視頻標簽:難溶電解質,溶解平衡
所屬欄目:高中化學優質課視頻
視頻課題:高中化學人教版選修4化學反應原理第四節《難溶電解質的溶解平衡》-江西
教學設計、課堂實錄及教案:高中化學人教版選修4化學反應原理第四節《難溶電解質的溶解平衡》-江西
課題:第四節 難溶電解質的溶解平衡
學校:贛州市第三中學
課 時 一
教師:劉燁
教 學 目 的
知識與技能
1.了解難溶電解質在水溶液中也存在溶解平衡;
2.理解及掌握沉淀溶解平衡的建立及特點;
3.嘗試運用平衡移動原理分析、解決沉淀的形成、溶解和沉淀的轉化問題。培養學生的知識遷移能力、動手實驗的能力和邏輯推理能力。
過程與方法 引導學生利用已有的化學平衡知識,根據實驗現象,分析推理出新的知識。 情感態度價值觀 1. 在活動中增強團結、協作的合作意識,培養學生學習化學的興趣; 2. 認識自然科學中的對立統一的辨證唯物主義。 重 點 難溶電解質的溶解平衡
難 點
難溶電解質的溶解平衡的理解及應用
知 識 結 構 與 板 書 設 計
第四節 難溶電解質的溶解平衡 一、沉淀溶解平衡
1、概念:在一定條件下,難溶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。(也叫沉淀溶解平衡) 2、表達式:MmAn (s)
mMn+(aq)+ nAm-(aq)
3、溶度積(平衡常數)——Ksp (1) 對于沉淀溶解平衡: MmAn (s)
mMn+
(aq)+ nAm-(aq)
達平衡時: Ksp=[ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n
在一定溫度下,Ksp 是一個常數,稱為溶度積常數,簡稱溶度積。 (2) 離子積——Qc
任意時刻有:Qc = [ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n 若Qc > Ksp,溶液過飽和,析出沉淀; 若Qc = Ksp,溶液達飽和,平衡狀態; 若Qc < Ksp,溶液未飽和。 4、特征:逆、等、動、定、變 二、學以致用
利用平衡移動原理解決實際問題。如:水垢的形成與除去。
結論:①沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化,兩者Ksp差別越大,轉化越容易。
②同離子效應,增加難溶電解質電離出的離子濃度,平衡向著生成沉淀的方向移動。
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教學過程 教學內容 教學方法 【引入】難溶電解質真的一點都不溶嗎?
【實驗探究】請設計實驗證明AgCl是否會少量溶解。 原理分析:如果會,則有:AgCl (s) → Cl-(aq)+Ag+(aq) 學生設計實驗:(1)向試管中滴加1mL左右0.1mol/LNaCl溶液; (2)再加入1~2滴0.1mol/LAgNO3溶液,觀察現象; (3)向所得白色沉淀中滴加0.1mol/LKI溶液,觀察現象。 實驗現象:先產生白色沉淀,后白色沉淀變成黃色沉淀。 【提問】1、生成的黃色沉淀是什么? 2、Ag+從何而來? 3、該實驗說明了什么?
學生回答問題,發現難溶電解質存在沉淀溶解平衡。
【多媒體動畫展示】難溶電解質在溶液中的溶解、沉淀與達到平衡的微觀過程。 AgCl在溶液中存在下述兩個過程:在AgCl溶液中,一方面,在水分子作用下,少量Ag+ 和Cl-脫離AgCl的表面溶入水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、負離子的吸引,回到AgCl的表面析出沉淀。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,即建立了動態的溶解平衡。 【投影】沉淀溶解平衡
1、概念:在一定條件下,難溶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。(也叫沉淀溶解平衡) 2、表達式: MmAn (s) mMn+(aq)+ nAm-(aq)
注意區分沉淀溶解平衡方程式和電離方程式:
例如:AgCl (s)
Cl-(aq)+Ag+(aq)為沉淀溶解平衡方程式
AgCl = Cl-+Ag+ 為電離方程式
【學生練習】請用方程式表示Cu(OH)2的沉淀溶解平衡和電離平衡。 Cu(OH)2(s)Cu2+(aq) + 2OH-(aq) Cu(OH)2
Cu2++ 2OH-
3、溶度積(平衡常數)——Ksp (1) 對于沉淀溶解平衡: MmAn (s)
mMn+
(aq)+ nAm-
(aq)
若達平衡有: Ksp=[ c (Mn+
) ]m
·[c(Am-)]n
在一定溫度下,Ksp 是一個常數,稱為溶度積常數,簡稱溶度積。 請寫出Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶度積常數的表達式: Ksp(Ag2CrO4)=c2
(Ag+
) × c(CrO42-
) Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+
) × c3
(OH-) (2)離子積
問題式引入 思考探究、學生設計實驗、分組動手實驗
觀察現象、發現問題、探究原因
回憶化學平衡理論,并與溶解平衡建立聯系
知識遷移,類比學習,講練結合
當堂練習,學生板書,及時發現問題
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若任意時刻有: Qc = [ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n 當Qc > Ksp,溶液過飽和,析出沉淀; 當Qc = Ksp,溶液飽和,平衡狀態; 當Qc < Ksp,溶液未飽和。
【應用例題】1、25℃時,某溶液中c(Fe3+) =0.010mol·L-1 ,通過調節溶液pH,使生成Fe(OH)3沉淀,剛開始沉淀時溶液的pH值是多少? (已知Ksp(Fe(OH)3)=10-38)。
【學生練習】2、25℃時,某溶液中c(Fe3+) =0.010mol·L-1 ,通過調節溶液pH,
使生成Fe(OH)3沉淀,Fe3+沉淀完全時溶液的pH值是多少? (已知Ksp(Fe(OH)3)=10-38)通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時,沉淀完全。
4、特征:逆、動、等、定、變,是一個多相的、動態的平衡
與化學平衡一樣,溶解平衡也具有逆、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,平衡就會發生移動。
【結論】溶解是絕對的,不溶是相對的,越難溶越易飽和(溶解平衡)
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。
【投影】
【思考】請用溶解平衡解釋為什么AgCl白色沉淀會轉化成AgI黃色沉淀。
已知:
沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化,兩者Ksp差別越大,轉化越容
講解例題,學生板書,及時發現問題
對比學習,知識
遷移
學以致用,利用所學知識解釋先
前實驗,知識升華
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易。
【思考】若向生成的AgI中加入Na2S,預測會有什么現象呢? 已知:
老師演示實驗。
【學以致用】家電用久了容易生成水垢,水垢的存在不僅浪費能源,也會造成安全隱患。已知水垢主要成分是CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2。試用溶解平衡設計方案除去水垢。
學生分組討論,設計方案。 方案:加酸(如鹽酸)除去水垢:
【結論】若向沉淀溶解平衡體系中加入某些離子,可與體系中某些離子反應生成難溶的物質或氣體,則平衡向溶解的方向移動。 【提出問題】CaSO4用酸無法除去,該如何除去呢?已知:
①加入Na2CO3溶液,將CaSO4轉化為CaCO3;
②加入鹽酸溶液,將CaCO3溶解。
【小結】本節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
利用所學知識解決實際問題,讓學生感受到化學源于生活、用于生活
歸納總結、梳理知識主線
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衡移動的因素,以及溶解平衡常數——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用于相關的判斷和計算。除此之外,對溶解平衡造成影響的因素還有哪些呢?參照先前所學的化學平衡,同學們課后自行推測一下,下節課我們一起探究。 【隨堂練習】
1.下列對“難溶”的理解正確的是( C )
A.在水中難溶的物質,在其他溶劑中也是難溶的
B.難溶就是絕對不溶
C.難溶就是溶解度相對較小,沒有絕對不溶于水的電解質
D.如果向某溶液中加入足量另一種試劑時,生成了難溶性的電解質,則說明原溶液中的相應離子已沉淀完全
2.把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時間后達到平衡: Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列敘述正確的是( D )
A.給溶液加熱,溶液的pH升高
B.恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固體增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固體,Ca(OH)2固體增多
3、已知:25℃時,Ksp(Mg(OH)2)=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列說法正確的是( B )
A、25℃時,飽和Mg(OH)2溶液MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B、25℃時,Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NaOH固體,c(Mg2+)減小
C、25℃時,Mg(OH)2固體在純水中的Ksp比在0.01mol/LNaOH溶液中的Ksp大 D、25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉化成MgF2 4、已知25℃時,AgCl的溶度積Ksp=1.8×10-10,則下列說法正確的是( D ) A、向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大
B、AgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
C、溫度一定時,當溶液中c(Ag+) ×c(Cl-)=Ksp時,此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D、Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以S(AgI)<S(AgCl)
當堂檢測、講練結合、發現問題、
解決問題
教學回顧:學生與教師互動較好,問題式引入加探究實驗充分激發了學生的學習興趣。類比化學平衡的學習方法讓學生更易理解和接受新知識。最后利用所學知識解釋先前實驗現象及解決實際生活問題,使整個課堂收尾呼應,升華了課堂。
視頻來源:優質課網 www.jjlqy.cn