资源简介

第三节 沉淀溶解平衡（第一课时）
教学目标
1、使学生知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进行描述。
2、使学生能描述沉淀溶解平衡，能写出溶度积的表达式， 知道溶度积的含义，知道溶度积是沉淀平衡常数的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。
3、使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析，知道沉淀转化地本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。
教学重点
溶度积常数的含义，沉淀的溶解、生成和转化的本质。
教学难点
沉淀的转化
教学方法
实验探究、集体讨论、习题练习、讲解启发、自主阅读等。
课时安排2课时
教材分析
本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则构建。首先分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起沉淀溶解平衡的概念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积；在此基础上分析沉淀的生成和溶解，最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节教材设计中始终依据实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习，引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。另外，教材在设计过程中注重把握难度，对溶解平衡的计算要求相对不高。
【教学过程】
【导入新课】
中国是个多溶洞的国家，如闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞，就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。那么溶洞形成的具体原理是什么哪？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】 千姿百态的溶洞、蛀牙。
【讲述】 我们已经知道根据物质溶解度大小可把物质分为难溶、微溶、可溶、易溶，那么溶解的化合物又会以什么形态存在？下面以难溶化合物碘化铅为例分析。
【实验探究】
实验步骤：
1、在装有少量碘化铅黄色固体的试管中，注入约3ml蒸馏水，充分振荡后静置。
2、待上层液体变澄清后即得到碘化铅的饱和溶液，向其中注入几滴0.1mol·L-1KI溶液，观察实验现象。
实验现象：在上层清液中滴加KI溶液后，有黄色沉淀产生。
结论解释：说明上层清液中有P2+当加入KI后，I-浓度增大，发生反应：P2+ + 2I - = PI2从而有黄色的PI2生成。
【小结】
难溶性的化合物溶解产生离子，那么生成的离子和没有溶解难溶的电解质分子之间有什么关系哪？
【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
【板书】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 。
【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。
【板书】2、特征：
（1）等：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等。
（2）逆：沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的。
（3）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，其速率相等。
（4）变：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。
【例题1】 对于平衡: AgCl Ag+ + Cl- 若改变条件，对其有何影响
改变条件 平衡移动方向 C（Ag+ ） C（Cl-）
升 温 正反应方向 增加 增加
加AgCl（s） 不移动 不变华 不变化
加NaCl（s） 逆反应方向 降低 增加
加AgNO3(s) 逆反应方向 增加 降低
【小结并板书】3、影响沉淀溶解平衡的因素：
①内因（决定因素）：溶质本身的性质
②外因：①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动
②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。
③同离子效应：加入电解质离子抑制沉淀的溶解
④其他
〖巩固训练1〗
在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（ ）
A．加入少量MgCl2固体 B．加入少量Na2CO3固体
C．加入少量KCl固体 D．加入少量Ba(OH)2固体
【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，其意义又是什么哪？
【板书】二、沉淀溶解平衡常数-----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： PbI2(s) Pb2+ + 2I-
25℃ Ksp = 【Pb2+】【I-】2 = 7.1×10-9 mol3L-3
〖巩固训练2〗请写出 AgCl Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式
3、溶度积性质：
a.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。
b. Ksp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
【讲解】利用溶度积可以求算难溶电解质溶液中各种离子的浓度及电解质的溶解度。
【板书】4、溶度积应用----- 计算溶解度及溶液中离子浓度
【例题2】Mg(OH)2在298.15K时的Ksp值为5.61×10-12 mol3·L－3，求该温度时［Mg2+］为多少？
解析： Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH-
设Mg(OH)2的溶解度为S，在饱和溶液中，［Mg2+］=S，［OH-］=2S。
Ksp (Mg(OH)2)=［Mg2+］［OH-］2=S(2S)2=4S3 =5.61×10-12
答案：［Mg2+］= 1.12×10-4mol/L
〖巩固训练3〗已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10－20 mol3·L－3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。
〖巩固训练4〗已知CaF2的溶度积为4.0×10-11 mol3·L－3，求CaF2在下列情况时的溶解度（以mol·L-1表示，不考虑副反应）。
（1）在纯水中；
（2）在1.0×10-2mol·L-1NaF溶液中；
（3）在1.0×10-2mol·L-1CaCl2溶液中。
〖跟踪训练〗
将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液 ，沉淀溶解平衡表示式为：AgCl的Ksp=1.76×10-10 mol2·L－2
① 水中 ② 10mL 0.1mol/L NaCl溶液
3 5mL 0.1mol/L 的MgCl2溶液中。
相同温度下,Ag+浓度大小顺序？ _____
〖作业布置〗教材P97第1题第三节 沉淀溶解平衡（学案）
一、学习点拨
1．目标要求
（1）了解难溶电解质在水中的溶解情况。
（2）理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积KSP的概念。
（3）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
（4）掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。
2．知识要点
（1）难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度。
（2）运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
3．学习方法
难溶电解质在水中也会建立一种动态平衡，这种动态平衡和化学平衡、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。难溶电解质溶解程度大小可以用沉淀溶解平衡常数--溶度积KSP来进行判断，因此我们就可以运用溶度积KSP计算溶液中相关离子的浓度。对难溶电解质的溶解平衡常数的正确的理解，一方面要运用前面的影响化学平衡、电离平衡的因素知识进行牵移和类比以达到强化和内化的目标；另一方面要用溶度积KSP知识来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。本节内容的核心知识点就是溶度积KSP。
二、学习训练材料(第一课时)
[实验探究]
实验步骤：
1、在装有少量碘化铅黄色固体的试管中，注入约3ml蒸馏水，充分振荡后静置。
2、待上层液体变澄清后即得到碘化铅的饱和溶液，向其中注入几滴0.1mol·L-1KI溶液，观察实验现象。
实验现象：在上层清液中滴加KI溶液后，有______________产生。
结论解释：说明上层清液中有__________当加入KI后，I-浓度增大，发生反应：__________从而有_____________色的_______________生成。
[知识要点]
一、沉淀溶解平衡
一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为______________。尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种________ _____。
1、定义:一定温度下，当沉淀_________的速率和沉淀_________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 。
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。
2、特征：（1）________ ____ __________（2）__ ______ ____
（3）________ ____（4）________ ____（5） _______________________
3、影响沉淀溶解平衡的因素：
①内因： ___________________________________________________________________
②外因：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
〖巩固训练1〗
在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（ ）
A．加入少量MgCl2固体 B．加入少量Na2CO3固体
C．加入少量KCl固体 D．加入少量Ba(OH)2固体
二、沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数或溶度积Ksp
难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为_______ __，简称_______ 。
1、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_____________________________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，有单位。
2、表达式：例如： PbI2(s) Pb2+ + 2I-
25℃ Ksp = [Pb 2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3·L－3
〖巩固训练2〗请写出 AgCl Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式
3、溶度积性质：
a.溶度积(Ksp )的大小与_____________和______________有关，与沉淀的量无关。
b. Ksp反映了难溶电解质在水中的_____________。相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度_________________，越难_____________。
4、溶度积应用----- 计算溶解度及溶液中离子浓度
例题：Mg(OH)2在298.15K时的Ksp值为5.61×10-12 mol3·L－3，求该温度时［Mg2+］为多少？
解析： Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH-
设Mg(OH)2的溶解度为S，在饱和溶液中，［Mg2+］=S，［OH-］=2S。
Ksp (Mg(OH)2)=［Mg2+］［OH-］2=S(2S)2=4S3 =5.61×10-12
答案：［Mg2+］= 1.12×10-4mol/L
〖巩固训练3〗已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10－20 mol3·L－3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。
〖巩固训练4〗已知CaF2的溶度积为4.0×10-11 mol3·L－3，求CaF2在下列情况时的溶解度（以mol·L-1表示，不考虑副反应）。
（1）在纯水中；
（2）在1.0×10-2mol·L-1NaF溶液中；
（3）在1.0×10-2mol·L-1CaCl2溶液中。
〖跟踪训练〗
将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液 ，沉淀溶解平衡表示式为：AgCl的Ksp=1.76×10-10 mol2·L－2
① 水中 ② 10mL 0.1mol/L NaCl溶液
3 5mL 0.1mol/L 的MgCl2溶液中。
相同温度下,Ag+浓度大小顺序？ _____
〖作业布置〗教材P97第1题

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