高中化学第三章物质在水溶液中的行为第节沉淀溶解平衡时教学设计鲁科选修

1、第三章物质在水溶液中的行为第3节 沉淀溶解平第1课时衡【教学目标】知识与技能：1.学生了解难溶电解质在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，并能结合实例进行描述。 2.学生能写出溶度积的表达式，知道溶度积常数（溶度积）的含义。3.能运用平衡移动的观点对沉淀转化过程进行分析，知道沉淀转化的本质并能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：在探究难溶电解质的溶解平衡实验中，学生学会自主设计实验、独立思考，提高分析问题、解决问题的能力。情感态度与价值观：在实验探究过程中，激发学生学习化学的兴趣，树立对立统一的辩证唯物主义世界观。【教学过程】【引入】已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质

2、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+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，难溶 微溶 可溶 易溶0.01 1 10 （S g/100g水） 不溶是相对的。一、沉淀溶解平衡1.一

3、些电解质如BaSO4在水中溶解很少（难以溶解)，所以称为难容电解质。尽管这些电解质难溶解于水，但在水中也会建立一种动态平衡。2.定义：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀形成的速率相等，形成电解质的饱和溶液，固体量和溶液中各离子的浓度保持不变的平衡状态，称为沉淀溶解平衡 。 难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。 例如：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)3.沉淀溶解平衡的特征。(具有动态平衡的特征)（1） “逆”：（2） “等”V溶解 = V沉淀 0 。（3）“动”动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。（4） “定”达到平衡

4、时，溶液中离子的浓度保持不变。（5）“变”当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。二、溶度积常数或溶度积(Ksp )1. 定义：难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态（饱和溶液）时， 化学计量数次方的乘积为一个常数，该常数称为溶度积常数（简称溶度积），用Ksp表示，有单位。2.表达式：对于一般沉淀平衡，AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq) 有： KspAnm Bmn3. 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

5、 = Pb2+I-2 = 7.110-9 mol3L-34. 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(s) Mg2+2

6、OH- 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:AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)5. 溶度积规则QKSP时，溶液过饱和，平衡向生成沉淀的方向移动，直到平衡（溶液达到饱和）。QKSP时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 。QKSP时，溶液未饱和，平衡向沉淀溶解的方向移动，直到平衡（溶液达到饱和）。 沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，控制浓度大小，可使反应向所需要的方向转化。三、【问题探究】(1)溶度积和溶解

7、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）AgCl1.81010 mol2L21.8104AgBr5.01013 mol2L28.4106AgI8.31017 mol2L22.1107Mg(OH)25.61012 mol3L36.5103Cu(OH)22.21020 mol3L31.7105(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

8、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cnmS还要乘以M，溶解度就大的物质其M不一定大。（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105mol/L四、检测题1. 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ()ABaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解2. 有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是 (

9、) AAgCl的沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低3. 向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是()Ac(CO)Bc(Mg2)Cc(H) DKsp(MgCO3)4. 下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是 ()A难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡BKsp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关CKsp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小

10、D可通过Q和Ksp的相对大小，来判断沉淀溶解平衡的移动方向5. 在BaSO4饱和溶液中加入少量氯化钡溶液时产生沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()ABa2SO(Ksp)BBa2SOKsp，Ba2SOCBa2SOKsp，Ba2SODBa2SOKsp，Ba2SO6. 列难溶盐的饱和溶液中，Ag浓度最大的是() AAgCl(Ksp1.81010 mol2L2)BAg2CO3(Ksp8.11012 mol3L3)CAg2CrO4(Ksp9.01012 mol3L3)DAgBr(Ksp5.01013 mol2L2)7.8.9.10.参考答案1. 【解析】虽然难溶电解质的溶解度很

11、小，但在水中仍有极少量的溶解，A项不正确；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag)2c(SO)，C项不正确；沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动，D项不正确；v(沉淀)v(溶解)是溶解平衡的特征，B项正确。【答案】B2. 【解析】AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，A项正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag和Cl，B项错误；一般来说，升高温度有利于固体物质的溶解，C项正确；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl浓度，促使溶解平衡向左移

12、动，降低了AgCl的溶解度，D项正确。【答案】B3. 【解析】MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s) Mg2(aq)CO(aq)，加入少量稀盐酸可与CO促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(CO)减小，c(Mg2)及c(H)增大，Ksp(MgCO3)只与温度有关。【答案】A4. 【解析】在一定温度下，Ksp为一常数，Ksp数值大小只能用于同种类型物质(即组成的阴、阳离子个数比相同)溶解能力大小的比较，C项错误。【答案】C5. 【解析】因加入BaCl2溶液，使Ba2浓度增大，SO浓度减小；Ba2SOKsp，但Ba2SO。【答案】C6. 【解析】难溶物的Ksp可以衡量溶解能力，AgCl和AgBr，Ag2CO3和Ag2CrO4的组成和结构分别相似，可以直接通过Ksp数值的大小来比较它们的溶解能力。故A、D项相比较，A中的