2019-2020年高中化學 《難溶電解質的溶解平衡》教案4 新人教選修4.doc

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2019-2020年高中化學 《難溶電解質的溶解平衡》教案4 新人教選修4 一 、 三維目標 （一）知識技能：讓學生掌握難溶電解質的溶解平衡及溶解平衡的應用，并運用平衡移動原理分析、解決沉淀的溶解和沉淀的轉化問題。培養(yǎng)學生的知識遷移能力、動手實驗的能力和邏輯推理能力。 （二）過程方法：引導學生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗，分析推理出新的知識。 （三）情感態(tài)度價值觀：認識自然科學中的對立統(tǒng)一的辨證唯物主義。 二：教學重點：難溶電解質的溶解平衡、沉淀的轉化 三：教學難點：沉淀的轉化和溶解 四：教學方法：實驗法、自主學習、合作探究、多媒體展示 五：教學過程： 【引入新課】 用初中學習的溶解度知識和高中學習的化學平衡理論。來分析NaCl溶解于水的幾種情況，引入新課。 【學生】 回憶、思考、觀察 【設問】在NaCl溶液中，再加入固體溶質，固體有沒有溶解過程？ 當v（結晶）=v（溶解）時，體系處于什么狀態(tài)？ 【學生】 思考、回答：溶解平衡 【副板書】 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) 【學生】回憶化學平衡理論，并與溶解平衡建立聯(lián)系 【設問】 NaCl能不能和鹽酸反應？ 【學生】 思考回答 【補充演示實驗——1】 向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸 【學生】 觀察實驗現(xiàn)象，并運用平衡移動原理，討論產(chǎn)生現(xiàn)象的原因 【過渡】 可溶電解質既然存在溶解平衡，那么難溶電解質是否也存在溶解平衡？ 【板書】 第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡 【講述】我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl： 如果上述兩種溶液是等物質的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。 【設問】Ag＋和Cl—的反應真的能進行到底嗎？ 【思考與交流】 指導學生閱讀P65-66， 【板書】一、Ag＋和Cl—的反應真的能進行到底嗎？ 【問題】 1、當AgNO3與NaCl反應生成難溶AgCl時，溶液中是否含有Ag+和Cl-？ 【生回答】：有 2、難溶電解質的定義是什么？難溶物的溶解度是否為0？ 【生回答，教師強調(diào)】 習慣上,將溶解度小于0.01克的電解質稱為難溶電解質 難溶電解質的溶解度盡管很小，但不會等于0(生成AgCl沉淀后的溶液中三種有關反應的粒子在反應體系中共存)。 【教師強調(diào)】 生成沉淀的離子反應反應之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。 化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時,沉淀達到完全。 3、難溶電解質（如AgCl）是否存在溶解平衡？如何表示？ 【生回答】：是 Cl－（aq）＋Ag＋（aq） AgCl (s) 4、什么情況下就到達溶解平衡？ 【生回答】：在一定溫度下，當沉淀溶解和生成的速率相等時，得到AgCl的飽和溶液，就到達溶解平衡。 【板書】（一）、難溶電解溶解平衡 1、概念： 在一定條件下，難溶電解質電解質溶解成離子的速率等于離子重新結合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡） 2、表達式：如： AgCl (s) Cl－（aq）＋Ag＋（aq） 【過渡】根據(jù)我們前面所學的知識，請同學們歸納出溶解平衡的特征。 【引導學生歸納并板書】 3、特征：動、等、定、變 【講解】 溶解平衡具有等、動、定、變的平衡特征。任何平衡都是相對的、暫時的和有條件的。當改變影響平衡的一個條件，平衡就會發(fā)生移動。 練習2：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式 【板書】：4、影響溶解平衡的因素： 【提問】：應該從那幾方面去分析？ 【板書】（1）內(nèi)因：電解質本身的性質 【展開】：不同的電解質在水溶液中溶解的程度不一樣，而且差別很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，這些物質的溶解度大于0.1克，我們通常把它們稱作易溶物質。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，這些物質的溶解度在0.01克到0.1克之間，我們通常把它們稱作微溶物質，有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，這些物質的溶解度小于0.01克，我們通常把它們稱作難溶物質，在水溶液中我們把它們稱作沉淀。 【副板書】 難溶 微溶 易溶 0.01 0.1 m(g) 【板書】： ①、絕對不溶的電解質是沒有的。 ②、同是難溶電解質，溶解度差別也很大。 ③、易溶電解質做溶質時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。 根據(jù)前面所學知識大家一起來探討影響溶解平衡的外界因素： 【板書】： （2）外因： 【講述】：通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強等。對于溶解平衡來說，在溶液中進行，可忽略壓強的影響。下面請同學們考慮濃度、溫度對溶解平衡分別有什么影響？ 【學生回答，教師總結板書】： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。 ②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。 【鞏固訓練】P72 習題 1、2 【補充練習】 1．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH― (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是（ A B ） A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液 【總結過渡】： 難溶電解質的溶解平衡作為一種平衡體系，遵從平衡移動原理。 沉淀溶解平衡跟其他平衡一樣也有平衡常數(shù)，這個平衡常數(shù)應該怎樣表示呢？ 【科學視野】指導學生閱讀P70 科學視野有關內(nèi)容 【板書】5、溶度積（平衡常數(shù)）——Ksp 對于沉淀溶解平衡：（平衡時） MmAn (s) mMn＋（aq）＋ nAm—（aq） Ksp＝[ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 在一定溫度下，Ksp 是一個常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。 若任意時刻有： Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 則有： Qc > Ksp 過飽和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 飽和，平衡狀態(tài) Qc < Ksp 未飽和。 【補充練習】 2．在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L 100mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列說法正確的是(AgCl KSP=1.810-10) （ A ） A．有AgCl沉淀析出 B. 無AgCl沉淀 C. 無法確定 D. 有沉淀但不是AgCl 【課堂小結】：本節(jié)課我們初步認識了沉淀溶解平衡，了解到難溶電解質也存在溶解平衡。并在前面所學的幾種平衡的基礎上一起探究了沉淀溶解平衡的特征和影響平衡移動的幾個因素，以及溶解平衡常數(shù)——溶度積。要求同學們能夠理解概念，掌握特征和影響平衡移動的因素以及學會將溶度積常數(shù)用于相關的判斷和計算。 【作業(yè)】： 1、完成課后有關習題 2、預習下一節(jié)課內(nèi)容———沉淀反應的應用 板書設計 第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡 （一）、難溶電解溶解平衡 1、概念： 在一定條件下，難溶電解質電解質溶解成離子的速率等于離子重新結合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡） 2、表達式：如： AgCl (s) Cl－（aq）＋Ag＋（aq） 3、特征：動、等、定、變 4、影響溶解平衡的因素： （1）內(nèi)因：電解質本身的性質 （2）外因： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。 ②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。 5、溶度積（平衡常數(shù)）——Ksp 對于沉淀溶解平衡：（平衡時） MmAn (s) mMn＋（aq）＋ nAm—（aq） Ksp＝[ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 在一定溫度下，Ksp 是一個常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。 若任意時刻有： Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m[c(Am— )]n 則有： Qc > Ksp 過飽和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 飽和，平衡狀態(tài) Qc < Ksp 未飽和。 第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡 第（二、三課時）：沉淀溶解平衡的應用 一 、 三維目標 （一）知識技能：讓學生掌握難溶電解質的溶解平衡及溶解平衡的應用，并運用平衡移動原理分析、解決沉淀的溶解和沉淀的轉化問題。培養(yǎng)學生的知識遷移能力、動手實驗的能力和邏輯推理能力。 （二）過程方法：引導學生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗，分析推理出新的知識。 （三）情感態(tài)度價值觀：認識自然科學中的對立統(tǒng)一的辨證唯物主義。 二：教學重點：難溶電解質的溶解平衡、沉淀的轉化 三：教學難點：沉淀的轉化和溶解 四：教學方法：實驗法、自主學習、合作探究、多媒體展示 五：教學過程： 【新課引入】難溶電解質的沉淀溶解平衡作為一種動態(tài)的平衡，我們可以通過改變條件，控制其進行的方向，沉淀轉為溶液中的離子，或者溶液中的離子轉化為沉淀。本節(jié)課我們共同探究沉淀反應的應用。 【板書】：二、沉淀溶解平衡的應用 【問題引入】向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸會有什么現(xiàn)象？運用平衡移動原理，討論產(chǎn)生現(xiàn)象的原因 【學生回憶、討論】： 【總結】：加入相同離子，平衡向沉淀方向移動。 以上是存在溶解平衡時的情況，如果不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？ 【問題引入】如何處理工業(yè)廢水中的Fe3+？ 【學生思考、討論、回答】可以加入含OH－的溶液將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀 【教師補充】加入含OH－的溶液將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，OH－的溶液就是“沉淀劑”。還可以通過調(diào)節(jié)溶液的pH值來使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀 【板書】1、沉淀的生成 （1）方法：A、調(diào)節(jié)PH法 B、加沉淀劑法 C、同離子效應法 D、氧化還原法 【說明】1: 沉淀劑的選擇：要求除去溶液中的某種離子，又不能影響其他離子的存在，并且由沉淀劑引入溶液的雜質離子還要便于除去 2：形成沉淀和沉淀完全的條件：由于難溶電解質溶解平衡的存在，在合理選用沉淀劑的同時，有時還要考慮溶液的pH和溫度的調(diào)控。 3：通過氧化還原反應等方式改變某離子的存在形式，促使其轉變?yōu)槿芙舛雀〉碾y電解質以便分離出去 【思考與交流】P67, 指導學生思考討論兩個問題 【總結板書】 （2）原則：生成沉淀的反應能發(fā)生，且進行得越完全越好 （3）意義：物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等 【說明】生成難溶電解質的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學研究中除雜質或提純物質的重要方法之一，但不是唯一方法。 【練習1】：為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是（ D ） A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO 【過渡】：既然已經(jīng)存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要從沉淀向溶解方向移動考慮。 【提問】：結合以前的知識，如果想溶解碳酸鈣，可以用什么方法？為什么？ 【學生】：閱讀課本67頁第二部分后分析： 溶解 沉淀 在CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋ CO32—（aq）,當加入鹽酸時發(fā)生CO32—＋2H＋H2O＋CO2↑ c(CO32—)減小，上述平衡向溶解方向移動，CaCO3 便逐漸溶解。 【過渡】除了酸之外，某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。 【教師指導學生完成試驗3-3】 滴加試劑 蒸餾水 鹽酸 氯化氨溶液 現(xiàn)象 固體無明顯溶解現(xiàn)象 迅速溶解 逐漸溶解 【思考與交流】 1、有關反應的化學方程式： 【學生思考討論】：應用平衡移動原理分析、解釋上述發(fā)生的反應。并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律 【教師小結】 【板書】2、沉淀的溶解 （1）方法： ① 加入足量的水 ② 使沉淀轉化為氣體 ③ 使沉淀轉化為弱電解質 ④ 氧化還原法（）適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物 ⑤ 使沉淀轉化為配合物 AgClAg＋＋Cl－ （AgCl加氨水生成銀氨離子可溶） ⑥使沉淀轉化為其他沉淀 【練習2】（P72）5：試用平衡移動原理解釋下列事實 1、 FeS不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。 2、 CaCO3難溶于稀硫酸，但卻能溶于醋酸中。 3、 分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成的BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量。 【小結】 【過渡提問】： 當向AgNO3和NaCl恰好完全反應的平衡體系中加入I－，若再加入S2－，會看到什么現(xiàn)象？ 【學生思考】：根據(jù)實驗3-4的實驗步驟，指導學生完成實驗。 【設問】： 通過實驗你觀察到了什么現(xiàn)象？ 步驟 AgCl和AgNO3溶液混合 向所得固體混合物中滴加KI溶液 向新得固體混合物中滴加Na2S溶液 現(xiàn)象 又白色沉淀析出 白色沉淀轉化為黃色 黃色沉淀轉化為黑色 【演示實驗3－5】根據(jù)實驗3-4的實驗步驟，指導學生完成實驗。 步驟 向溶液中滴加溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加溶液 靜置 現(xiàn)象 有白色沉淀析出 白色沉淀變紅褐色 紅褐色沉淀析出溶液褪至無色 【思考與交流】 【學生思考討論】 完成試驗3-5，學生閱讀63頁剩余部分。 【板書】：3、沉淀的轉化 【總結板書】： 方法：加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。 【練習3】 將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會出現(xiàn)不同顏色的沉淀，沉淀的顏色變化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是： _ _____ _ 【練習4】 己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)＋2OH－(aq)，CaCO3(s) Ca2+(aq)＋CO32－(aq)。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，為了除去有害氣體SO2變廢為寶，常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣，反應產(chǎn)物為石膏。 （1）寫山上述兩個反應的化學方程式： ①S02與CaCO3懸濁液反應 ②S02與Ca(OH)2懸濁液反應 （2）試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由 【小結】：沉淀的生成、溶解、轉化本質上都是沉淀溶解平衡的移動問題，其基本依據(jù)主要有 投影： ①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。 ②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。 ③加入相同離子，平衡向沉淀方向移動。 ④加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。 【機動練習】 板書設計： 二、沉淀反應的應用 1、沉淀的生成 （1）方法：A、調(diào)節(jié)PH法 B、加沉淀劑法 C、同離子效應法 D、氧化還原法 （2）原則：生成沉淀的反應能發(fā)生，且進行得越完全越好 （3）意義：物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等 2、沉淀的溶解 （1）方法： ⑥ 加入足量的水 ⑦ 使沉淀轉化為氣體 ⑧ 使沉淀轉化為弱電解質 ⑨ 氧化還原法（）適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物 ⑩ 使沉淀轉化為配合物 AgClAg＋＋Cl－ （AgCl加氨水生成銀氨離子可溶） ⑥使沉淀轉化為其他沉淀 3、沉淀的轉化 加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。