的形成。学生阅读材料，分析原因让学生从沉淀溶解平衡角度解释对沉淀溶解平衡的相关知识，加深理解，学会应用。迁移应用3.沉淀的转化(1)实质： 的移动(2)特征：一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度 的沉淀容易实现沉淀的溶解度差别 ，越容易转化(3)应用：锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为 .矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)离子方程式为 .硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3，在继续煮沸的过程中，MgCO3转化为更难溶的Mg(OH)2。例题3：对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释，其中正确的有（ ）A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化C.MgCO3电离出的发生水解，使水中OH-浓度减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp，生成Mg(OH)2沉淀D.MgCO3电离出的发生水解，使水中OH-浓度增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp,生成Mg(OH)2沉淀解析：Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp,故B正确；MgCO3水解产生OH-，而与Mg2+结合生成难溶物Mg(OH)2沉淀，故D正确。答案：BD变式3：要使工业废水中的重金属离子Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( )A硫化物 B硫酸盐 C碳酸盐 D以上沉淀均可问题思考：课本P94页，ZnS沉淀为什么会转化成为CuS沉淀？学生总结归纳对沉淀溶解平衡的相关知识，加深理解，学会应用。概念提升四、与溶度积有关的计算例题：已知25时，AgI饱和溶液中c(Ag)为1.23108 mol/L，AgCl的饱和溶液中c(Ag)为1.25105 mol/L。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol/L的溶液中，加入8 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液，下列叙述正确的是()A混合溶液中c(K)c(NO)c(Ag)c(Cl)c(I)B混合溶液中c(K)c(NO)c(Cl)c(Ag)c(I)C加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀D混合溶液中约为1.03103规律方法Ksp与物质溶解能力的关系：(1)用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力时，物质的类型(如AB型、A2B型、AB2型等)必须相同。(2)对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。(3)对于不同类型的物质，当Ksp相差不大时不能直接作为比较依据，可通过比较饱和溶液溶质的物质的量浓度确定溶解能力强弱。巩固练习：在溶液中有浓度均为0.001 mol/L的Fe2、Cu2、Zn2、Mg2等离子，已知：KspFe(OH)24.91017；KspCu(OH)22.21020 KspZn(OH)21.21017；KspMg(OH)25.61012当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列哪种离子所需的pH最小AFe2 BCu2 CZn2 DMg2答案B学生分析提示：先分析谁反应，再算反应剩余，再求各离子量根据规律分析初步学会分析如何计算Ksp。课堂练习已知:25时，KspMg(OH)2 =5.6110-12，KspMgF2=7.4210-11。下列说法正确的是( )A.25时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的 Mg2+大B.25时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,Mg2+增大C.25时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水 中的Ksp比在20 mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D.25时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后, Mg(OH)2不可能转化为MgF209浙江学生分析以上知识的综合运用课堂小结对照学习目标，从知识和能力两个方面总结本节课的收获。学生在解题过程中实现知识点的复习，体味学习的成就。完成对应的知识梳理对本节课的复习有一个全面整体的回顾课后反思本节课中涉及到平衡的相关知识可与前面内容迁移并用。另外，对于沉淀溶解平衡过程的理解还要加深。总结知识总结教学反思：1、留下足够的时间思考提出问题，对知识点予以整理归纳。2、问题的设计要注重实效，针对讲解内容，有针对的训练3、课前预习要到位，安排好课下具体任务和习题练习。附：【高考试题回放】1.(2020年高考山东卷)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3AgI Ag2CrO4 BAgCl Ag2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl3.（2020高考化学江苏试题）一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知: pM=-lg c(M)，pc(CO32)= -lg cc(CO32)。下列说法正确的是 AMgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次增大Ba 点可表示MnCO3 的饱和溶液，且c(Mn2)= c(CO32)Cb 点可表示CaCO3 的饱和溶液，且c(Ca2)c(CO32)Dc 点可表示MgCO3 的不饱和溶液，且c(Mg2)c(CO32)【解析】本题属于基本概念与理