视频标签:难溶电解质,溶解平衡
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视频课题:高中化学人教版选修4化学反应原理第四节《难溶电解质的溶解平衡》-江西
教学设计、课堂实录及教案:高中化学人教版选修4化学反应原理第四节《难溶电解质的溶解平衡》-江西
课题:第四节 难溶电解质的溶解平衡
学校:赣州市第三中学
课 时 一
教师:刘烨
教 学 目 的
知识与技能
1.了解难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡;
2.理解及掌握沉淀溶解平衡的建立及特点;
3.尝试运用平衡移动原理分析、解决沉淀的形成、溶解和沉淀的转化问题。培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
过程与方法 引导学生利用已有的化学平衡知识,根据实验现象,分析推理出新的知识。 情感态度价值观 1. 在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生学习化学的兴趣; 2. 认识自然科学中的对立统一的辨证唯物主义。 重 点 难溶电解质的溶解平衡
难 点
难溶电解质的溶解平衡的理解及应用
知 识 结 构 与 板 书 设 计
第四节 难溶电解质的溶解平衡 一、沉淀溶解平衡
1、概念:在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡) 2、表达式:MmAn (s)
mMn+(aq)+ nAm-(aq)
3、溶度积(平衡常数)——Ksp (1) 对于沉淀溶解平衡: MmAn (s)
mMn+
(aq)+ nAm-(aq)
达平衡时: Ksp=[ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n
在一定温度下,Ksp 是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积。 (2) 离子积——Qc
任意时刻有:Qc = [ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n 若Qc > Ksp,溶液过饱和,析出沉淀; 若Qc = Ksp,溶液达饱和,平衡状态; 若Qc < Ksp,溶液未饱和。 4、特征:逆、等、动、定、变 二、学以致用
利用平衡移动原理解决实际问题。如:水垢的形成与除去。
结论:①沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,两者Ksp差别越大,转化越容易。
②同离子效应,增加难溶电解质电离出的离子浓度,平衡向着生成沉淀的方向移动。
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教学过程 教学内容 教学方法 【引入】难溶电解质真的一点都不溶吗?
【实验探究】请设计实验证明AgCl是否会少量溶解。 原理分析:如果会,则有:AgCl (s) → Cl-(aq)+Ag+(aq) 学生设计实验:(1)向试管中滴加1mL左右0.1mol/LNaCl溶液; (2)再加入1~2滴0.1mol/LAgNO3溶液,观察现象; (3)向所得白色沉淀中滴加0.1mol/LKI溶液,观察现象。 实验现象:先产生白色沉淀,后白色沉淀变成黄色沉淀。 【提问】1、生成的黄色沉淀是什么? 2、Ag+从何而来? 3、该实验说明了什么?
学生回答问题,发现难溶电解质存在沉淀溶解平衡。
【多媒体动画展示】难溶电解质在溶液中的溶解、沉淀与达到平衡的微观过程。 AgCl在溶液中存在下述两个过程:在AgCl溶液中,一方面,在水分子作用下,少量Ag+ 和Cl-脱离AgCl的表面溶入水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出沉淀。在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即建立了动态的溶解平衡。 【投影】沉淀溶解平衡
1、概念:在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡) 2、表达式: MmAn (s) mMn+(aq)+ nAm-(aq)
注意区分沉淀溶解平衡方程式和电离方程式:
例如:AgCl (s)
Cl-(aq)+Ag+(aq)为沉淀溶解平衡方程式
AgCl = Cl-+Ag+ 为电离方程式
【学生练习】请用方程式表示Cu(OH)2的沉淀溶解平衡和电离平衡。 Cu(OH)2(s)Cu2+(aq) + 2OH-(aq) Cu(OH)2
Cu2++ 2OH-
3、溶度积(平衡常数)——Ksp (1) 对于沉淀溶解平衡: MmAn (s)
mMn+
(aq)+ nAm-
(aq)
若达平衡有: Ksp=[ c (Mn+
) ]m
·[c(Am-)]n
在一定温度下,Ksp 是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积。 请写出Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶度积常数的表达式: Ksp(Ag2CrO4)=c2
(Ag+
) × c(CrO42-
) Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+
) × c3
(OH-) (2)离子积
问题式引入 思考探究、学生设计实验、分组动手实验
观察现象、发现问题、探究原因
回忆化学平衡理论,并与溶解平衡建立联系
知识迁移,类比学习,讲练结合
当堂练习,学生板书,及时发现问题
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若任意时刻有: Qc = [ c (Mn+) ]m·[c(Am- )]n 当Qc > Ksp,溶液过饱和,析出沉淀; 当Qc = Ksp,溶液饱和,平衡状态; 当Qc < Ksp,溶液未饱和。
【应用例题】1、25℃时,某溶液中c(Fe3+) =0.010mol·L-1 ,通过调节溶液pH,使生成Fe(OH)3沉淀,刚开始沉淀时溶液的pH值是多少? (已知Ksp(Fe(OH)3)=10-38)。
【学生练习】2、25℃时,某溶液中c(Fe3+) =0.010mol·L-1 ,通过调节溶液pH,
使生成Fe(OH)3沉淀,Fe3+沉淀完全时溶液的pH值是多少? (已知Ksp(Fe(OH)3)=10-38)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀完全。
4、特征:逆、动、等、定、变,是一个多相的、动态的平衡
与化学平衡一样,溶解平衡也具有逆、等、动、定、变的平衡特征。任何平衡都
是相对的、暂时的和有条件的。当改变影响平衡的一个条件,平衡就会发生移动。
【结论】溶解是绝对的,不溶是相对的,越难溶越易饱和(溶解平衡)
不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样,而且差别很大,有的能溶解很多,
像NaCl、KCl、NaOH等,这些物质的溶解度大于0.1克,我们通常把它们称作易
溶物质。有的溶解的不多,如CaSO4、Ca(OH)2等,这些物质的溶解度在0.01克
到0.1克之间,我们通常把它们称作微溶物质,有的溶解的很少,像CaCO3、AgCl、
AgS等,这些物质的溶解度小于0.01克,我们通常把它们称作难溶物质,在水溶
液中我们把它们称作沉淀。
【投影】
【思考】请用溶解平衡解释为什么AgCl白色沉淀会转化成AgI黄色沉淀。
已知:
沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,两者Ksp差别越大,转化越容
讲解例题,学生板书,及时发现问题
对比学习,知识
迁移
学以致用,利用所学知识解释先
前实验,知识升华
4
易。
【思考】若向生成的AgI中加入Na2S,预测会有什么现象呢? 已知:
老师演示实验。
【学以致用】家电用久了容易生成水垢,水垢的存在不仅浪费能源,也会造成安全隐患。已知水垢主要成分是CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2。试用溶解平衡设计方案除去水垢。
学生分组讨论,设计方案。 方案:加酸(如盐酸)除去水垢:
【结论】若向沉淀溶解平衡体系中加入某些离子,可与体系中某些离子反应生成难溶的物质或气体,则平衡向溶解的方向移动。 【提出问题】CaSO4用酸无法除去,该如何除去呢?已知:
①加入Na2CO3溶液,将CaSO4转化为CaCO3;
②加入盐酸溶液,将CaCO3溶解。
【小结】本节课我们初步认识了沉淀溶解平衡,了解到难溶电解质也存在溶解平衡。并在前面所学的几种平衡的基础上一起探究了沉淀溶解平衡的特征和影响平
利用所学知识解决实际问题,让学生感受到化学源于生活、用于生活
归纳总结、梳理知识主线
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衡移动的因素,以及溶解平衡常数——溶度积。要求同学们能够理解概念,掌握特征和影响平衡移动的因素以及学会将溶度积常数用于相关的判断和计算。除此之外,对溶解平衡造成影响的因素还有哪些呢?参照先前所学的化学平衡,同学们课后自行推测一下,下节课我们一起探究。 【随堂练习】
1.下列对“难溶”的理解正确的是( C )
A.在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的
B.难溶就是绝对不溶
C.难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质
D.如果向某溶液中加入足量另一种试剂时,生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全
2.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡: Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是( D )
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
3、已知:25℃时,Ksp(Mg(OH)2)=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列说法正确的是( B )
A、25℃时,饱和Mg(OH)2溶液MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B、25℃时,Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NaOH固体,c(Mg2+)减小
C、25℃时,Mg(OH)2固体在纯水中的Ksp比在0.01mol/LNaOH溶液中的Ksp大 D、25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2 4、已知25℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是( D ) A、向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
B、AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
C、温度一定时,当溶液中c(Ag+) ×c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D、Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以S(AgI)<S(AgCl)
当堂检测、讲练结合、发现问题、
解决问题
教学回顾:学生与教师互动较好,问题式引入加探究实验充分激发了学生的学习兴趣。类比化学平衡的学习方法让学生更易理解和接受新知识。最后利用所学知识解释先前实验现象及解决实际生活问题,使整个课堂收尾呼应,升华了课堂。
视频来源:优质课网 www.youzhik.com