視頻簡介:

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》內蒙古
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》內蒙古
【導入】前面我們學習了可逆反應的化學平衡、弱電解質的電離平衡、鹽類水解平衡,合理選擇應用平衡原理,會對我們的生活、工業生產帶來很大的幫助,今天我們一起來探究初中學過的電解質的溶解過程。
【展示】試管中NaCl 飽和溶液(含NaCl 固體)
【導入】老師這支試管中裝有NaCl 的飽和溶液(含NaCl 固體), 【學生觀察】NaCl 固體的量不變
【教師】若再加NaCl 固體顯然不再溶解,因為NaCl 溶液達到飽和,溶液中存在? 【PPT】NaCl = Na+ + Cl-
【教師】現在老師向溶液中滴加濃鹽酸,注意觀察現象! 【演示實驗】 向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸 【現象】白色固體析出
【PPT】NaCl (s)= Na+ + Cl-
【教師】為什么? 請大家思考后回答 學生思考1分鐘 【學生1】 加入Cl-,Na+與 Cl-結合生成NaCl。 【學生2】加入Cl-,平衡向左移動 【結論】說明Na+與 Cl-是可以結合的
【追問】既然可以結合,那最初試管中的NaCl 固體的量為什么不增多呢? 【學生】結合的同時NaCl又溶解了
【結論】飽和NaCl溶液中同時存在兩個過程:溶解和結晶,所以NaCl固體在水中的溶解是一個可
逆過程。
【PPT】NaCl (s)
Na+(aq)+ Cl-(aq)
【PPT】思考飽和溶液中再加NaCl固體不能再溶解的原因是什么? 學生思考1分鐘 【學生】飽和溶液已經達平衡,增加固體的量平衡不移動。
【結論】說明此時已經達到溶解平衡,NaCl溶解的速率與結晶的速率相等,所以增加固體的量平衡不移動。
【過渡】易溶電解質溶于水形成的飽和溶液時存在溶解平衡,那難溶電解質溶于水時有沒有溶解平衡呢?我們先來制取難溶電解質AgCl
【演示實驗】將2 mL 0.1mol/L AgNO3溶液與2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液混合 【現象】白色沉淀
【PPT】Ag++Cl- = AgCl (s)
【教師】要證明AgCl有無溶解平衡,其實就是證明上層清液中是否有Ag+或Cl-,現在我想證明有無Ag+
【演示實驗】離心分離后取上層清液
【演示實驗】上層清液加KI 溶液,黃色沉淀。
【教師】證明有Ag+
,說明AgCl也是可以溶解的,但是剛剛反應生成的AgCl為什么不再溶解了呢?因為AgCl已經達到飽和溶液,AgCl的飽和溶液中同時存在兩個過程:溶解和沉淀。此時,像NaCl飽和溶液那樣二者速率相等,達到平衡。 【PPT】Ag+(aq)+Cl-(aq) AgCl (s)
【板書】
難溶電解質的溶解平衡
1、概念
【PPT】一定溫度下,當難溶電解質溶于水形成飽和溶液時,沉淀溶解和生成的速率相等的狀態。 【PPT】速率-時間圖
【教師】向水中加AgCl 固體,AgCl固體要溶解,此時溶解的速率最大,析出的速率為0,隨AgCl溶解,溶解的速率減小,析出的速率增大,最后相等,達到溶解平衡。溶解平衡的特征(逆、等、動、定、變)
【教師】既然Ag+和Cl-結合生成AgCl固體時存在溶解平衡,那 【PPT】Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎?Cl-+Ag+=?AgCl
【追問】在寫AgNO3溶液與 NaCl溶液的反應的離子方程式時,Cl-+Ag+ =AgCl ,寫成等號嗎? 【學生閱讀】請大家閱讀課本61-62頁,提高認識(2分鐘) 【PPT】1、“溶”與“不溶”是相對的,沒有絕對的不溶。
【教師】正如哲學上所講,任何事物都是既對立又統一的,因此我們要用辯證的思想,一分為二的觀
點看問題。
【PPT】2、難溶電解質的溶解度盡管很小,但不會等于0;習慣上將溶解度小于0.01g的電解質稱為難溶電解質,對于常量的化學反應來說,0.01g是很小的,因此一般情況下,相當量的離子互相反應生成難溶電解質,可以認為反應完全了。 【PPT】室溫下,AgCl溶解度小于0.01g,
【教師】AgCl溶解度不為0,說明剛剛AgNO3和NaCl確實未反應完全,只是正向程度大,此時認為反應完全了。
【PPT】室溫下,AgCl溶解度1.5×10-4 g, 100g水中Ag+物質的量為1.5×10-4/143.5, Ag+濃度約為( 1.5×10-4/143.5)/0.1≈10-5mol/L
【PPT】資料:化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5 mol/L時,沉淀達到完全。 【教師】因此Cl-+Ag+=AgCl 可以用等號是因為正向反應程度大, 【PPT】Cl-+Ag+=AgCl
【教師】我們學過類似的過程,如醋酸與氫氧化鈉中和反應CH3COOH +OH-= CH3COO- +H2O 用等號是
因為程度大,而逆過程水解CH3COO- +H2O
CH3COOH +OH-,用可逆號是因為程度小
【PPT】CH3COOH +OH-
= CH3COO-
+H2O CH3COO-
+H2O
CH3COOH +OH
-
【教師】正如哲學上所講,事物的性質主要是由主要矛盾的主要方面決定的。 【教師】對于剛剛生成AgCl反應的逆過程,也就是AgCl的溶解過程,程度小應該用
【板書】2、表達式 AgCl (s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
【練習】動手書寫CaCO3溶解平衡的表達式 【板書】 CaCO3 (s)
Ca2+(aq)+CO32-(aq)
【強調】表達式中的物質狀態、可逆符號,與電離平衡的區別。
【教師】難溶電解質的溶解平衡的影響因素(溫度:大部分固體溶解吸熱;濃度:加固體平衡不移動,可改變離子濃度)。
【問】除去水垢中的CaCO3 ,你有什么辦法? 【答】用鹽酸
【師】用鹽酸H+與CO32-結合,使CO32-濃度減小,溶解平衡右移,所以在實際生產中,研究難溶物的溶解與沉淀時,主要探究濃度對其的影響。 【板書】3、主要影響因素 :濃度
【過渡】AgCl和CaCO3都難溶,但溶解程度不同,如何定量表達難溶物的溶解性? 【學生】溶解度
【教師】對,還有別的判斷方法嗎?前面我們學習了化學平衡、電離平衡、水解平衡,它們都有一個
平衡常數,難電解質溶解平衡也有一個常數。
【板書】4、溶度積KSP
【學生閱讀】請大家閱讀課本65-66頁科學視野,提高認識(2分鐘) 【PPT】溶度積的概念、表達式,練習AgCl和Cu(OH)2的溶度積KSP的表達式
AgCl KSP= c(Ag+) c(Cl-) Cu(OH)2 KSP= c(Cu2 + ) c2(OH-)
【板書】
表達式:3、溶度積KSP
① 表達式: 【PPT】MmAn (s)
mMn+(aq)+ nAm—(aq)
【板書】Ksp= cm(Mn+)•cn(Am— )
② Ksp的意義
【PPT】溶度積(Ksp )的大小與難溶電解質性質和溫度有關,與沉淀的量無關.。 【PPT】
同類型的難溶電解質(如AgCl、AgBr), Ksp 越小,其溶解度也越小。
不同類型的難溶電解質,需注意Ksp表達式中指數的問題,不能直接比較,需進行相關計算。 【板書】③Ksp的作用
【PPT】 Qc 與Ksp的關系 :
任意時刻Qc=cm (Mn+) • cn (Am-) Qc > Ksp,溶液過飽和,有沉淀析出.
Qc = Ksp, 溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態 Qc < Ksp,溶液未飽和, 無沉淀析出.
【板書】判斷沉淀是否生成
【過渡】工業廢水中的重金屬離子是不能隨意排放的,需要將其沉淀達標后才能排放,如工業廢水中
含有Cu2+,如何除去Cu2+ ?
【學生】加OH-,S2-(同學們選擇產生沉淀而除去Cu2+) 【引導】如果選OH-,OH-濃度多大才能把Cu2+沉淀呢? 【PPT】已知Ksp[Cu(OH)2 ]=2.2x10-20
(1)常溫下,某工業廢水中c(Cu2+)=0.022mol/L,如要使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀,應使 c(OH-)達到
【過渡】重金屬離子離子不是能除就行,在工業上要除到達到排放標準才行,以前我們做除雜的題,總是定性的說加入足量的某試劑,現在需要定量計算
【PPT】(2)常溫下,要使該廢水中Cu2+沉淀較為完全,則應向溶液里加入NaOH溶液,使 c(OH-
)達到 【板書】判斷沉淀是否完全
【總結】本節課我們學習了難溶電解質溶解平衡的概念、表達式及溶度積;在生產、科研、環保等領域,合理利用難溶電解質的溶解平衡可以對物質進行有效的分離、提純,具體應用下節課探究。
難溶物 Ksp 溶解度/g AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 AgBr
5.4×10-13
8.4×10-6 Ag2CO3 8.1×10-12
3.45×10-3
【板書設計】
難溶電解質的溶解平衡
1、概念 4、溶度積KSP 2、表達式:AgCl(s)Ag+(aq+Cl-(aq) ①表達式:Ksp= cm(Mn+)•cn(Am— )
CaCO3 (s)
Ca2+(aq)+CO32-(aq) ②Ksp的意義
3、主要影響因素 :濃度 ③Ksp的作用: 判斷沉淀是否生成 判斷沉淀是否完全
視頻來源:優質課網 www.jjlqy.cn
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