高中化学-专题三溶液中的离子反应-沉淀的溶解平衡教案(1)-苏教版选修4.doc

第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡原理教学设计
一、教学过程
教学
内容
教学
环节
教 学 活 动
设计
理念
教 师 活 动
学 生 活 动
生活中的化学
导入新课
1、图片展示：千姿百态的溶洞、小朋友的蛀牙。
2、画外音：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、安徽石台溶洞群，都是自然界创造出来的杰作。那么溶洞形成的具体原理是什么？小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？
观察
思考
创设情境
激发学生学习兴趣

实验演示

活动探究
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，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。
观察
思考
尝试理解
发挥探究实验在教学中的作用，调动学生的学习积极性和学习热情；且承上启下。

媒体动画演示
氯化银的溶解过程
1、动画描述：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)，当溶解速率与沉淀速率相等时，在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。

2、启发学生模仿思考，理解上述实验现象。

3、根据学生的回答作适时点评或启发，最终得出正确结论。
观察并回答：把PbI2固体放入水中时，PbI2表面上的Pb2+离子和I-离子，在H2O分子作用下，会脱离晶体表面进入水中。在水中的Pb2+与I-在受PbI2表面上的阴阳离子吸引，相互碰撞，又可沉积在固体表面。当溶解速度与沉淀速度相等时，在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。
化抽象为直观，有利于学生的理解；让学生分析得出结论，体现学生的成就感；为下一知识的学习作好铺垫。
一、
沉淀溶解平衡与溶度积

一、
沉淀溶解平衡与溶度积
（一）小结
1、沉淀溶解平衡定义：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 。
参与总结
领悟新知
（二）、化学平衡规律
复习、沉淀溶解平衡特征的思考。
在学生回答的基础上带领学生共同总结：
1、化学平衡的特征及平衡移动规律：
逆：可逆反应才存在平衡。
等：达到平衡的根本原因是：V正=V逆
定：平衡的宏观表现，各成分组成一定。动：化学平衡为动态平衡。
变：外界条件改变时，平衡会发生移动。
勒。夏特列原理
2、沉淀溶解平衡的特征：
（1）逆：沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的。
（2）等：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等
（3）定：达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变。
（4）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。
（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。
3、平衡常数及特征
可逆反应aA＋bB cC＋dD
平衡常数表达式　K＝
平衡常数K只与温度有关与浓度无关，K越大，表示可逆反应进行程度越大。
1、学习小组长带领各组成员共同回顾，推荐代表发言；一组发言结束，请另一组修正。
2、思考：
对于平衡:
AgCl Ag+ + Cl- 若改变以下条件，对其有何影响？升温、加入加AgCl（s）、加NaCl（s）、加AgNO3(s)
c(C)
通过复习回顾已学知识，达到引入新知识，是一个由已知到未知的过程，可以达到温故知新之效果

（三）溶度积常数的分析
讲解
4、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 = c(Pb2+)·c2(I-) = 7.1×10-9 mol3·L-3
（3）拓展　AmBn(S) mAn++nBm-
　　Ksp==== cm(An+)·cn(Bm-)
练习：
1、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
2、思考Ksp单位特征
1、通过类比得出结论。
2、巩固所学达成教学目标。
3、发展概念。

4、溶度积性质：
（1）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。
（2）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 。相同类型（化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时）的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。
阅读P91表3-3-1相关数据，比较：AgCl、AgBr、AgI溶解度大小。
突破重点，领悟新知

课堂练习
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
独立思考
分组讨论

巩固所学
二、
沉淀平衡的应用。
多媒体素材展示。

素材一、展示一组龋齿图片，并对龋齿形成原因作一简短说明：因口腔不清洁，食物渣滓发酵产生酸性物质，侵蚀牙齿的釉质而形成空洞，这样的牙齿叫做龋齿。俗称“虫牙”“蛀牙”。
素材二：播放一段含氟牙膏广告
提问：含氟牙膏能为什么能防止龋齿？
观看
思考
创设情景，从生活事例导入激发学生学习兴趣。

1、
沉淀的溶解与生成
复习提问
提出问题：
1、如何利用Q与K来判断反应进行的程度和方向？
2、如何判断沉淀的生成与溶解？
思考并回答：
若 Q＝K，处于平衡状态
Q＞K，反应逆向进行，直到平衡状态
Q＜K，反应正向进行，直到平衡状态
回顾已学知识引入新知识
引导分析讲解
在学生充分参与基础上引导分析得出结论：1．Q = Ksp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液。
2．Q＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中的Q = Ksp为止。
3．Q＜Ksp溶液为不饱和溶液，将足量的难溶电解质固体放入此溶液中，固体将溶解，直到溶液中Q = Ksp时，溶液达到饱和。
类比
思考
积极回应

突破重点，领悟新知

知识应用
例1、已知BaSO4与BaCO3都难溶于水，且Ksp相差很小，利用X射线进行消化系统透视时，却用BaSO4而不用BaCO3作造影剂，原因何在？
例2、Ba2+ 有毒，如遇钡离子中毒，应尽快用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，能解毒吗？
例3、美丽溶洞的形成原因
例4、大规模砍伐森林等人类活动对珊瑚虫生长的影响。
在教师的引导下思考并尝试回答
应用知识理解生活，有助于达成三维目标。
2、
沉淀的转化。
实验创设情景
实验演示：在一支试管中加入2mL、0.1mol/LZnSO4，再滴入适量1mol/LNa2S。静置后倾去上层清液，并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次。向沉淀中加适量0.1mol/LCuSO4
观察现象
思考结果
尝试分析
用实验创设情景，形成冲突，增强学生的探究热情。

分析

讲解
出现这个现象的整个过程可表示为：
ZnS(s) Zn2+（aq）+ S2- （aq）
+
Cu2+

CuS (s)
ZnS白色沉淀与溶液中的Zn2+、S2-离子建立了溶解平衡，当加入CuSO4溶液时，S2-离子与Cu2+离子生成黑色沉淀CuS，此时CuS与溶液中S2-离子、Cu2+离子又将建立新的沉淀溶解平衡。由于CuS的Ksp小于ZnS的Ksp，CuS的沉淀生成破坏了ZnS的沉淀溶解平衡。由于S2-浓度的降低，使得ZnS的平衡不断向右移动，ZnS不断溶解，CuS不断生成。

聆听讲解
积极参与

突破重点，
领悟新知

2、
沉淀的转化

学生分组实验
提出实验要求：
请同学们先取2ml NaCl溶液置于试管中，然后滴加数滴AgNO3溶液，振荡，观察现象并进行记录；然后，请同学们继续向该试管中加入数滴KI溶液，同样进行振荡，观察现象并进行记录；最后，请同学们继续向该试管中加入数滴Na2S溶液，振荡，观察现象并进行记录。
（说明：NaCl与AgNO3顺序不要反过来）

学生进行分组实验，实验完成后，推举学生代表描述观察到的实验现象，并作尝试性分析。
调动学生的参与意识，培养小组合作学习和团队精神。提高学生的操作技能、观察能力和思维能力。
小结
结论：一种沉淀可以转化成另一种更难溶
的沉淀。
实质：沉淀溶解平衡的移动
共同参与
突破重点，
领悟新知
应用举例
例1、锅炉水垢主要成分为什么不是碳酸钙和碳酸镁而主要是碳酸钙和氢氧化镁的原因。
例2、在工业废水处理中，为什么常用FeS等难溶的物质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子。
例3、含氟牙膏防龋齿原理。

分组交流、探究
发展学生思维能力和运用所学知识解决本学科中的疑难问题的能力。

2、
沉淀的转化。
课外思考
当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能否化为溶解能力相对较强的物质？
课外交流
巩固和拓展课堂所学知识，扩大知识面
课外作业
[练习1] 将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12
[练习2]

概括整合
小结
提问学生、引领总结。

代表回答，
共同参与总结。
将知识系统化、条理化
作业：P97 1 — 3题
八：板书设计
§3.3 沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡与溶度积
1、沉淀溶解平衡的建立
2、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。
3、沉淀溶解平衡的特征：
（1）逆：沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的。
（2）等：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等
（3）定：达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变。
（4）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。
（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。
4、沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数（溶度积）
（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：
（3）拓展　
（4）单位：（mol.L-1）（m+n）
4、溶度积性质：
（1）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。
（2）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。相同类型（化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时）的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。
二、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的溶解与生成
（1）原理
Q = Ksp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液。
Q＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中的Q = Ksp为止。
Q＜Ksp溶液为不饱和溶液，将足量的难溶电解质固体放入此溶液中，固体将溶解，直到溶液中Q = Ksp时，溶液达到饱和。
（2）应用实例：例、已知BaSO4与BaCO3都难溶于水，且Ksp相差很小，利用X射线进行消化系统透视时，却用BaSO4而不用BaCO3作造影剂，原因何在？
2、沉淀的转化
1、 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
2、 沉淀转化的规律
a.一般来说，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
b. 当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。
3、解决沉淀溶解平衡问题的基本思路：
“看到”微粒——“找到”平衡——“想到”移动
4．沉淀转化的应用：沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
（1）污水重金属离子的处理。
（2）在分析化学中的应用
（3）对一些自然现象的解释
二、教学反思
人们常说：“兴趣是最好的老师”，本节课通过‘水垢、溶洞、钡餐、小朋友的蛀牙、含氟牙膏’等与学生的实际生活息息相关的例子和‘动画、实验演示、分组实验’等来创设教学情景，学生的兴致很高；在设计教学方案时，依据有效教学的5大原则，结合化学学科特点及学生的认知水平，对教材的体系作了适当改变。
对于理论课，过去老师都是直接给出结论，再通过实验验证，最后通过练习进行巩固。传统教法体现不了新课标要求。因此在设计时，首先想法提高学生的学习兴趣，然后通过类比提出预测，用实验进行探究，让学生在探究的基础上自己得出结论，而不是老师‘端’给学生。这节课由表及里，由易到难，一步一步地探讨沉淀溶解平衡及其应用的本质，有水到渠成的感觉。学生在课堂上积极讨论、发言，思路非常开放，充分调动了学生的积极性，无论是知识还是方法、人生观方面都有所收获。
本节的教学基本达到了预期的目的，但由于学生基础不同，分析、交流的时间较短，学生展示的机会还不易充分；内容较多，学生预习不够充分时，不易达到理想效果！