沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計

1、沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計第1頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四大如拳頭的腎結(jié)石腎結(jié)石的主要成分：難溶的CaC2O4和Ca3 (PO4)2第2頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四沉淀溶解平衡第一課時第3頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四你這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解難溶電解質(zhì)在水溶液中的溶解情況；3. 能運(yùn)用平衡移動原理分析、解決沉淀的 溶解和生成問題2. 正確理解和掌握溶度積Ksp的概念和計算第4頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四不規(guī)則 規(guī)則懸掛在飽和的CuSO4溶液中一晝夜后思考：得到什么啟示？ v(溶解) =

2、 v(結(jié)晶)溶解平衡： 在飽和溶液中，溶質(zhì)溶解速率等于結(jié)晶速率，溶液中溶質(zhì)不再變化的狀態(tài)。 固體質(zhì)量沒有改變第5頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四 往飽和食鹽水中滴加少量濃鹽酸，可以觀察到怎樣的現(xiàn)象？請你分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。 可溶電解質(zhì)飽和溶液中存在溶解平衡 飽和溶液中是否也存在溶解平衡？ 難溶電解質(zhì)實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象：有白色固體析出第6頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四一定溫度下，固體物質(zhì)的溶解度s(g) 難溶 不溶你還記得嗎？第7頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四實(shí)驗(yàn)探究 如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證難溶電解質(zhì)CaCO3在水中存在著部分溶

3、解？ 第8頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四合作探究在上層清液中滴加CaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：結(jié)論解釋：CaCO3溶液靜置，待上層液體變澄清滴加幾滴CaCl2溶液CaCO3(s) Ca2(aq) + CO32-(aq) CaCO3結(jié)論：難溶電解質(zhì)也有部分溶解，存在溶解平衡第9頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四CaCO3溶解平衡的建立Ca2+CO32-一定T 時: 溶解 CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32-(aq) 沉淀 水分子作用下第10頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四難溶電解質(zhì)溶解與沉淀過程第1

4、1頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四沉淀溶解平衡 一定溫度下，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，固體量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。逆、等、動、定、變 1. 概念：2. 表達(dá)式：3. 特征：平衡的共性CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32-(aq) 第12頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四1. 下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 A. 反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等 B. 沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率與溶解的速率相等 C. 沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中離子的濃度相等且保持不變 D. 沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再

5、加入該沉淀物，將促進(jìn)溶解 鞏固練習(xí)第13頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四溶度積常數(shù)Ksp 在一定溫度下，難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，飽和溶液中各離子濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積。固體濃度視為定值 = Ca2+CO32-Ksp 溶度積有單位思考：Ksp的大小受哪些因素的影響？ 難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)、溫度第14頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四鞏固練習(xí)2. 請寫出BaSO4、Ag2SO4的沉淀溶解平衡表達(dá)式與溶度積Ksp表達(dá)式注意標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)、可逆符號和系數(shù)BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) Ksp=Ba2+SO42- Ag

6、2SO4(s) 2Ag+(aq) + SO42-(aq)Ksp=Ag+2SO42- 第15頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四鞏固練習(xí)3. 在一定溫度下，向PbI2飽和溶液中加水，下列敘述正確的是 A. PbI2的溶解度增大 B. PbI2的溶解度和Ksp均不變C. PbI2的Ksp增大 D. PbI2的溶解度和Ksp均增大第16頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四鞏固練習(xí)4. 難溶電解質(zhì)AB2飽和溶液中，c(A2+)=xmolL-1，c(B-)=ymolL-1，則Ksp值為 A. B. C. D. 第17頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分

7、，星期四影響沉淀溶解平衡的因素內(nèi)因：外因： 溫度 濃度難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)符合平衡移動原理第18頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四改變條件平衡移動方向升 溫加 水 加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)對于平衡AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對其有何影響？ 不移動 第19頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四本課小結(jié)1. 理解難溶電解質(zhì)的溶解平衡2. 溶度積的概念和簡單計算3. 影響沉淀溶解平衡的因素第20頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四謝謝指導(dǎo)！第21頁，共58頁，2022年，5月20

8、日，9點(diǎn)55分，星期四鞏固練習(xí)1. 在平衡體系Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)中，能使Ca(OH)2減小的是 A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液 第22頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四鞏固練習(xí)2. 一定溫度下，分別把 1 g AgCl 固體放于下列各種不同溶液里，充分?jǐn)嚢枋蛊溥_(dá)到溶解平衡后，剩余固體質(zhì)量最大的是 A. 20 mL 0.1 molL-1 KCl溶液B. 20 mL 0.1 molL-1 MgCl2溶液C. 20 mL 0.2 molL-1 CaCl2溶液D. 20 mL 0.15

9、molL-1 AlCl3溶液第23頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四沉淀溶解平衡第二課時第24頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四知識回顧1. 難溶電解質(zhì)的溶解平衡概念2. 溶度積的概念和簡單計算3. 影響沉淀溶解平衡的因素 一定溫度下，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，固體量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。第25頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四知識回顧1. 難溶電解質(zhì)的溶解平衡概念2. 溶度積的概念和簡單計算3. 影響沉淀溶解平衡的因素 在一定溫度下，難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，飽和溶液中各

10、離子濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積。第26頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四1. 下列說法正確的是 ( )A. 在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)；B. AgCl的Ksp=1.810-10 mol2L-2，在任何含 AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl- 濃度的乘積等于1.810-10 mol2L-2；C. 溫度一定時，當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液；D. 向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。大展身手C第27頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四Ks

11、p的有關(guān)計算： 【例】25時，Ksp(PbI2)= 7.110-9 mol3L-3，求PbI2飽和溶液中的Pb2+和I- = Pb2+I-2 I-=2Pb2+ Ksp Pb2+= =1.2110-3molL-1解： I-=2.4210-3molL-1(1)利用溶度積計算某種離子的濃度第28頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四練1: 25時， Ksp (AgBr)= 5.010-10 mol2L-2求AgBr的飽和溶液中的Ag+和Br-練2: 25時， Ksp (Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3求Mg(OH)2 的飽和溶液中的Mg2+和OH-第29頁，共58

12、頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四幾種難溶電解質(zhì)在25時的溶解平衡和溶度積： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol2L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+I- = 8.310-17mol2L-2Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3L-3相同類型(如AB型)的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶。如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (Ag

13、I)溶解度:AgCl AgBr AgI(2) Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度第30頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四想一想：有人說Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度就越小，你認(rèn)為正確嗎？第31頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四難溶物Ksp溶解度/sAgCl1.810-41.810-4AgBr5.410-138.410-6AgI8.510-172.110-7BaSO41.110-102.410-4Fe(OH)32.610-393.010-9CaCO35.010-97.110-4常見難溶電解質(zhì)的濃度積常數(shù)和溶解度（25）第32頁，共58頁，2022年，5月

14、20日，9點(diǎn)55分，星期四(3) 溶度積與溶解度的相互換算溶解度s的單位g/L或mol/L,即飽和時的濃度。AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) s ms nsKsp=An+mBm-n =msmnsn =mmnnsm+n 第33頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四例1:室溫下，AgCl的溶解度是1.9310-3g/L,求AgCl的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.3g/mol。解：把AgCl溶解度單位(g/L)換算成molL-1s=1.9310-3g/L143.3g/mol =1.3510-5molL-1求Ksp AgCl(s) Ag+ (aq)+Cl-

15、(aq)平衡時 1.3510-5 1.3510-5Ksp(AgCl)=Ag+Cl- =(1.3510-5)2 =1.8210-10mol2L-2答：AgCl的Ksp為1.8210-10mol2L-2第34頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四練習(xí): Ag2CrO4在298K時溶解度s=1.3410-4molL-1求Ksp解：Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ CrO42-(aq)平衡時 21.3410-4 1.3410-4Ksp=Ag+2CrO42- =(21.3410-4)21.3410-4 =9.6210-12mol3L-3答：鉻酸銀在298K時的Ksp=9.621

16、0-12mol3L-3第35頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四同種類型(即陰陽離子個數(shù)比相同)的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小，必須經(jīng)過換算才能得出結(jié)論。結(jié)論第36頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四小結(jié)：影響溶解平衡的因素：內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì) a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。外因： a)濃度：b)溫度：通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強(qiáng)等。對于溶解平衡來說，在溶液中進(jìn)行，可忽略壓強(qiáng)的影響。

17、平衡右移平衡左移 多數(shù)平衡向溶解方向移動升溫加水增大相同離子濃度 AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq)第37頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四改變條件平衡移動方向平衡時c(Ag+ )平衡時c(Cl-)升 溫加 水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)加NH3H2O討論：對于平衡 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對其有何影響不移動 正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)不變不變不變不變增大增大增大增大增大減小減小減小第38頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca

18、2+(aq)+2 OH- (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是()A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 E.CH3COONa F.NH4ClABF第39頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四交流研討1. 珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲取Ca2+和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼： Ca2+ +2HCO3- CaCO3 +CO2+H2O 珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進(jìn)碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻(xiàn)很大。人口增長、人類大規(guī)模砍伐森林、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。

19、分析這些因素影響珊瑚生長的原因。第40頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四2、牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+3PO43-+OH- 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是 。生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒 第41頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四 將AgNO3溶液與NaCl溶液混合一定有沉淀析出嗎？如何判斷沉淀的溶解和生成呢？第42頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四沉淀溶解平

20、衡的判斷(1)沉淀的溶解與生成離子的濃度商Qc和離子積Ksp的關(guān)系：(1)Qc Ksp時，平衡向 移動，沉淀 。 (2)Qc = Ksp時，處于 狀態(tài)(3)Qc Ksp時，離子才能生成沉淀?；旌虾螅篈g+=2 10-3molL-1,Cl-= 2 10-3molL-1 Qc=Ag+Cl-=2 10-3molL-1 2 10-3molL-1 =4.0 10-6mol2L-2 1.810-10mol2L-2 QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。練習(xí)：將410-3molL-1的Pb(NO3)2溶液與410-3molL-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3L

21、-3解：Qc=pb2+I-2 =2 10-3molL-1 ( 2 10-3molL-1)2 =810-9 Ksp(PbI2) 所以有PbI2沉淀析出。第44頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四例2. 在1L含1.010-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 410-10 mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42

22、-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因?yàn)?，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L1.010-5mol/L 所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度10-5mol/L時，認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。第45頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去誤食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2解：5% 的Na2SO4溶液中的SO42-0.352mol/L, Ba2+=(1.110-10mol2L-2)/ (

23、0.352mol/L) =2.910-10molL-1 因?yàn)槭Ｓ嗟腂a2+Ksp 有沉淀析出)3.將10ml 410-4molL-1的MgSO4溶液與10ml 210-4molL-1的NaOH溶液混合能否有Mg(OH)2沉淀析出？ Ksp(Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3 （Qc=2 10-12mol3L-3 Ksp(CuS),CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。 當(dāng)向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液時， ZnS溶解產(chǎn)生的S2-與 CuSO4溶液中的Cu2+足以滿足QcKsp(CuS)的條件， S2-與Cu2+結(jié)合產(chǎn)生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得S2-

24、的濃度降低，導(dǎo)致S2-與Zn2+的Qc Ksp(CuS),所以ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化為CuS沉淀練習(xí):已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通過計算說明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有PbS沉淀析出。(2).ZnS沉淀為什么轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的定量計算第52頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四 利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。 Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=

25、1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2練習(xí)：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+第53頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四 Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = Cu

26、S Cu2+ + HS- = CuS +H+ 用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀劑都能除去工業(yè)廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。第54頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的?硬水:是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加熱時： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3+CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比較它們飽和時Mg2+的大小。第55頁，共58頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)55分，星期四MgCO3沉淀溶解平衡：MgCO3(s) Mg2+ + CO32-CO32-水解平衡：CO32- + H2O HCO3- + OH- 因?yàn)镼c Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加熱后，MgCO3沉淀轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。 因此硬水加熱后的