化学人教版（2019）选择性必修1 3.1难溶电解质的沉淀溶解平衡与溶度积（共25张ppt）

(共25张PPT)
第三章　第四节　沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
学习重难点
理解难溶电解质的沉淀溶解平衡常数——溶度积Ksp，学会通过比较Q与Ksp,的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解情况。
根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素。
理解溶度积Ksp及溶度积规则，并能进行Ksp简单的计算。
学习目标
能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。
学习目标
阅读教材
1：如何建立难溶电解质的沉淀溶解平衡？
2：可以根据什么来判断难溶电解质的沉淀或溶解情况？
3：影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素有哪些？
情境引入
情境引入
1. 肾结石的主要成分是什么？
2. 肾结石是如何出现在人的身体里的？
3. 肾结石病有什么防治方法？
问题一: 结石的成分是什么？
CaC2O4 80% 难溶于水
Ca3(PO4)2 9% 难溶于水
HUr (尿酸) 5% 微溶于水
10
易溶
可溶
1
微溶
0.01
难溶
S /g
溶解度与溶解性的关系：20℃
溶解度：在一定温度下，某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态 时所溶解的质量。符号：S
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
1.如何定义难溶电解质？
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
难溶 绝对不溶
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
2. 通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？
几种电解质的溶解度（20 ℃）
化学式 AgCl AgNO3 AgBr Ag2SO4 Ag2S BaCl2
溶解度/g 1.5×10－4 211 8.4×10－6 0.796 1.3×10－16 35.7
化学式 Ba(OH)2 BaSO4 Ca(OH)2 CaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3
溶解度/g 3.89 3.1×10－4 0.160 0.202 6.9×10－4 3×10－9
难溶物的溶解性探究
3. 生成AgCl 沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+ 和Cl -？
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
将 2 mL 0.1 mol/L AgNO3 溶液滴入到2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液中会发生什么现象？充分反应后溶液中存在着哪些阳离子？
Ag+ + Cl－=== AgCl ↓
只有 Na+和 H+ 吗？
溶液中Ag+ 从何而来？
再滴入少量 KI 溶液
取反应后清液
黄色AgI沉淀
沉淀溶解平衡的建立
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
溶解过程：在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中。
沉淀过程：溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出。
υ(沉淀) ＝ υ(溶解)
沉淀不再增多
达到沉淀溶解平衡
充分反应
AgCl饱和溶液
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
v(溶解)=v(沉淀)
v
v(溶解)
v(沉淀)
t
沉淀溶解平衡方程式：AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl-(aq)
沉淀
溶解
沉淀溶解平衡的建立（v-t图像）
1. 概念：在一定温度下，当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，溶液中各离子的浓度保持不变，这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2. 特征：逆、等、动、定、变
3. 沉淀溶解平衡表达式
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶解
沉淀
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
书写时注意表明各物质的状态“s/aq”并用“ ”连接
【注意】
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
4.沉淀完全的判断
化学上通常认为，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol·L－1时，已沉淀完全。
Ca2+与C2O42-的浓度要具体达到多少，才会在人体内形成沉淀
我们需要获得什么样的数据才能进行计算
问题二：结石是如何出现在人的身体里面的
平衡中的定量计算依据—平衡常数 （ Ka Kb Kw Kh ）
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数—K
二、溶度积常数—Ksp
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-)
Ksp ＝ c2(Ag+)·c(S2- )
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
【思考】根据你学过的化学平衡常数，观察氯化银，硫化银Ksp的表达式总结溶度积的概念。
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
固体纯物质不列入平衡常数
Ksp =[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n
2、表达式：
对于反应 MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
3、影响因素：
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
1、定义：一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数（简称溶度积）。
(1)对于同类型(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质来说，Ksp越小，其溶解度越小。
溶度积：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)
溶解度：S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)
(2)不同类型的难溶电解质不能直接通过Ksp的大小判断溶解度大小，要通过Ksp计算出离子浓度来比较。
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度 难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度
AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 2.4×10-4
AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 Mg(OH)2 5.6×10-12 6.9×10-4
AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 Fe(OH)3 2.6×10-39 3.0×10-9
4、Ksp的意义：
溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液饱和达到平衡。
Qc ＞Ksp
溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态
Qc = Ksp
溶液不饱和，无沉淀析出，还可继续溶解直到平衡。
Qc＜Ksp
②溶度积规则
Qc称为离子积，表达式中c是任意时刻的浓度，是溶液中的瞬间实际浓度
Qc= c(Am+)n · c(Bn-)m
AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
①离子积
5、应用
任意时刻浓度
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
(1)已知Ksp(CaC2O4) =4.0×10-9，尿钙含量 2.50 mmol/L，人体中浓度达到多少就会产生结石？
c(Ca2+) = 2.50 mmol/L = 2.50×10-3 mol/L
Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9
c() = 1.60×10-6 mol/L
(2)若使Ca2+完全沉淀，那么此时的浓度是多少
当Ca2+完全沉淀时，c(Ca2+) < 1×10-5 mol/L
Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9
c() > 4.0×10-4 mol/L
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
学以致用
学以致用：在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示
①溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶解与沉淀平衡状态；
②在曲线下方的点表示该点下未达到平衡;在曲线上方的点表示过饱和状态,此时有沉淀析出。
【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度
问题三：肾结石病有什么防治方法？
HUr (s) H+(aq) + Ur -(aq)
平衡移动的角度分析
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42-(aq)
三、沉淀溶解平衡的影响因素
1、内因：电解质本身的性质
在电解质的溶液中，不管是易溶（如NaCl)的，微溶的，难溶的电解质都存在着溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。
【任务三】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
思考：预测影响难溶物的溶解平衡的外因有哪些？
条件改变 移动方向 C(Mg2＋) C(OH－）
升温 加水（有固体剩余） 加Mg(OH)2(s) 加MgCl2(s) 加NaOH(s) 加盐酸 正向 增大 增大
正向 不 变 不变
不移动 不变 不变
逆向 增大 减小
逆向 减小 增大
正向 增大 减小
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表
——化学平衡移动的规律符合勒夏特列原理
【任务三】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
2、外因
Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH-(aq)
【任务三】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
①温度：一般来说，温度越高，固体物质的溶解度越大；
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。
③外加其他物质（与电解质电离的离子反应），平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解度增大。
②同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。
——符合“勒夏特列原理”
课堂检测
1、氯化银在水中存在溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)。在相同温度下，将足量氯化银分别放人相同体积的下列溶液中，Ag+的浓度最小的是( )
A. 0.1 mol/L盐酸 B. 蒸馏水
C. 0.1 mol/L AlCl3溶液 D. 0.1 mol/LMgCl2 溶液
C
2、在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2OH-(aq) ，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是( )
A. 加MgSO4固体 B. 加盐酸
C. 加NaOH固体 D. 加水
D
沉淀溶解平衡
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眼中有微粒，心中有平衡