高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第2课时教案选修4

1、第二课时沉淀反应的应用三维目标知识与技能让学生掌握沉淀反应的应用， 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。过程与方法引导学生根据已有的知识经验，分析推理出新的知识。情感态度与价值观认识自然科学中的对立统一的辩证唯物主义。教学重难点教学重点沉淀的转化。教学难点沉淀的转化和溶解。教学方法实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示。教学过程设计引入新课 复习 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 沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成 学生思考

2、向饱和 NaCl 溶液中加浓盐酸会有什么现象？学生动手实验：观察实验现象，并运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因。 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？ 提问 ：如果想沉淀溶液中的碳酸根，可以用什么方法？学生阅读课本P61 第一部分：沉淀的生成，完成思考与交流。1如果要除去某溶液中的硫酸根离子，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？2以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去 的离子全部通过沉淀除去？说明原因。 分析 应该加入钡盐，因为在相同条件下硫酸钡的溶解度比硫酸钙小。 总结 根据物质的溶解性，加入

3、一种离子生成沉淀即可。例1.为除去MgC2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()A NaOH B Na2CO3C 氨水D MgO例2.将4X 10 3 mol L -的AgNO溶液与4X 10 3 mol L 一的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl) =1.8X10-0 mol 2 - L 2解：只有当Q>限时，离子才能生成沉淀。混合后：c(Ag +) =4X10 3 mol L c(Cl ) =4X10 3 mol L 1Q=c(Ag + )c(Cl ) =4X10 3 mol 1一><4><10 3 mol L1= 1

4、.6 X 10 5 mol 2 L 2>1.8 X 10 10 mol 2 - L 2QOKsp,所以有AgCl沉淀析出。练习：将4X10 3 mol-1的Pb(NC3) 2溶液与4X10 3 mol L 一的KI溶液等体积混合 能否有沉淀析出？Ksp(PbI 2) =7.1 X10 9 mol3 - L 3解：Q=c(Pb2+)C2(I ) =4X 10 3 mol L 1X(4 X 10 3 mol - L 1) 2=6.4 X 10 8>Ksp(PbI 2) 所以有 PbI 2 沉淀析出。例3.在1L含1.0X10-3 mol L T的SH溶液中，注入 0.01 mol Ba

5、Cl 2溶液(假设溶液 体积不变)能否有效除去 SC4 ?已知：Ksp(BaSC4) =4X 10 10 mol2 2(注意：当剩余离子即 平衡离子浓度w 10 5 mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去)。解：c(Ba2+) = 0.01 mol/L , c(SO4 ) = 0.001 mol/L ，生成 BaSO沉淀后，Ba2+过量，剩 余的即(Ba2+) =0.01( mol/L) -0.001( mol/L) =0.009 mol/L。(SO4 ) = Ksp/(Ba 2+) =1.1 x 10 10/9.0 x 10 3= 1.2 x 10 8( mol/L)。因为剩余的c

6、(SO4 ) =1.2 x 10 8 mol/L <1.0X10 5mol/L 。所以，SO24 已沉淀完全，即有效除去了SO24 。2沉淀的溶解 过渡 既然已经存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。思考为什么医学上常用BaSO作为内服造影剂“银餐”，而不用BaCO作为内服造影剂“钡餐”？BaSO和BaCO的沉淀溶解平衡分别为:BaSO(s) .、Ba2 (ag) + SO (ag) Ksp= 1.1 x 10 10 mol 2 - L 2BaCO(s) -Ba2+(ag) +CO (ag) Kp=5.1 X10 9 mol 2 L 2由于人体内胃酸的酸性较强 (pH0.9 1.5),如果服下B

7、aCO,胃酸会与CO反应生成CQ 和水，使CO一离子浓度降低，使 QC<Kp,使BaCO的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的 Ba2 +浓度增大而引起人体中毒。BaCGG)一曲飞的 +C。; (ag)+|+ I CO, + 0而SO不与4结合生成硫酸，胃酸中的4对BaSO的溶解平衡没有影响，BS2+浓度保持 在安全浓度标准下，所以用BaSO作“银餐”，而不能用 BaCO作为内服造影剂“银餐”。分析BaCQ(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中：BaCO+ 2印= = =COf + H2O+ Ba2+ CaCM 2H =CQT + H2O+ Cai +ZnS+ 2H+= = = Zn2+ + H2ST

8、难溶于水的氢氧化物溶解在酸中：Mg(OH> + 2H = = = Mg2+ + 2HO Fe(OH)3 + 3HI+ = Fe3+ + 3H2。Mg(OH)(s)溶解在氯化俊等酸性的盐溶液中：Mg(OH> + 2NH = = = M(2+ + HbO+ 2NH提问结合以前的知识，如果想溶解碳酸钙，可以用什么方法？学生阅读课本 片第二部分教师指导学生完成试验 33总结溶解沉淀的方法：加入足量的水；使沉淀转化为气体；使沉淀转化为弱电解质。交流、讨论1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的?2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？练习2:试用平衡移动原理解释下列事实1. FeS不溶于水，但

9、却能溶于稀盐酸中。2. CaCO难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。3. 分别用等体积的蒸储水和0.010 mol/L硫酸洗涤BaSO沉淀，用水洗涤造成的BaSO的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。过渡提问当向AgNO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？学生思考根据实验34的实验步骤，完成实验。设问通过实验你观察到了什么现象？探究实验(1)在1试管中加入ZnSO溶液，再滴入 NaS溶液，观察现象。(2)静置后倾去上层清液，蒸储水洗涤沉淀23次。(3)向沉淀中滴加适量的 CuSO溶液，观察现象。实验现象有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。追问为什么白色的

10、ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？分析ZnS在水中存在沉淀溶解平衡：ZnS(s) Zn"(aq) +S2 (aq) Ksp= 1.6 X 10 24 mol2” 2CuS在水中存在沉淀溶解平衡：CuS(s) oT(aq) +S2 (aq) Ksp= 1.3 X 10 36 mol2” 2ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) > Ksp(CuS), CuS的溶解度远小于 ZnS的溶解度。(1)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释当向ZnS沉淀上滴加CuSO溶液时，ZnS溶解产生的S”与CuSO溶液中的Cu2+足以满足 Q>G(CuS)的条件，S'与CiJ

11、+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得 寸的浓度降低，导致 S2与Zn"的QvKsp(ZnS),使得ZnS不断地溶解，结果是 ZnS沉 淀逐渐转化成为CuS沉淀。ZnS( s)，+ (叫)+ S2-(江q)十平衡而右移方 Cu'uq)1(CliS(s)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应:ZnS(s) + Cu2 (aq) = CuS(s) + Zn2 (aq)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。如：在 AgCl(s) 中加入 NaI 溶液可转化为 AgI(s) 沉淀。在Ca

12、SO(s)加入NaCO溶液可转化为 CaCO(s)沉淀。(2)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定量计算例1.在ZnS沉淀加入10 mL 0.001 mol/L 的CuSO溶液是否有 CuS沉淀生成？已知：Ksp(ZnS) = 1.6 X 10 24 Ksp(CuS) = 1.3 X 10 36 mol2 - L 2解：ZnS沉淀中的硫离子浓度为：c(S2 ) =c(Zn2+) = (Ksp)1/2 = (1.6 x 10 24)1/2 = 1.26 x 10 12( mol/L)Q= c(Cu2+)c(S 2 ) =1.0 x 10 3 mol/L x 1.26 x 10 12 mol/L =1.

13、26 x 10 15 mol 2 - L 2 因为：Qc(CuS)>G(CuS),所以ZnS沉淀会转化为 CuS沉淀。 板书 3. 沉淀的转化完成试验 35 ，学生阅读P63 剩余部分。 总结 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或放出气体的离子， 使平衡向溶解的方向移动。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 CiT、Hg"、Pb2+等重金属离子。 182 2 362 2Ksp(FeS) =6.3 X 10 mol L Ksp(CuS) = 1.3 x 10 mol LK5P(HgS) =6.4 x

14、10 53 mol 2 L 2 Ksp(PbS) =3.4 x 10 28 mol 2 L 2FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+(ag)FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(ag)FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+(ag) 提问 水垢中的Mg(OH)2 是怎样生成的？硬水：是含有较多 Ca2+、Mcj HCO、C和SCT的水。2力口热时：Ca + 2HCO = CaCO J + CO T + H2O2Mg +2HCO=MgCOX + COT + H2OMgCOs) +H20= Mg(OH)(s) +C

15、OT为什么在水垢中镁主要以Mg(OH>沉淀形式存在，而不是以MgC的淀的形式存在？比较它们饱和时c（Mg2 ）的大小。在MgCO勺饱和溶液中：c（Mg2+）=W（MgCO）=今6.8 X 10 6 =2.6 X 10 3 mol L在Mg（OH»饱和溶液中：2+ c(Mg )=Ksp(Mg(OH)2)3 /5.6 X10,4= 1.1- -4X 10mol L练习3:将AgNO溶液依次加入氯化钠溶液、澳化钠溶液、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 f。 出现这种颜色变化的原因是：小结沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有： 。投影:浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。入加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或放出气体的离子，使平衡向