人教版选修4化学反应原理市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2021/10/10,1,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,人教版选修,4,化学反应原理,第三章 水溶液中离子平衡,第四节 难溶电解质溶解平衡,第1页,第1页,1.,举例阐明学过“平衡”，它们有哪些特性？,化学平衡,2NO,2,N,2,O,4,电离平衡,H,2,O H,+,+OH,-,Kw=c,（,H,+,）,.,c,（,OH,-,）,K,水解平衡,FeCl,3,+3H,2,O Fe(OH),3,+3HCl,2.,特性,:“,逆、等、动、定、变”,3.,平衡移动原理,勒夏特列原理,假如改变影响平衡一个条件（如浓度、温度、或压强,等），平衡就向能够,削弱,这种,改变,方向移动。,复习,第2页,第2页,1.什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量溶剂里，不能再溶解某种溶质溶液，叫做这种溶质饱和溶液。,复 习,2.如何判断某NaCl溶液是否已经达到饱和？,讨论1：,在NaCl饱和溶液中，再加入固体溶质，固体会不会继续溶解？是否发生着溶解过程？,第3页,第3页,饱和,NaCl溶液,形状不规则,NaCl固体,形状规则,NaCl固体,一昼夜后观测发觉：固体变为规则立方体；质量并未发生改变,思考：,得到什么启示？,一昼夜后,探究1：,饱和,溶液中,v(结晶)=v(溶解),第4页,第4页,结论：,NaCl,饱和溶液中存在溶解平衡,探究2,：,在饱和,NaCl溶液中加入浓盐酸,第5页,第5页,现象,:,NaCl饱和溶液中析出固体,解释,:,在,NaCl饱和溶液中，存在溶解平衡,NaCl(S)Na,+,(aq)+Cl,-,(aq),加浓盐酸,Cl,-,浓度增长,平衡向左移,NaCl析出,可溶电解质溶液中存在溶解平衡，难溶电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？,第6页,第6页,【试验】,向盛有,2 mL 0.1mol/LAgNO,3,溶液试管中加入,2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。,讨论3：,现象：,有白色沉淀生成，阐明溶液中,仍然有Ag,+,Cl,-,存在,，即,Ag,和,Cl,反应不能进行到底。,（1）是否正好反应？,（2）溶液中是否还含有,Ag+,和,Cl,-,？,【继续试验】,取上层清液，滴加,NaCl溶液，,有何现象？阐明了什么？,沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只但是溶解 度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。,化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小于,110,-5,mol/L,，沉淀就达完全。,第7页,第7页,化学式,溶解度,/g,化学式,溶解度,/g,AgCl,1.510,-4,Ba(OH),2,3.89,AgNO,3,222,BaSO,4,2.410,-4,AgBr,8.410,-6,Ca(OH),2,0.165,Ag,2,SO,4,0.796,CaSO,4,0.21,Ag,2,S,1.310,-16,Mg(OH),2,910,-4,BaCl,2,35.7,Fe(OH),3,310,-9,表,3,-,4 几种电解质溶解度(20),第8页,第8页,溶解,AgCl(s)Ag,(aq)+Cl,(aq),沉淀,初始状态：,(溶解)(沉淀),溶解平衡：,(溶解)=(沉淀),得到,饱和,AgCl溶液,，建立,溶解平衡,思考：,把AgCl固体加到水中都发生着如何过程？,第9页,第9页,溶解,AgCl,(,s),Ag,(aq),+2Cl,-,（,aq),沉淀,Ag,+,Cl,-,AgCl,在水中溶解平衡,尽管,AgCl,固体难溶于水，但仍有部分,Ag,和,Cl,-,离开固体表面进入溶液，同时进入溶液,Ag,2,和,Cl,-,又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，,Ag,和,Cl,-,沉淀与,AgCl,固体溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态,.,固,AgCl,体在水中沉淀溶解平衡可表示为：,第10页,第10页,一、难溶电解质溶解平衡,1、概念：,在一定条件下，难溶电解质_速率等于离子重新_速率，溶液中各离子浓度_状态。（也叫沉淀溶解平衡),溶解成离子,结合成沉淀,保持不变,2、溶解平衡建立,以,AgCl(s)溶解平衡为例,（一）基本概念,第11页,第11页,3.,表示式：用,AgCl(s),Ag,+,(aq),+Cl,-,(aq),Cu(OH),2,(s),Cu,2+,(aq),+2OH,-,(aq),对比电离方程式：,AgCl,Ag,+,+Cl,-,Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,-,AgCl:,Cu(OH),2:,Mg(OH),2,(s),Mg,2+,(aq),+2OH,-,(aq),练：书写下列物质溶解平衡表示式,CaCO,3(s),Ca,2,+,(aq),+CO,3,2,-,(aq),第12页,第12页,难溶电解质溶解平衡和弱电解质电离平衡区别,a.从物质类别看：难溶电解质能够是强电解质也能够是弱电解质。,b.从改变过程看：溶解平衡是指已溶解溶质与未溶解溶质之间形成沉淀与溶解平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中弱电解质分子与离子之间转化达到平衡状态。,c.表示方法不同：如Al(OH)3,溶解平衡表示为：,Al(OH)3(s)Al3(aq)+3OH-(aq),电离平衡表示为：Al(OH)3 Al3+3OH-,第13页,第13页,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,等：,V,溶解,V,沉淀,=,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：,当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,逆、动、等、定、变,4,、特性：,沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡同样，符合平衡基本特性、满足平衡改变基本规律。,第14页,第14页,5,、沉淀溶解平衡影响原因,内因：电解质本身性质。,只要是饱和溶液都存在溶解平衡。,绝对不溶物质是没有,不同难溶物其溶解度差异也很大,0.01,g,10,g,难溶,微溶,易溶,可溶,1,g,第15页,第15页,外因,温度：,浓度：,加水,，,平衡向,溶解,方向移动；,(,气体，,Ca(OH),2,除外,),升温,，多数平衡向,溶解,方向移动。,同离子效应：,增长与难溶电解质相同离子，平衡向沉淀方向移动。,化学反应：,反应消耗难溶电解质离子，平衡向溶解方向移动。,第16页,第16页,1,、下列说法中正确是（）,A.,物质溶解性为难溶，则该物质不溶于水,B.,不溶于水物质溶解度为,0,C.,绝对不溶解物质是不存在,D.,某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中浓度为零,2,、下列对沉淀溶解平衡描述正确是（）,A.,开始时，溶液中各离子浓度相等,B.,平衡时，沉淀速率和溶解速率相等,C.,平衡时，溶液中溶质离子浓度相等，且保持不变,D.,平衡时，假如再加入难溶性该沉淀物，将增进溶解,练习,C,B,第17页,第17页,3,(1)AgCl(s)Ag,(aq),Cl,(aq),(2)AgCl,=,Ag,Cl,问,(1),式和,(2),式所表示意义？,4,常温条件下，,CaCO,3,在水中溶解度大还是在,Na,2,CO,3,溶液中溶解度大？,第18页,第18页,（二）.溶度积常数,1.定义,2.表示式,K,sp,c,(M,n,),m,c,(A,m,),n,溶解,AgCl(s),Ag,(aq)+Cl,(aq),沉淀,在难溶电解质,饱和溶液,中,当溶解与结晶速率相等时,溶液达到溶解平衡状态,则该反应平衡常数表示为：,K,sp,，,AgCl,=Ag,+,Cl,-,。,该常数称,为,难溶电解质溶度积常数,，简称,溶度积。,第19页,第19页,3、溶度积规则,A,n,B,m,(s)nA,m+,(aq)+mB,n-,(aq),Q,c,K,sp,时，,溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡.,Q,c,=K,sp,时，,沉淀与饱和溶液平衡,.,Q,c,Q,C,K,sp,Ksp,，因此,有AgCl沉淀生成,。,第27页,第27页,练习：,将5mL 110,-5,mol/LAgNO,3,溶液和15mL410,-5,mol/LK,2,CrO,4,溶液混和时，有无砖红色Ag,2,CrO,4,沉淀生成？已知Ag,2,CrO,4,K,sp,=910,-12,c(Ag,)=2.5,10,-6,mol/L,c(CrO,4,2-,)=3,10,-5,mol/L,Qc,c(Ag,),2,c(CrO,4,2-,),(2.5,10,-6,mol/L),2,3,10,-5,mol/L,1.910,16,由于,QcKsp,，因此无,Ag,2,CrO,4,沉淀生成,。,第28页,第28页,例：,试验测得某水样中铁离子浓度为610,-6,moll,-1,若要使水中铁离子转化为沉淀，则溶液PH值至少要控制在多少以上？已知Fe(OH),3,Ksp为2.6,10,-39,解：设溶液中,OH,-,离子浓度至少为,X才干使水中铁离子转化为沉淀。,K,SP,=c(Fe,3+,)c,3,(OH,-,),=2.610,-39,=610,-6,X,3,求得,X=7.5710,-12,molL,-1,=c(OH,-,),C(H,+,)=1.32,10,-3,molL,-1,PH=2.88,答：PH至少要控制在2.88以上。,7.计算某离子开始沉淀,pH,值,第29页,第29页,小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡比较,类型,电离平衡,水解平衡,溶解平衡,实例,升温,加水,加入原溶质,平衡右移,K,增大,c(H,+,),增大,电离度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),减小,电离度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),增大,电离度减小,平衡右移,K,增大,c(H,+,),增大,水解程度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),减小,水解程度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),增大,水解程度减小,平衡右移,K,sp,增大,平衡右移,K,sp,不变,c(OH,-,),不变,平衡不移动,K,sp,不变,c(OH,-,),不变,第30页,第30页,第四节 难溶电解质溶解平衡,Dissolution electrolyte equlibrium,?,第二学时,第31页,第31页,二、沉淀反应应用,1,、沉淀生成,（,1,）应用,：生成难溶电解质沉淀，是工业生产、环境保护工程和科学研究中,除杂或提纯,物质主要办法之一。,第32页,第32页,工业废水的处理,工业废水,硫化物等,重金属离子（如,Cu,2+,、,Hg,2+,等）转化成沉淀,第33页,第33页,（,2,）办法,a,、调,pH,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调,pH,值至,7,8,b,、加沉淀剂：,如沉淀,Cu,2+,、,Hg,2+,等，以,Na,2,S,、,H,2,S,做沉淀剂,Cu,2,+S,2,=CuS Hg,2,+S,2,HgS,Fe,3+,+3H,2,O Fe,（,OH,）,3,+3H,+,加氨水,，,OH,-,浓度上升，平衡右移，有助于生成沉淀,第34页,第34页,c,、,同离子效应法：,比如，硫酸钡在硫酸中溶解度比在纯水中小。,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有助于沉淀生成。,第35页,第35页,思考与交流,1,、假如要除去某溶液中,SO,4,2-,，你选择加 入钡盐还是钙盐？为何？,加入钡盐，由于,BaSO,4,比,CaSO,4,更难溶，使用钡盐可使,SO,4,2-,沉淀更完全,2,、以你既有知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否也许使要除去离子通过沉淀反应,所有,除去？阐明原因。,从溶解度方面可判断沉淀能否生成,不也许使要除去离子通过沉淀完全除去,第36页,第36页,2,、沉淀溶解,（,1,）原理,设法不断移去溶解平衡体系中相应离子，使平衡向沉淀溶解方向移动,第37页,第37页,（,2,）举例,a,、难溶于水盐溶于酸中,如：,CaCO,3,溶于盐酸，,FeS,、,Al(OH),3,、,Cu(OH),2,溶于强酸,b,、难溶于水电解质溶于一些盐溶液,如：,Mg(OH),2,溶于,NH,4,Cl,溶液,讨论,在溶液中存在,Mg(OH),2,溶解平衡：,Mg(OH),2,(s),Mg,2,(aq)+2OH,(aq),若使氢氧化镁沉淀溶解，可加入什么试剂？所依据原理是什么？,第38页,第38页,1、石灰乳中存在下列平衡：,Ca(OH),2,(s)Ca,2+,(aq)+2OH,-,(aq),加入下列溶液，可使,Ca(OH),2,减少是（）,A.Na,2,CO,3,溶液,B.,KCl,溶液,C.NaOH,溶液,D.CaCl,2,溶液,AB,练习：,第39页,第39页,2、试利用平衡移动原理解释下列事实：,(1)FeS,不溶于水，但能溶于稀盐酸中,(2)CaCO,3,难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中,(3),分别用等体积蒸馏水和,0,.,010mol/L,硫酸洗涤,BaSO,4,沉淀，用水洗涤造成,BaSO,4,损失量不小于用稀硫酸洗涤损失量,第40页,第40页,【试验3-4】,环节,1mLNaCl和10滴AgNO,3,溶混合,(均为0.1mol,L),向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol,L,KI溶液,向新得固液混合物中滴加,10滴0.1mol,L,Na,2,S溶液,现象,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为黄色,黄色沉淀转化为黑色,AgCl,AgI,Ag,2,S,3、沉淀转化,第41页,第41页,向,MgCl,2,溶液中滴加,NaOH溶液,生成白色沉淀,向有白色沉淀溶液中滴加,FeCl,3,溶液,白色沉淀转变为红褐色,静置,红褐色沉淀析出，溶液变无色,【试验3-5】,第42页,第42页,（试验,34、35沉淀转化）,AgCl,AgI,Ag,2,S,KI,Na,2,S,FeCl,3,静置,Mg(OH),2,Fe(OH),3,第43页,第43页,讨论:从试验中能够得到什么结论？,试验阐明：,沉淀能够从溶解度小向溶解度更小方向转化，两者差别越大，转化越容易。,物质,溶解度,/g,AgCl,1.510,-4,AgI,9.610,-9,Ag,2,S,1.310,-16,第44页,第44页,沉淀转化示意图,KI =I,-,+K,+,AgCl(s)Ag,+,+Cl,-,+,AgI(s),s,(AgCl)=1.510,-4,g,s,(AgI)=3.710,-7,g,s,(Ag,2,S)=1.310,-16,g,沉淀从溶解度小向溶解度更小方向转化。,AgCl(s)+I,-,AgI(s)+Cl,-,第45页,第45页,(1)沉淀转化实质,沉淀转化实质是,沉淀溶解平衡移动,。,普通溶解度小沉淀转化成溶解度,更小,沉淀容易实现。,(2)沉淀转化办法,对于一些用酸或其它办法也不能溶解沉淀，可先将其转化为另一个用酸或其它办法能溶解沉淀。,3、沉淀转化,难溶物溶解能力差别越大，沉淀转化趋势越大,第46页,第46页,CaSO,4,SO,4,2,+,Ca,2,+,CO,3,2,CaCO,3,锅炉水垢中含有,CaSO,4,，可先用Na,2,CO,3,溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸,CaCO,3,。,(3)沉淀转化应用,a、锅炉除水垢,第47页,第47页,化学法除锅炉水垢流程图,CaSO,4,+CO,3,2-,CaCO,3,+SO,4,2-,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+CO,2,+H,2,O,Mg(OH),2,+2H,+,=Mg,2+,+2H,2,O,水垢成份,CaCO,3,Mg(OH),2,CaSO,4,用,饱和,Na,2,CO,3,溶液浸泡数天,疏松水垢,CaCO,3,Mg(OH),2,写出除去水垢过程中发生所有离子方程式,用盐酸,或,饱氯化铵液,除去水垢,第48页,第48页,b、一些自然现象解释,第49页,第49页,CaCO,3,Ca,2+,+CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,当我们外出旅游，沉浸于秀美湖光山色时，一定会惊叹大自然鬼斧神工。,石灰石,岩层在经历了数万年岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状,溶洞,。你知道它是如何形成吗？,第50页,第50页,自然界也发生着溶解度小矿物转化为溶解度更小矿物现象。,各种原生铜硫化物经氧化、淋滤作用,后可变成,CuSO,4,溶液，并向深部渗入，,碰到深层闪锌矿,(ZnS)和方铅矿(PbS)，,便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。,第51页,第51页,思考：,为何医学上惯用,BaSO,4,作为内服造影剂“钡餐”，而不用,BaCO,3,作为内服造影剂“钡餐”,?,BaSO,4,和,BaCO,3,沉淀溶解平衡分别为：,BaSO,4,Ba,2+,+SO,4,2-,K,sp,=1.110,-10,mol,2,L,-2,BaCO,3,Ba,2+,+CO,3,2-,K,sp,=5.110,-9,mol,2,L,-2,由于人体内胃酸酸性较强,(pH0.9-1.5),，假如服下,BaCO,3,胃酸会与,CO,3,2-,反应生成,CO,2,和水，使,CO,3,2-,离子浓度减少，使,Q,c,K,sp,(CuS),因此,ZnS,沉淀会转化为,CuS,沉淀。,相关,一个沉淀为何转化为另一个沉淀,定量计算,:,第57页,第57页,