人教版化学选修4难溶电解质溶解平衡.pptx

第四节 难溶电解质的溶解平衡学习目标学习目标1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡了解难溶电解质的沉淀溶解平衡2.了解溶度积的意义了解溶度积的意义3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动的本质是沉淀溶解平衡的移动活动一：小组活动活动一：小组活动沉淀溶解平衡建立沉淀溶解平衡建立猜想假设猜想假设设计实验设计实验氯化银固体中加入蒸馏水，溶液中会存在氯化银固体中加入蒸馏水，溶液中会存在Cl-和和Ag+吗？吗？难溶电解质完全不溶于水吗？难溶电解质完全不溶于水吗？如何证明你的结论？如何证明你的结论？1）向装有少量难溶）向装有少量难溶AgCl的固体试管中，加入少量蒸馏水，的固体试管中，加入少量蒸馏水，充分充分振荡后静置振荡后静置2）待上层溶液澄清后即得到）待上层溶液澄清后即得到AgCl饱和溶液，饱和溶液，取上层清液取上层清液向其中加入向其中加入_溶液溶液,观察现象。观察现象。NaCl NaBr NaI NaNaCl NaBr NaI Na2 2S AgNOS AgNO3 3 AgClAgCl也存在一定的溶解度也存在一定的溶解度在氯化银溶液中存在在氯化银溶液中存在AgAg+和和ClCl-几种电解质的溶解度（20）化学式化学式 溶解度溶解度/g化学式化学式溶解度溶解度/gCaSO40.21BaSO42.410-4Ca(OH)20.165Ba(OH)23.89CaCO31.510-3BaCl235.7AgCl1.510-4Mg(OH)2910-4AgBr8.410-6Cu(OH)2210-7AgI310-7Fe(OH)3310-9Ag2S1.310-16NaCl36 德国化学家维特在德国化学家维特在1905年年就提出就提出：从严格的科学意义上来说，从严格的科学意义上来说，不溶物是不存在的不溶物是不存在的，即使最顽固抗水的物质即使最顽固抗水的物质也不是不溶的。也不是不溶的。大于大于10g，易溶易溶1g10g，可溶可溶0.01g1g，微溶微溶小于小于0.01g,难溶难溶1.1.你对附录你对附录-酸碱盐的溶解性表中的酸碱盐的溶解性表中的“不溶不溶”如何理解如何理解？2.2.等物质的量的等物质的量的AgAg+和和ClCl-反应是否能进行到底？反应是否能进行到底？3.3.如何理解沉淀完全？如何理解沉淀完全？思考与交流思考与交流物质的溶解度只有大小之分，没有在水中绝对不溶解的物质物质的溶解度只有大小之分，没有在水中绝对不溶解的物质 离子之间恰好完全反应是一种离子之间恰好完全反应是一种近似的认为近似的认为，当残留在，当残留在溶液中的离子浓度小于溶液中的离子浓度小于110-5mol/L时近似认为沉淀完全。时近似认为沉淀完全。有难溶电解质生成的离子反应不可能进行完全有难溶电解质生成的离子反应不可能进行完全 将将AgCl溶于水，存在怎样的过程呢溶于水，存在怎样的过程呢?画出速率时间图画出速率时间图Ag+Cl-AgCl溶解溶解沉淀沉淀tvv溶解溶解v沉淀沉淀v溶解溶解=v沉淀沉淀沉淀溶解平衡建立沉淀溶解平衡建立一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡 一定一定温度下，沉淀溶解的速率温度下，沉淀溶解的速率等于等于沉淀生成的沉淀生成的速率，各离子的浓度保持速率，各离子的浓度保持不变不变的状态。此时沉淀达的状态。此时沉淀达到最大溶解，形成到最大溶解，形成饱和饱和溶液溶液 。1 1、定义：、定义：2 2、表达式：、表达式：3 3、溶度积常数：、溶度积常数：=c(Ag+)c(Cl-)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp 当难溶物确定，当难溶物确定，KspKsp只与温度有关只与温度有关，与浓度无关，与浓度无关你有哪些方法可以你有哪些方法可以使氢氧化镁沉淀溶解？使氢氧化镁沉淀溶解？并并运用平衡理论、运用平衡理论、Qc与与Ksp的关系的关系分析原因分析原因Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)加水加水升温升温加酸加酸加加NH4Cl加加FeCl3沉淀溶解平衡的影响因素沉淀溶解平衡的影响因素 Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)分组实验分组实验A：1.取取1mLMgCl2溶液放入试管中，滴加溶液放入试管中，滴加几滴几滴氢氧化钠氢氧化钠溶液溶液2.在上述溶液中滴加在上述溶液中滴加NH4Cl溶液溶液实验实验B：1.取取1mLMgCl2溶液放入试管中，滴加溶液放入试管中，滴加几滴几滴氢氧化钠氢氧化钠溶液溶液2.在上述溶液中滴加在上述溶液中滴加FeCl3溶液溶液注意事项：试剂的用量；胶头滴管不能交叉使用注意事项：试剂的用量；胶头滴管不能交叉使用要求：小组内部分工合作，认真观察，记录实验现象要求：小组内部分工合作，认真观察，记录实验现象Mg(OH)2(s)2OH-(aq)+Mg2+(aq)2NH4+2NH3.H2O 实验实验A：氢氧化镁溶液中加氯化铵后沉淀溶解氢氧化镁溶液中加氯化铵后沉淀溶解Mg(OH)2(s)2OH-(aq)+Mg2+(aq)Fe3+Fe(OH)3Mg(OH)2 Fe(OH)3 沉淀的转化实质沉淀的转化实质是沉淀溶解平衡的移动是沉淀溶解平衡的移动实验实验B：Mg(OH)2 Fe(OH)3 难溶物难溶物颜色颜色溶解度溶解度KspMg(OH)Mg(OH)2 2白色白色910910-4-4g g1.8101.810-11-11Fe(OH)Fe(OH)3 3红褐色红褐色310310-9-9g g4.0104.010-38-38分组实验分组实验A：1.取取1mL氯化钠氯化钠溶液放入试管中，滴加溶液放入试管中，滴加几滴几滴硝酸银硝酸银溶液溶液2.在上述溶液中加入在上述溶液中加入碘化钾碘化钾溶液溶液分组实验分组实验B：1.取取1mL碘化钾碘化钾溶液放入试管中，滴加溶液放入试管中，滴加几滴几滴硝酸银硝酸银溶液溶液2.在上述溶液中加入在上述溶液中加入氯化钠氯化钠溶液溶液注意事项：试剂的用量；胶头滴管不能交叉使用注意事项：试剂的用量；胶头滴管不能交叉使用要求：小组内部分工合作，认真观察，记录实验现象要求：小组内部分工合作，认真观察，记录实验现象难溶物难溶物颜色颜色溶解度溶解度Ksp氯化银氯化银AgClAgCl白色白色1.5101.510-4-4g g1.5101.510-10-10碘化银碘化银AgIAgI黄色黄色310310-7-7g g5.410-13AgCl AgI难溶物难溶物颜色颜色溶解度溶解度Ksp氯化银氯化银AgClAgCl白色白色1.5101.510-4-4g g 1.510 1.510-10-10硫化银硫化银AgIAgI黄色黄色310310-7-7g g5.410-13Mg(OH)2 Fe(OH)3 难溶物难溶物颜色颜色溶解度溶解度KspMg(OH)Mg(OH)2 2白色白色910910-4-4g g1.8101.810-11-11Fe(OH)Fe(OH)3 3红褐色红褐色310310-9-9g g4.0104.010-38-381.1.1.1.沉淀可以从溶解度沉淀可以从溶解度沉淀可以从溶解度沉淀可以从溶解度小小小小向溶解度向溶解度向溶解度向溶解度更小更小更小更小的方向转化的方向转化的方向转化的方向转化更易实现，两者差别越大，转化越容易。更易实现，两者差别越大，转化越容易。更易实现，两者差别越大，转化越容易。更易实现，两者差别越大，转化越容易。沉淀反应的应用之沉淀转化沉淀反应的应用之沉淀转化沉淀反应的应用之沉淀转化沉淀反应的应用之沉淀转化2.2.浓度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解浓度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。度较大的沉淀。难溶物相互转化的难溶物相互转化的一般一般规律：规律：难溶电解质转化成更加难溶的物质难溶电解质转化成更加难溶的物质沉淀的转化实质沉淀的转化实质是沉淀溶解平衡的移动是沉淀溶解平衡的移动化学与生活化学与生活处理工厂废水处理工厂废水学以致用学以致用1龋齿的形成原因龋齿的形成原因1)1)牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.510-59进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：牙齿就会受到腐蚀，其原因是：。脱矿脱矿矿化矿化生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿2)2)已知已知Ca5(PO4)3F的的KSP=2.810-61，比，比Ca5(PO4)3OH更难溶，更难溶，牙膏里的牙膏里的F-会与会与Ca5(PO4)3OH反应。反应。请解释含氟牙膏防止龋齿的原因请解释含氟牙膏防止龋齿的原因 CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH（s s）5Ca5Ca2+2+(aq)+3PO(aq)+3PO4 43-3-(aq)+OH(aq)+OH-(aq)(aq)使用含氟牙膏能生成使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸更难溶且耐酸的氟磷酸钙的氟磷酸钙CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3FF覆盖在牙齿表面，抵抗覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭的侵袭。CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH（s s）+F+F-(aq)(aq)Ca5(PO Ca5(PO4 4)3 3F(s)+OHF(s)+OH-(aq)(aq)学以致用学以致用2锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。锅炉水垢的主要成分为锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢时，在处理水垢时，通常通常先加入饱和先加入饱和Na2CO3溶液浸泡溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入，然后再向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液，请你思考：溶液，请你思考：1.加入饱和加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。数据：数据：1.1.几种物质的溶度积常数几种物质的溶度积常数(Ksp)(Ksp)2.Mg(OH)2.Mg(OH)2 2饱和溶液中，饱和溶液中，c(Mgc(Mg2+2+)=1.110)=1.110-4-4mol/Lmol/L MgCO MgCO3 3饱和溶液中，饱和溶液中，c(c(MgMg2+2+)=2.610=2.610-3-3mol/L mol/L 物质物质CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.110-52.810-95.610-126.810-6 石灰岩里不溶性的石灰岩里不溶性的CaCO3与水及二氧化碳反应转化成微溶性的与水及二氧化碳反应转化成微溶性的Ca(HCO3)2。溶有。溶有Ca(HCO3)2的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，水分蒸发，CO2压强减小或温度的变化都会使二氧化碳溶解度压强减小或温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀，这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐减小而析出碳酸钙沉淀，这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。形成了钟乳石、石笋等。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取物，可从周围的海水中获取CaCa2 2和和HCOHCO3 3-，经反应形成石灰石，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生，对珊生长会促进碳酸的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。瑚的形成贡献巨大。美丽的珊瑚礁美丽的珊瑚礁小结小结二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用一、沉淀溶解平衡的原理一、沉淀溶解平衡的原理本本质质沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的转化沉淀的转化 沉淀的生成沉淀的生成课堂练习：课堂练习：1.向向5 mL NaCl溶液中滴入一滴溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为种沉淀物的溶解度关系为 A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgClAgIAg2S C.AgClAgIAg2S D.AgIAgClAg2SC 当我们以一种新的姿态来学习化当我们以一种新的姿态来学习化学、应用化学的时候，相信化学将学、应用化学的时候，相信化学将会使我们的生活变得更加美好！会使我们的生活变得更加美好！