难溶电解质教学几点思考.docx

难溶电解质教学几点思考
长沙县第七中学 叶青
摘要:
难溶电解质的溶解平衡”只是化学平衡在难溶电解质的应用，没有增加高难、高深的内容，就是平衡的内容。溶度积（Ksp）就是平衡常数，以平衡常数的理论去理解溶度积的概念、表达式及其应用。
关键词:
难溶电解质 溶解平衡 溶解平衡的建立、移动 弱电解质的电离平衡 溶解度和溶解性过饱和状态、饱和状态及未饱和状态 溶度积（Ksp）与离子积（Qc）
随着现行高考制度和高中化学教学方式的不断改革，高考更具有科学,对考点的考察更贴近考生，更注重考察学生对知识的应用能力,而不是对教材的死记硬背。作为教师应对高考考点进行认真研究，收集高考有关动态，改革教学，使之更适应学生的学习，使其知道高考就是这样考。
“难溶电解质的溶解平衡”是一个让学生害怕的考点，学生即使是对“弱电解质的电离平衡”、“水的电离和溶液的酸碱性”、“盐类水解平衡”相当了解，可是在学习“难溶电解质的溶解平衡”仍然出现“糊涂”。这里就从高考的角度，谈谈“难溶电解质的溶解平衡”的教学。
先谈谈新课标和2012年考纲对“难溶电解质的溶解平衡”的要求：
在人教版的《选修四》教材新课标“难溶电解质的溶解平衡”的要求是能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质；在2012年高考考纲要求是了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。
当然从内容的编排来看，“难溶电解质的溶解平衡”编在弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类水解平衡之后，目的是为了让学生能更全面地了解水溶液中离子平衡的相关理论，让他们能更透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理、动态平衡存在的普遍性，学会辨证地看待问题，分析问题、处理问题。
作为老师应该直截了当告诉学生，“难溶电解质的溶解平衡”只是化学平衡在难溶电解质的应用，没有增加高难、高深的内容，就是平衡的内容。
在实验引入教学时，要让学生弄懂以下一些问题：
1、Ag＋和Cl-的反应能进行到底吗？
2、溶解度和溶解性的理解，结合初中化学和高中已经学习的内容。
3、用化学平衡的原理分析溶解平衡的建立、移动，理解“逆”、“等”、“定”、“动”等词语。
4、以AgCl为例理解电离和沉淀溶解平衡：AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl（s）Cl-（aq）＋Ag＋（aq）；电离方程式为AgCl＝Cl-＋Ag＋（注意：难溶强电解质的电离方程式用“＝”）。
5、比较难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的影响因素：
影响因素
沉淀溶解平衡
电离平衡
内因
电解质本身的性质
外因
温度
温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动
温度升高正向移动
稀释
向溶解的方向移动
正向移动
同离子效应
加入相同离子，向生成沉淀的方向移动
逆向移动
6、溶度积（Ksp）就是平衡常数，以平衡常数的理论去理解溶度积的概念、表达式及其应用。
7、用溶度积（Ksp）与离子积（Qc）理解溶液的过饱和状态、饱和状态及未饱和状态。Qc＞Ksp时，溶液处于过饱和状态，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；Qc＝Ksp时，溶液处于饱和状态，沉淀与理解处于平衡状态；Qc＜Ksp时，溶液处未过饱和状态，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
8、影响溶度积的因素：Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变Ksp。
9、用平衡移动的理论理解：
“沉淀的生成”即溶解沉淀平衡向左移动；“沉淀的溶解”即溶解沉淀平衡向右移动；“沉淀的转化”两个或两个以上平衡的相互影响。
a b
c
d
4x10-5 2x10-5
c(Ba2+)/mol·L-1
0 2x10-5 4x10-5
c(SO42-)/mol·L-1
以上问题的理解，学生往往没有多大问题，但是实际运用有一些困难，不妨看看下面的几个例题：
1、某一温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。下列说法正确的是（ ）提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42- (aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO42-)，称为溶度积常数。
A. 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点；
B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点；
C. d点无BaSO4沉淀生成；
D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp。
解析：(1)曲线上所有的点表示在某一温度时溶液都处于饱和状态；曲线右侧所有的点表示在某一温度时溶液都处于过饱和状态；曲线左侧所有的点表示在某一温度时溶液都处于未饱和状态。(2)结合衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO42-)分析，A. 加入Na2SO4 时c(SO42-)增大，相应c(Ba2+)减小，应为由a点变到c点；B.蒸发时c(SO42-)和 c(Ba2+)都增大，而由d点变到c点时c(SO42-)不变；D.温度不变则有Ksp不变。C.正确。

2、通过计算说明溶解度与溶度积的关系
(1)298K时，AgCl的溶解度为1.79×10-3g•L-1，试求该温度下AgCl的溶度积。
解析：已知AgCl的摩尔质量为143.4 g•mol-1，
则AgCl溶解度为= 1.79×10-3g•L-1/143.4 g·mol-1＝1.25×10-5（mol•L-1）
则c（Ag＋）＝c（Cl-）＝1.25×10-5mol•L-1
∴KSP＝c（Ag＋）•c（Cl-）＝（1.25×10-5）2＝1.56×10-10（mol2•L-2）
(2)298K时，Ag2CrO4的KSP为9.0×10-12 mol3•L-3，试求该温度下Ag2CrO4的溶解度。
解析：已知Ag2CrO4的溶解平衡Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO42- (aq)，则：
KSP(Ag2CrO4)＝9.0×10-12 mol3•L-3＝c2 (Ag+) •c (CrO42-)，令c (CrO42-)为c，那么有：
(2c)2 •c＝9.0×10-12 mol3•L-3求出c (CrO42-)＝c＝1.31×10-4 mol•L-1
∴该温度下Ag2CrO4的溶解度为1.31×10-4 mol•L-1
详细比较：
物质
溶解度
溶度积
AgCl
1.25×10-5mol•L-1
1.56×10-10
Ag2CrO4
1.31×10-4 mol•L-1
9.0×10-12
可知：AgCl的KSP比Ag2CrO4的KSP大，但AgCl的溶解度反而比Ag2CrO4 的小，这是由于两者的溶度积表示式类型不同。
3、在含有浓度均为0.01mol•L-1的Cl-、Br-、I-离子的溶液中，缓慢加入AgNO3稀溶液，析出三种沉淀的先后顺序是（ ）
A. AgCl、AgBr、AgI B. AgI、AgBr、AgCl
C. AgBr、AgCl、AgI D. 三种沉淀同时析出
解析：查阅教材
沉淀溶解平衡
Ksp（18～25℃）
沉淀所需Ag＋的最小浓度
AgCl（s）Cl-（aq）＋Ag＋（aq）
1.8×10-10mol2•L-2
1.34×10-5mol•L-1
AgBr（s）Br-（aq）＋Ag＋（aq）
5.0×10-13mol2•L-2
7.07×10-7mol•L-1
AgI（s）I-（aq）＋Ag＋（aq）
8.3×10-17mol2•L-2
9.11×10-9mol•L-1
缓慢加入AgNO3稀溶液，c(Ag＋)从0开始增大，先达到9.11×10-9mol•L-1，开始沉淀I-，接着达到7.07×10-7mol•L-1，逐步沉淀Br-，最后达到1.34×10-5mol•L-1，最后沉淀Cl-。B.正确。
4、将等体积AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，向其中加入足量AgNO3固体，最终将会（ ）
A．只有AgCl沉淀 B．只有AgI沉淀
C．AgCl，AgI都沉淀，以AgCl为主 D．AgCl，AgI都沉淀，以AgI为主
解析：查阅教材列表
物质
Ksp（18～25℃）
混合前离子浓度
混合后各离子浓度
AgCl
1.8×10-10mol2•L-2
1.34×10-5mol•L-1
c(Ag＋) ＝6.7×10-6mol•L-1
c(Cl-) ＝6.7×10-6mol•L-1
c(I-) ＝4.55×10-9mol•L-1
AgI
8.3×10-17mol2•L-2
9.11×10-9mol•L-1
要弄清：(1)混合即有Qc＝c(Ag＋) × c(I-)＝6.7×10-6mol•L-1×4.55×10-9mol•L-1＝3.0×10-16mol2•L-2＞Ksp(AgI)，首先沉淀的为AgI；(2) 加入足量AgNO3固体，I- 、Cl-都会变成沉淀，因为混合前离子浓c(Cl-)＞c(I-)，所以以AgCl为主，C.正确。
这四个题目看似复杂，其实只要弄懂了溶度积的含义、溶解平衡的应用，就容易理解多了，解答这样的题目可以做到“事半功倍”。通过本节课的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解的认识，深刻理解复分解反应的本质。通过溶解平衡的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解的认识，深刻理解复分解反应的本质。
参考文献：
1、彭南国.对中学化学课堂教学"引思"的体会，中外教学研究，2005
2、朱嘉泰.化学课堂教学目标探析. 化学教育,1999 (11)
3、高中化学课程标准.2006
4、崔允漷，基于课程标准的教学(报告).2007.9