2022年难溶电解质的溶解平衡教材分析及教学案例.docx

《2022年难溶电解质的溶解平衡教材分析及教学案例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年难溶电解质的溶解平衡教材分析及教学案例.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 3-4 难溶电解质的溶解平稳教材分析及教学案例 广州三中 向林仕 一、明确标高：1课程标准要求：能描述沉淀溶解平稳,知道沉淀转化的本质；2. 广东考试说明 2022 要求：明白难溶电解质的溶解平稳及沉淀转化的本质,并综合应用；3. 解读：建立沉淀溶解平稳的概念,能从离子的层面描述沉淀溶解平稳的建立及移动,知道沉淀转化 的本质是沉淀溶解平稳的移动；二、教学目标（一）学问技能：1明白沉淀溶解平稳的概念,能用微粒观、平稳观来熟悉沉淀溶解平稳的主要特点；2懂得外界条件对难溶电解质的沉淀溶解平稳移动的影响,能用平稳移动的观点对沉淀的生成、溶 解、转化是进

2、行说明；3明白沉淀溶解平在工农业生产中的应用,能运用平稳移动的观点进行分析说明；4明白溶度积常数K SP的含义并能写出其表达式,明白溶度积K SP 的大小与沉淀转化的关系；（二）过程与方法：1通过补充向碘化铅的饱和溶液中滴入0. 1mol L1KI 、0. 1mol L1AgNO 3 溶液的试验,依据试验现象分析、建立沉淀溶解平稳的概念,熟悉沉淀溶解平稳的主要特点；类比推理得因沉淀、溶解之间动态平衡的存在,打算了Ag+与 Cl 反应不能完全进行究竟；AgCl 沉淀溶解平稳时的- t 图,建立2在建立沉淀溶解平稳概念的过程中,在分析试验基础上作出起“ 宏观现象微观本质符号表达 平稳观、微粒观；曲

3、线变化” 四个表征之间的联系并进行相互间的转换,进一步强化3通过分析上述试验,写出溶度积常数K SP表达式, 明白其含义及解溶度积K SP 的大小与沉淀转化的关系；4通过分析工 业原料氯化铵中含杂质氯化铁除去、P63“ 摸索与沟通1” 明白沉淀生成的常用方法；通过用平稳移动分析用盐酸溶解难溶电解质CaCO3 的原理、 分析说明 P63 试验 3- 3 中发生的反应 及 P64“ 思考与沟通” 得出沉淀的溶解的规律；通过分析 P64 试验 3-4、试验 3- 5 中发生的反应特点,争论 P64“ 摸索 与沟通 2” 及明白锅炉水垢除去的方法,把握沉淀转化的原理,懂得沉淀转化的实质是沉淀溶解平稳的

4、移 动；5通过介绍氟化物防治龋齿化学原理、自然界矿物质的转化,明白难溶电解质溶解平稳在工农业生 产中的应用；（三）情感态度价值观：1通过沉淀溶解平稳概念的建立,拓展对物质“ 溶” 与“ 不溶” 的懂得,知道物质的溶解是肯定的 即难溶 不溶,体会辩证唯物主义的相对论；2通过除锅炉水垢、氟牙膏预防龋齿等化学原理学问在解决实际问题中的应用,进一步感受化学知 识与人类生活的亲密关系,激发学习化学学科学习爱好；三、教材分析：本节包含沉淀溶解平稳与溶度积及沉淀溶解平稳的应用两部分内容,它原属于高校无机化学电离理论中的一部分内容,现置于新高中选修教材中并作了深化浅出的处理；1. 应用化学平稳理论作指导来探讨

5、水溶液中离子与难溶电解质固体间的相互作用,建立沉淀溶解平稳一种动态平稳,具有化学平稳的基本特点、满意化学平稳的基本规律 展及平稳理论体系的丰富和完善；,可视为化学平稳学习的延长、拓名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 对沉淀的生成、溶解、转化的通过试验探究,帮忙同学深化对沉淀溶解平稳的懂得；通过建构沉淀 溶解平稳模型,明白“ 宏观一微观一符号一曲线” 表征并进行表 征间的转换,帮忙同学从微观角度懂得沉淀溶解平稳的本质；沉 淀的生成、溶解、转化如除锅炉水垢、氟牙膏预防龋齿等问题在 生产、 生活中应用广泛, 感受化学学

6、问在生产生活中的应用价值,体会理论 理论指导实践的重要意义；3. 在化学平稳常数的基础上建立溶度积常数,利用科学视野 从定量分析的角度明白沉淀转化的本质；4. 利用化学平稳移动的一般规律探讨外界条件对难溶强电解 质沉淀溶解平稳的影响；实际上,难溶电解质包括难溶强电解质和难溶弱电解质,前者在水溶液中的平稳过程只是溶解平稳,溶解后完全电离,而后者在溶液中的平稳包 括溶解平稳和电离平稳两个过程,限于中同学的认知才能和水平,本节书把这两种情形统一犯难溶电解质 固体和溶液中的离子之间的平稳关系进行争论；四、教学重、难点：1. 重点 ：难溶电解质的溶解平稳建立,用化学平稳移动原懂得释沉淀的生成、溶解和转化

7、；2. 难点 ：难溶电解质的溶解平稳建立,五、教学设计思路 本节教学设计共分两个课时； Qc 与 Ksp 大小关系来判定沉淀的生成、溶解和转化；第 1 课时是沉淀溶解平稳、溶度积Ksp；沉淀溶解平稳的建立；溶度积常数Ksp 的概念、主要内容有电解质的溶解性、溶解度及二者间的关系,表达式书写、溶度积规章简洁的运算 ；1. 以试验的方法引入新课,不仅是化学学科争论的重要手段,而且为争论沉淀转化做预备；2. 难溶电解质在水溶液中建立的动态平稳,与电离平稳一样合乎化学平稳的基本特点、满意平稳的变化基本规律；争论难溶电解质的溶解平稳要留意3 点： 1难溶电解质溶解达到饱和才能建立溶解平稳；2温度对难溶电

8、解质溶解平稳的影响：一般是温度上升, 溶解度增大、 Ksp 增大,但也有少数特例如 CaOH 2是温度上升,溶解度降低、Ksp 削减； 3对难溶电解质的溶解平稳常数的正确的懂得,一方面要运用的影响化学平稳、 电离平稳的因素学问进行迁移和类比以达到强化和内化的目标；另一方面把 “ Qc 与 Ksp 的比较” 作为核心方法指导分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化；3.关于溶度积 Ksp：在其次章的基础上结合平稳常数和浓度商并不难懂得,尽管课程标准不要求把握“溶度积相关的运算” ,为了真正懂得难溶电解质转化的原理,突破对后续内容“ 通过调整溶液 pH 使某些离子逐一沉淀” 的懂得,可适当地通过 Ksp

9、的定量运算说明沉淀的原理和过程 但不作为考试要求 ；第 2 课时是沉淀溶解平的应用；1. 充分利用教材供应丰富的教学资源,做好分组试验, 既通过试验得出结论,又可培育试验操作技能；2. 将沉淀溶解问题与离子生成沉淀的反应相联系,用化学平稳的基本规律来争论沉淀溶解平稳的相关问题,把学问紧密联系,形成完整的学问体系；3. 关于沉淀的生成、溶解, 实际是对难溶电解质溶解平稳中两个不同的方向进行争论；利用 Qc 与 Ksp的关系去判定溶解平稳移动方向的判定；同时利用好教材中的【摸索与沟通】活动,激发同学的思维；最终要在争论中理清思路和总结归纳,交给同学一些常见的沉淀生成和溶解的方法；4. 关于沉淀的转

10、化：可懂得犯难溶电解质溶解平稳移动的一种特别形式即沉淀溶解平稳向正向移动使名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原难溶物溶解,转化为另一种难溶电解质；5. 在教学中,应充分发挥四个【摸索与沟通】的作用,用试验和图表的方法来懂得沉淀溶解平稳；应用 CAI 课件供应信息资源,加强学问的归纳和总结；第 1 课时【观看 摸索】难溶等于不溶吗？1.在装有少量难容于水的 PbI2黄色固体的 50mL 烧杯中,加入约 15mL 蒸馏水,充分振荡后静置；2.待上层液体变澄清后,即得到碘化铅的饱和溶液,向其中滴加几滴 0. 1mol L

11、1KI 溶液,观看试验现象；你能说明观看到的现象吗？【同学活动】试验现象：滴加 KI 溶液后,显现黄色沉淀,说明上层清液中有 Pb 2+存在；摸索：如何证明用试验证明上述清液中有 I 存在？【同学】滴加 PbNO 32 或 AgNO 3 溶液后,显现黄色沉淀；说明上层清液中有 Pb 2+ 结论：尽管 PbI2 固体难溶于水,但并不是肯定不溶,仍有极少量溶解；P61【摸索与沟通】1. 阅读 P61-62,分析 P61表 3- 4、P91附表并摸索：1你如何懂得溶解性表中的“ 溶” 与“ 不溶” ？【CAI】20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性的关系：不同的电解质在水中的溶解性有很大差异；2.难

12、溶电解质：习惯上将 在水中的溶解度小于 0. 01g 的电解质称犯难溶电解质；摸索： 难容于水的 PbI2 为什么能极少量溶解？为什么能 PbI2 只能极少溶解？2. 沉淀溶解平稳1在肯定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时,形成 衡状态称为沉淀溶解平稳；AgCl 饱和溶液,达到平稳状态,我们把这种平2特点：“ 动” 动态平稳“ 等” 溶解 = 沉淀0；“ 定” 达到平稳时,溶液中离子的浓度保持不变；“ 变” 当转变外界条件时,溶解平稳将发生移动,达到新的平稳；3影响沉淀溶解平稳的因素：遵循平稳移动原理 II 外因：浓度：加水稀释,平稳向溶解方向移动 同离子效应：加入电解质离子抑制沉淀的溶解I

13、内因（打算因素） ：溶质本身的性质 温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程；其他：向沉淀溶解平稳体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子,使平稳向溶解的方向移动；将 AgCl 放于水中,在水分子作用下,少量Ag+和 Cl 脱离 AgCl 表面进入水中 溶解过程 ,另一方面,溶液中的 Ag+和 Cl 受到 AgCl 表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl 表面析出 沉淀过程 ；+和 Cl 反应 3. Ag+和 Cl 的反应真的能进行究竟吗？难溶性物质 的离子反应 如 Ag1沉淀、溶解之间这种动态平稳的存在,打算了生成沉淀不能进行真正究竟；2 生成难溶电解质的离子反应的限度一般情形下

14、,相当量的离子相互反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了；化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1 10 5 mol L 1 时,沉淀就达完全；其平稳常数4. 溶度积 Ksp 阅读 P65【科学视野】1 依据化学平稳的争论方法,用平稳常数来描述难溶电解质在水溶液中的沉淀溶解平稳,称为溶度积常数或简称溶度积,常用Ksp 表示；2表达式：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对于以下沉淀溶解平稳：MmAns mM n+ aq+ nA m, Ksp= cM n+ mcA m n aq 固体纯物质不列入平稳常数c Pb 2+

15、 = Ksp/c 2I- =7.110-9/0. 12=7.1 10K spc Pb2+ cI 2=7. 1 109mol L1 3 -1-7 即：该溶液里答应Pb2+的最大浓度为7. 110-7mol L3 影响 Ksp 的因素：Ksp 与其他化学平稳常数一样,只与难溶性电解质 的性质和温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中离子的浓度变化只能使平稳移动,并不转变；问题 1作图：在图示坐标系中, 画出肯定温度下 AgCl 溶解达平稳后,溶液中 cAg +随 cCl 的变化曲线；强调：曲线外形和函数表达式的对应关系,合理图像如下列图；区分溶度积常数 Ksp 和离子积 Qc的不同；温度肯定,溶度积

16、常数 Ksp=cAg +cCl ,指溶解平稳 时；而离子积 Q=cAg +cCl ,指任何时刻；问题 2在图中有 A、 B、C 三点,分别代表溶解达何种状况 .能否比较该点 Ksp与 Qc的相对大小 .由此 可以判定难溶电解质在给定条件下沉淀能否 生成或溶解吗 . 4 结论 : 溶度积反映了物质在水中的溶 解才能；对于同类型的难溶电解质 化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同 ,如 AgCl 、AgBr 、AgI 而言, Ksp 的数值越大难溶电解质 在水中的溶解才能越强；依据 P65 表 3- 5 判定 CaCO3 、CaSO4、 BaSO4的溶解性强弱；如: Ksp AgCl Ksp Ag

17、Br Ksp AgI 溶解度 :AgCl Ksp AgBr Ksp AgI 5 溶度积规章通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 给定条件下沉淀能否生成或溶解：离子积 Qc的相对大小,可以判定难溶电解质在Qc Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平稳；Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平稳状态；Qc Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,如加入适量难溶电解质,难溶电解质溶解；例.某温度时, BaSO4在水中的沉淀溶剂诶平稳曲线如下列图；以下说法正确选项 提示： BaSO4s Ba 2+aqSO4 2 aq的平稳常数KspcBa 2+ cSO4 2 ,称为溶度积常数；A加入

18、Na 2SO4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 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 2 课时二、沉淀反应的应用1. 沉淀的生成1沉淀生成的应用：【摸索与沟通】 （改编自P63“ 摸索与沟通”） 依据 P65 表 3-5 数据1. 除去 NaCl 溶液中的 Na2SO4杂质 ,挑选 CaCl2仍是 BaCl2溶液做沉淀剂,为什么？2. 除去并回收 NH 4Cl 溶液中的 FeCl3和 MgCl

19、2杂质的试验流程（部分）如下：【同学摸索并回答】1 . 运算得： cSO4 2-CaSO43 10-3mol/L 就 SO4 2-未完全沉淀cSO4 2-BaSO4 1 10-5moL/L 就 SO4 2已经完全沉淀所以应当挑选 BaCl2 溶液做沉淀剂2 3pH 19, FeOH3 ；9pH2 MgOH 2 【总结】1. 沉淀剂的挑选：使溶液中的某种离子转化犯难溶物除去,不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去；2. 沉淀的方法 ; CAI 直接沉淀法沉淀剂法沉淀法1调整溶液的pH 法（ 2）分级沉淀法氧化仍原法Fe 3+3NH 3H2O=3FeOH 3+3NH 4C

20、u 2+ +S 2-=CuS、Hg 2+ +S 2-=HgS、Cu 2+ + H 2S=CuS + 2H +、+ Hg2+ H 2S= HgS + 2H+ 3沉淀生成的本质：通过加入试剂,使 QcKsp,促使难溶电解质的溶解平稳向逆移动,溶质从溶液中结晶析出,形成沉淀；3. 沉淀的溶解 1 沉淀溶解的方法 酸碱溶解法：P63试验 3-3名师归纳总结 向 1 支盛有氯化镁和NaOH 溶液静置, 将沉淀分装入试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液,第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 观看并记录现象；滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液试验

21、现象试验结论及说明MgOH 2 溶于水MgOH 2 溶于盐酸MgOH 2 溶于NH 4Cl溶液【摸索与沟通】试验现象及解析填表参考 P63 的范例 ；【同学回答】依据表 3-5,MgOH 2 饱和溶液中 cMg 2+=8 10-7mol/L 纯水中 cOH-=1 10-7mol/L , 就加入盐酸,使 Qc1 10-21Ksp MgOH 2,溶解平稳向正方向移动,沉淀溶解；同理,加入氯化铵使 Qc1 10-21Ksp MgOH 2,沉淀溶解MgOH 2 s Mg 2+aq + 2OH-aq + +2H-2HCl 2H 2O 【问】为什么在 MgCl 2 溶液中滴加 NH 3 H2O,能生成氢氧

22、化镁沉淀,但该沉淀又能溶解在氯化铵溶液中？MgOH 2 s + 2NH 4 +aq Mg 2+aq + 2NH 3 H 2Oaq 在 MgCl 2 溶液中滴加 NH 3H2O,就 c（NH 3H 2O）增大,平稳向逆,生成氢氧化镁沉淀在氢氧化镁浑浊液中加入氯化铵,就c（NH 4 +）增大,平稳向正,沉淀溶解；【总结】 1沉淀溶解的本质：加入试剂,削减难溶电解质溶解平稳中某种离子的浓度,使其 Qc Ksp ,就难溶电解质向着溶解的方向转化2沉淀溶解的原理：依据原理,对于在水中难溶的电解质,方向移动,就可以使沉淀溶解；,使平稳向3使沉淀溶解的方法：生成难电离的物质弱电解质（如H2O,NH 3 H2

23、O 等）生成易挥发物质气体、挥发性酸（如 CO2,H 2S 等）生成络合物如 AgNH 3 2OH 等4. 沉淀的转化P64试验 3-4 试验步骤试验现象离子方程式试验结论P64试验 3-5 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 试验步骤试验现象产生产生离子方程式Fe OH 3 比 MgOH 2 试验结论思维拓展 假如将试验中沉淀生成和转化的操作步骤次序颠倒,只能观看到FeOH 3 s色沉淀；由于FeOH 3 的溶解度比 MgOH 2 的溶解度小,在FeOH 3 沉淀溶解平稳体系中Fe 3+ 3OH-加入 MgCl 2

24、后,不能使平稳向正反应方向移动；沉淀之间可以相互转化,由一种难溶的电解质转化为更难溶的电解质的过程简洁实现；P64摸索与沟通 31沉淀转化的方法：对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀；2沉淀转化的实质：沉淀溶解平稳的移动；一般说来,沉淀只能从溶解度小的转化为溶解度更小的；3沉淀转化 的应用（阅读教材 P63-64）：；锅炉除垢： 锅炉中锅垢的主要组分之一为CaSO4,锅垢的导热才能小,会阻碍传热,铺张燃料,仍可能引起锅炉或蒸汽管的爆裂,造成事故,故需要除去；但是 CaSO4 不溶于酸,难以除去；如用 Na2CO 3溶液处理,就可使 CaSO4

25、转化为疏松而且可溶于酸的 CaCO3 沉淀,便于锅垢的清除；写出反应原理； 在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象；如各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成 CuSO4 溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿 ZnS和方铅矿 PbS,便渐渐地使之转变为铜蓝 CuS；试写出反应化学方程式：；认真观看教材封面并摸索：石灰岩里不溶性的 CaCO3 与水及二氧化碳反应能转化为可溶性 CaHCO 32溶有 CaHCO32的水从溶洞顶向溶洞底滴落时水分蒸发、二氧化碳压强减小或温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出 CaCO3 沉淀；这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋

26、等；请你写出上述过程中所涉及反应的化学方程式,并从沉淀溶解平稳的角度进行说明； 阅读 P66 资料摸索以下问题：牙齿表面由一层硬的、组成为存在以下平稳：Ca5PO43OHs 5Ca 2+3PO43-+OH-Ca5PO43OH 的物质爱护着,它在唾液中1进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸乳酸CH 3CHOHCOOH ,这时牙齿就会受到腐蚀,请从平衡移动的角度分析其缘由是2已知 Ca5PO43Fs的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更牢固；当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止 龋齿的缘由 用离子方程式表示 ：3依据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法：【总结】沉淀的生成、溶解、转化都是转变难容电解质溶解平稳中的某些离子的浓度,促使平稳向生成或溶解的方向移动,最终使反应向着离子浓度削减的方向进行；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页