2023-2024学年高二化学苏教版2019选择性必修1同步教案 3-4-1沉淀溶解平衡（第1课时+沉淀溶解平衡与溶度积）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高二化学苏教版2019选择性必修1同步教案 3-4-1沉淀溶解平衡（第1课时+沉淀溶解平衡与溶度积） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 136.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-14 13:18:18 | ||
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文档简介
3.4.1沉淀溶解平衡
（第1课时 ）
一、核心素养发展目标
1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。
2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积判断反应进行方向的思维模型。
二、教学重难点
重点：难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素；
难点：溶度积的应用。
三、教学方法
实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】视频导入：溶洞的形成
【讲解】溶洞的形成是难溶物质的沉淀和溶解。难溶物质是如何定义的？
【展示】难溶、微溶、可溶、易溶的溶解度范围
【讲解】举例，常见难溶物质。
习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。
【展示】探究实验：
沉淀溶解平衡的存在
PbI2难溶于水，滴加硝酸银溶液，上层清液中出现黄色沉淀；
结论：原上层清液中含有I－，PbI2固体在水中存在溶解平衡。
【展示】AgCl的沉淀溶解平衡过程
【讲解】在25 ℃时，氯化银的溶解度为1.5×10-4 g，在有氯化银沉淀生成的溶液中存在着如下平衡：
AgCl在溶液中存在两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl表面进入水中，即存在溶解过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，即存在沉淀过程。在一定温度下，当AgCl溶解和沉淀的速率相等时，体系中形成AgCl饱和溶液。
总结：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
【讲解】沉淀溶解平衡的特征
1、动态平衡，即溶解速率与沉淀速率不等于0。
2、溶解速率与沉淀速率相等
3、平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变。
4、当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。
【讲解】沉淀溶解平衡的表达式：
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－
注意：①可逆号表示沉淀、溶解同时进行
②物质状态：固体(s)、溶液(aq)
【生】PbI2沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)? ?Pb2＋＋2I－。
【问】请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。
【生】独立完成。
【讲解】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
影响难溶电解质沉淀溶解平衡的决定性因素为难溶电解质本身的性质。
外界条件对沉淀溶解平衡的影响
(1)温度：升高温度，多数沉淀溶解平衡向溶解方向移动；少数沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
(2)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(3)同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。
(4)其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
【展示】溶洞的形成
溶洞是石灰岩地区的地下水长期侵蚀岩层而形成的。石灰岩主要成分是碳酸钙。碳酸钙难溶于水，在25 ℃时，溶解度仅为7.1×10-4 g。
当溶有CO2的水流经石灰岩时，能够发生和建立沉淀溶解平衡。
当水中溶有的CO2浓度较大时，该平衡能够向着碳酸钙溶解的方向移动，生成溶解度相对较大的Ca(HCO3)2；
当CO2的浓度减小或温度升高时，该平衡又向着逆反应方向移动，重新析出CaCO3沉淀。
随着上述过程反复进行，经年累月，碳酸钙逐渐在洞穴不同的位置积聚起来，在洞穴顶部形成钟乳石，在洞穴底部则形成石笋，就形成了美丽的溶洞。
【讲解】溶度积常数
1．概念：难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
2．表达式
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－ Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
Fe(OH)3(s)? ?Fe3＋＋3OH－ Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
【展示】常见难溶电解质的溶度积常数，总结Ksp的意义。
【生】①Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
②Ksp与温度有关。 其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。
【展示】AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
【生】③根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q 的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。
Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出；
Q ＝ Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；
Q ＜ Ksp，溶液中无沉淀析出。
【讲解】
应用——溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中的离子浓度幂之积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成。以沉淀溶解平衡BaSO4(s)??Ba2＋＋SO为例：
(1)c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
(2)c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)c(Ba2＋)·c(SO)应用——溶解度的比较
同种类型的难溶电解质，Ksp可用于溶解度的直接比较，如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接比较溶解度大小。
【讲解】影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。
【课堂小结】师生共同完成。
沉淀溶解-难溶电解质-沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡的表达、Ksp及应用
【课堂练习】
1、已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
(1)25 ℃时，氯化银的饱和溶液中，c(Cl－)＝________，向其中加入NaCl固体，溶解平衡________，溶度积常数________。
(2)25 ℃时，若向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag＋)＝________，pH＝________。
(3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为___________，由此可得出________ 更难溶。
(4)将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合________(填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。
答案 (1)1.3×10－5 mol·L－1 逆向移动 不变
(2)1.8×10－7 mol·L－1 2
(3)Ag2CrO4>AgCl AgCl
(4)有
（第1课时 ）
一、核心素养发展目标
1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。
2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积判断反应进行方向的思维模型。
二、教学重难点
重点：难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素；
难点：溶度积的应用。
三、教学方法
实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】视频导入：溶洞的形成
【讲解】溶洞的形成是难溶物质的沉淀和溶解。难溶物质是如何定义的？
【展示】难溶、微溶、可溶、易溶的溶解度范围
【讲解】举例，常见难溶物质。
习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。
【展示】探究实验：
沉淀溶解平衡的存在
PbI2难溶于水，滴加硝酸银溶液，上层清液中出现黄色沉淀；
结论：原上层清液中含有I－，PbI2固体在水中存在溶解平衡。
【展示】AgCl的沉淀溶解平衡过程
【讲解】在25 ℃时，氯化银的溶解度为1.5×10-4 g，在有氯化银沉淀生成的溶液中存在着如下平衡：
AgCl在溶液中存在两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl表面进入水中，即存在溶解过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，即存在沉淀过程。在一定温度下，当AgCl溶解和沉淀的速率相等时，体系中形成AgCl饱和溶液。
总结：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
【讲解】沉淀溶解平衡的特征
1、动态平衡，即溶解速率与沉淀速率不等于0。
2、溶解速率与沉淀速率相等
3、平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变。
4、当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。
【讲解】沉淀溶解平衡的表达式：
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－
注意：①可逆号表示沉淀、溶解同时进行
②物质状态：固体(s)、溶液(aq)
【生】PbI2沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)? ?Pb2＋＋2I－。
【问】请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。
【生】独立完成。
【讲解】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
影响难溶电解质沉淀溶解平衡的决定性因素为难溶电解质本身的性质。
外界条件对沉淀溶解平衡的影响
(1)温度：升高温度，多数沉淀溶解平衡向溶解方向移动；少数沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
(2)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(3)同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。
(4)其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
【展示】溶洞的形成
溶洞是石灰岩地区的地下水长期侵蚀岩层而形成的。石灰岩主要成分是碳酸钙。碳酸钙难溶于水，在25 ℃时，溶解度仅为7.1×10-4 g。
当溶有CO2的水流经石灰岩时，能够发生和建立沉淀溶解平衡。
当水中溶有的CO2浓度较大时，该平衡能够向着碳酸钙溶解的方向移动，生成溶解度相对较大的Ca(HCO3)2；
当CO2的浓度减小或温度升高时，该平衡又向着逆反应方向移动，重新析出CaCO3沉淀。
随着上述过程反复进行，经年累月，碳酸钙逐渐在洞穴不同的位置积聚起来，在洞穴顶部形成钟乳石，在洞穴底部则形成石笋，就形成了美丽的溶洞。
【讲解】溶度积常数
1．概念：难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
2．表达式
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－ Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
Fe(OH)3(s)? ?Fe3＋＋3OH－ Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
【展示】常见难溶电解质的溶度积常数，总结Ksp的意义。
【生】①Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
②Ksp与温度有关。 其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。
【展示】AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
【生】③根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q 的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。
Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出；
Q ＝ Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；
Q ＜ Ksp，溶液中无沉淀析出。
【讲解】
应用——溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中的离子浓度幂之积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成。以沉淀溶解平衡BaSO4(s)??Ba2＋＋SO为例：
(1)c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
(2)c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)c(Ba2＋)·c(SO)
同种类型的难溶电解质，Ksp可用于溶解度的直接比较，如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接比较溶解度大小。
【讲解】影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。
【课堂小结】师生共同完成。
沉淀溶解-难溶电解质-沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡的表达、Ksp及应用
【课堂练习】
1、已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
(1)25 ℃时，氯化银的饱和溶液中，c(Cl－)＝________，向其中加入NaCl固体，溶解平衡________，溶度积常数________。
(2)25 ℃时，若向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag＋)＝________，pH＝________。
(3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为___________，由此可得出________ 更难溶。
(4)将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合________(填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。
答案 (1)1.3×10－5 mol·L－1 逆向移动 不变
(2)1.8×10－7 mol·L－1 2
(3)Ag2CrO4>AgCl AgCl
(4)有