沉淀溶解平衡和化学1海水中化学元素教学设计

《沉淀溶解平衡》教学设计一、教学目标[知识与技能]1．知道难溶电解质在水中存在溶解情况，并能结合实例进行描述。2．能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解与生成进行分析。3．能写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义及可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。4．培养知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。[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]通过探究活动，体验沉淀溶解平衡状态的存在及其移动方向的确定的方法，树立对立统一的思想，激发求知的兴趣和求真的态度，培养探究、思考、合作、交流创新的品质。二、教学重点与难点重点、难点：沉淀溶解平衡三、教学方法习题练习、讲解启发、实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示四、教具准备：试剂：饱和食盐水、浓盐酸仪器：试管、滴管、多媒体平台、电脑五、教学过程[导入新课]当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞，如何形成?小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？这都与我们要学习第三节沉淀溶解平衡有一定关系。[图片展示]千姿百态的岩石、溶洞、蛀牙。[老师]现在学习沉淀溶解平衡之前，我们首先思考讨论两个问题：问题一，在NaCl的水溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？[学生思考讨论]分两种情况：当溶液没有达到饱和时，固体能继续溶解；当溶液达到饱和时不能继续溶解。[老师提出质疑]达到饱和后固体真的不能溶解了吗？[图片展示]将形状不规则的NaCl固体放在饱和食盐水中过了一昼夜后发现变成形状规则的固体且质量不变。你得到什么启示？[老师提示]联想如何改变固定形状的积木？拆——拼。[学生]其实有溶解也有结晶的过程。质量不变说明这两种过程的速率相等。[老师]可用NaCl（S）Na++Cl-表示[老师]问题二：NaCl能不能与盐酸反应？在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有什么现象？[学生实验]在饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸实验现象：有大量白色沉淀产生。[老师]你认为白色沉淀是什么物质？产生白色沉淀的原因是什么？（提示联系问题一）[学生分组分析讨论]白色沉淀是NaCl。原因：NaCl（S）Na+(aq)+Cl-(aq)加入浓盐酸，C(Cl-)增大，使平衡向左移动，有NaCl固体生成.[老师]可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？如难溶物PbI2，若有，可以如何表示？（参照NaCl（S）Na++Cl-）[学生]书写：PbI2（S）Pb2＋(aq)+2I－(aq)[老师]我们的预测到底成不成立？如何用实验验证？[学生]思考，讨论，回答。[老师]请同学们阅读课本寻找答案，并回答产生这种现象的原因。[学生]观察课本图3-3-1，思考，回答。[老师]事实证明，难溶物质在水中也有溶解过程，在饱和溶液中也存在溶解平衡。AgCl在饱和溶液中也存在溶解平衡。[动画演示]氯化银的溶解过程[分析]一方面：少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中(沉淀溶解过程)，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面析出(沉淀生成过程).当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，既可以形成AgCl的饱和溶液，达到一种平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。[多媒体显示]一、沉淀溶解平衡1．定义：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。2、表达式：如Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)[学生总结]写表达式需要注意之处：状态、可逆符号、系数[练习]写出碳酸钙在饱和溶液中沉淀溶解平衡的表达式CaCO3(s)Ca2++CO32-（aq可省略）[讲解]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。[学生回忆、联系、回答]2、特征：逆、动、等、定、变（1）逆：沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的。（2）动：动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行。（3）等：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等。（4）定：达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变。（5）变：沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起来的，当条件改变，会建立新的平衡。[练习]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，溶液中离子的浓度相等且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解2.难溶等于不溶吗？[讲解]习惯上,将溶解度小于0.01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0，没有绝对不溶的物质。[多媒体显示]4、影响溶解平衡的因素：[老师提示]应该从那几方面去分析？[多媒体显示]（1）内因：电解质本身的性质①绝对不溶的电解质是没有的。②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）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（如①加水②增大相同离子浓度）、温度（如升温）对溶解平衡分别有什么影响？[学生思考回答]1、浓度：①加水，平衡向溶解方向移动。②增大相同离子浓度1．温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。[补充实验]在实验一的过饱和溶液中加适量水，沉淀溶解。[交流·研讨]珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳：Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。[练习]在平衡体系Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-中，能使Ca(OH)2减小的是（）A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液[过渡]沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，那么当难溶物达到溶解平衡时也会有沉淀溶解平衡常数，其意义又是什么？[多媒体显示]二、沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数或溶度积Ksp[提问]联系已学的平衡常数，对于Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)其平衡常数的表达式该如何表示？[学生]K=c(Mg2+).c(OH-)2c(Mg(OH)2)[老师]c(Mg(OH)2)为常数，故K·c[Mg(OH)2]也为常数，就是Ksp。即Ksp=c(Mg2+)c(OH-)21、定义：难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，其平衡常数为离子浓度系数次方的乘积，为一定值，这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示.2、表达式：例如：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)25℃Ksp=c(Mg2+)c(OH-)2==5.6×10-12mol3·[巩固训练]请写出BaSO4Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式[多媒体显示]3、溶度积性质：①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。②Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。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>AgBr>AgI[作业布置]略【第二篇教学设计】《第三章第4节海水中的化学元素》教学设计一、教学目标：1、知识与技能：（1）、通过观察思考，交流研讨等教学活动，使学生认识镁单质的还原性和重要用途。（2）、通过实验探究、交流研讨等教学活动，使学生认识到氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变顺序及溴单质和溴的化合物的重要用途。（3）、了解海水中微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值，认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生理解镁、卤素单质的性质。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生认识到事物的发展是有规律性的，认识到特殊性寓于普遍性之中，学会全面分析问题。二、教学重难点：重点：金属镁的还原性；氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。难点：氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。三、教学方法：提问、实验引导、学生观察、归纳。四、教学用具：多媒体设备五、教学过程：【引入】尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。看来，海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其它元素。那么，海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？人们是怎样提取利用食盐的？【指导阅读】阅读P92-P95第一部分：海水——化学元素宝库。【学生阅读后回答】海水中共含有80多种元素，这些元素大部分以盐的形式存在，它们在海水中的含量差异很大。人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品，是人体必须的物质，更被誉为“化学工业之母”，在工业上，主要通过氯碱工业等进行综合利用。【老师总结】教师点评并简单介绍氯碱工业（不要求掌握这部分内容）。【设问】海水中镁的含量一般为1.28g/L，属常量元素。目前，世界上有60%的镁来自海水，人们是怎样从海水中提取镁的呢？【指导阅读】阅读P95-P96第二部分：镁和海水提镁【交流讨论】用多媒体投影下列讨论题：1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？【讨论作答】学生回答，教师点评。1、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到氯化镁。高温2、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：高温CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)23、经历的化学变化有：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓通电Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通电MgCl2=====Mg+Cl2↑4、（1）就地取材-利用海滩上的贝壳（2）节约原料-循环利用氯元素<启示>：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。【讲述】海水提镁的原理较为简单，但在实际生产中，还有许多难题需要解决，主要是怎样除去杂质。英国、美国、日本在这方面走在前列。我国由于陆地天然菱镁矿资源丰富，目前主要是通过煅烧菱镁矿来制取镁，没有安排大量人力和物力开发海水提镁工作。只是根据需要，每年利用制盐卤水生产一些氯化镁。近年来，我国对海水提镁的开发，也进行了一些研究和试生产，取得了可喜的成绩。镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。下面我们通过实验来进一步认识镁的化学性质。【演示实验】取