人教版选修4 化学反应原理第三章:第四节 难溶电解的溶解平衡(课件21张PPT+教案+练习等9份打包)

文档属性

名称 人教版选修4 化学反应原理第三章:第四节 难溶电解的溶解平衡(课件21张PPT+教案+练习等9份打包)
格式 zip
文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2016-03-27 20:34:50

文档简介

学情分析
《难溶电解质的溶解平衡》是本章的最后一节,有了前面三节的学习学生已经能够从化学平衡的视角对水自身的电离、弱电解质的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析,初步形成了从平衡角度看问题、分析问题的能力。
在学生原有的知识中把物质分为,易溶、可溶、难溶。在学生的概念中难溶就是不溶,那么构成沉淀的离子在溶液中是不存在的。本节课通过实验让学生感受没有绝对的不溶,从而建立难溶电解质溶解平衡概念及用平衡移动的原理来解释难溶电解质溶解平衡的应用。
这节课主要从定量的角度来研究难溶电解质溶解平衡,即用QC与KSP的想对大小来分析平衡的移动。本节还要用到有关平衡的计算。
在前面三节的学习中我一直渗透定量发分析平衡的移动即QC与K的相对大小,有的同学已经练习的很好可是有的同学还没有形成很好的理论,在上课前应该设计相关复习题让学生形成定量的分析平衡移动的思想。本节课对沉淀溶解平衡计算的要求相对不高,但是也需要一定的计算,有些学生的计算水平非常低在课后练习题中要有相应的练习。
效果分析
本节的概念在预习的时候发现学生比较难理解,所以本节课从学生们熟悉的水的电离入手,因为水的电离从形式上、平衡常数表达式的形式、平衡的移动都和难溶电解质的溶解平衡非常相似。
本节课还按照由简单到复杂、逐步递进的原则。首先分析单一难容电解质在水中的行为,激励起沉淀溶解平衡的概念,引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积;在沉淀溶解平衡的基础上分析沉淀的溶解和生成,最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节的另一个设计特点是自始至终依据实际例子来诠释抽象的概念,引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的实质。所选实例包括污水处理、水垢的生成等。这些案例涉及生活、生产,涉及人们广泛关注的环境问题,内容贴近学生,可以极大地激发学生学习化学的兴趣,并且可以极大地培养他们的可持续发展等重要意识。
本节课还十分注重难度,强调学生对沉淀溶解平衡的理解,注重学生的思维训练,培养他们用平衡观点解释遇到的沉淀溶解问题,从定量的角度解释这些问题又是这节课的一个亮点。最后总结出水溶液系统的认识模型把本节课推向一个高潮。本节对沉淀溶解平衡的计算要求并不是很高大大降低了学习的难度,学生整节课积极性比较高,课堂效果好!
第四节 难溶容电解质的溶解平衡
——教学设计
学生活动
归纳总结
设计意图




1、25℃时,0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠等体积混合,请
分析离子浓度变化?
反应前C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L

反应后C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L
思考: H+和OH-能否在水溶液中共存?
建立反应物产物共存即平衡的思想。
2、已知 H2O   H+ +OH-
K电离=____________________;
KW=____________________
3、25℃时,0.1mol/LHCI中,水电离产生的c(H+)是多少?HCI对水的电离有什么影响?

4、25℃时,向水中加Na2CO3 测其PH=12的溶液中,水电离产生的c(OH-)是多少? Na2CO3对水的电离有什么影响?
建立理论模型
定量的角度分析:
本节内容在预习的时候发现学生比较难理解,所以选了学生们前面学过的知识建立学习难溶电解质的学习模型。之所以选水的电离平衡是因为它的电离方程式及水的离子积的表达式和难溶电解质的溶解平衡表达式及溶解平衡常数表达式非常相似。
通过前置作业建立用微粒观、转化观、平衡观,从定量的角度分析出水的电离平衡移动与C(H+) ●C(OH-)与Kw的相对大小有关。并且向着趋向Kw
的方向移动。
建立用定量的方法分析平衡移动的思维模型。













Ag+和Cl- 反应能进行到底吗?
探究实验:
向盛有10滴0.1mol/L的AgNO3中滴入0.1mol/L NaCl 溶液至不再有
白色沉淀,再向其中滴入0.1 mol/LNa2S,记录现象。
问题 1-1、滴加氯化钠溶液至不再有白色沉淀,说明什么?
1-2为什么滴加Na2S生成黑色沉淀?
1-3 Ag+、Cl- 、AgCl三种微粒共存说明什么?
1-4这个动态平衡的实质是什么?
1-5如何表示氯化银的溶解平衡常数?
1-6从定量的角度分析这个动态平衡的移动方向?
建立难溶电解质溶解平衡模型
定量的角度分析难溶电解质溶解平衡移动方向:
本节课概念比较抽象,所以采用实验的方法,先让学生观察实验现象分析出现实验现象的原因。
根据前置作业中建立的反应物产物共存就存在平衡体系,得出AgCl沉淀的溶液中存在平衡体系。从个别到一般总结出难溶电解质溶解平衡的表达式,难溶电解质溶解平衡常数的表达式。
根据前置作业用定量的方法建立用与QC和KSP相对大小判断平衡的移动。平衡向着趋向KSP
的方向移动的分析模型。
主题二
沉淀反应的应用
问题2-1、沉淀的产生和溶解其本质是什么?
2- 2、实验中AgCl沉淀是怎样生成的?
2-3、沉淀生成的条件什么?
【思考讨论】
对于氢氧化镁沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2 (s) Mg 2+(aq)+2OH-(aq)
若向上述平衡中加入盐酸,哪些离子浓度会发生变化,平衡会如何移动?
【学生实验】
向0.1mol/ L氯化镁溶液中滴加适量的0.1mol/ L氢氧化钠溶液,然后
分别滴加0.1mol/ L盐酸、0.1mol/ L硫酸、0.1mol/ L氯化铵溶液,观察现象,并分析为什么?
问题3- 1、实验中AgCl沉淀是怎样转化成Ag2S沉淀的?
问题3- 2、复分解反应的条件为什么是生成沉淀、气体、水?
沉淀的产生和溶解本质:
沉淀转化的本质;
结论:
应用主题一建立的模型分析问题:
应用主题一中建立的分析模型来分析沉淀生成平衡体系。
通过分析微粒的变化总结出水溶液系统的认识模型
应用主题一中建立的分析模型来分析沉淀溶解平衡体系。
应用主题一中建立的分析模型和水溶液系统的认识模型来分析沉淀的转化其实是两个平衡体系的移动,新沉淀平衡体系向着沉淀生成的方向移动,旧沉淀平衡向着沉淀溶解的方向移动。
通过几个例子总结出复分解反应的条件是生成难溶的、难电离的物质都是平衡的移动。
应用1: 锅炉除水垢
锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4,在处理水垢时,通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡,然后再向处理后的水垢中加入HCl溶液,请你思考:
1.加入饱和Na2CO3溶液后,水垢的成分发生了什么变化?说明理由
2.HCl溶液的作用是什么?请描述所发生的变化。
几种物质的溶度积常数(Ksp)
物质
CaSO4
CaCO3
Mg(OH)2
MgCO3
Ksp
7.1×10-5
2.8×10-9
5.6×10-12
6.8×10-6
Mg(OH)2饱和溶液中,[Mg2+]= 1.1×10-4mol/L
MgCO3饱和溶液中,[Mg2+]= 2.6×10-3mol/L
应用本节知识解决实际问题。
归纳整合
知识方面 思想方面
通过总结使学生对本节课的内容的认识得到升华。
课件21张PPT。难溶电解质的溶解平衡1、25℃时,0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠等体积混合,请分析离子浓度变化?
反应前C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L
反应后C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L
思考: H+和OH-能否在水溶液中共存?
2、已知 H2O H+ +OH-
K电离=____________________;
KW=____________________
前置作业: H+和OH-不能大量共存C(H+) ●C(OH-)平衡观 3、25℃时,0.1mol/LHCI中,水电离产生的c(H+)是多少?HCI对水的电离有什么影响?

4、25℃时,向水中加Na2CO3 测其PH=12的溶液中,水电离产生的c(OH-)是多少? Na2CO3对水的电离有什么影响?
前置作业:c(H+)=1.0×10-13 mol/L抑制水的电离c(OH-)=1.0×10-2促进水的电离 H2O H+ + OH-Na2CO3 = CO32- + 2Na+从定量的角度分析:
C(H+) ●C(OH-)>Kw时平衡向着水生成的方向移动
C(H+) ●C(OH-)C(H+) ●C(OH-)=Kw时水的电离达到平衡本质现象向盛有10滴0.1mol/L的AgNO3中滴入0.1mol/L NaCl 溶液至不再有白色沉淀,再向其中滴入0.1 mol/LNa2S,记录现象。?探究实验:实验现象:白色沉淀变为黑色沉淀一、Ag+和Cl- 反应能进行到底吗? 实验要求:
1、注意安全;
2、小组成员要团结协作;
3、使用药品注意节约;? 问题 1-1、滴加氯化钠溶液至不再有白色沉淀,说明什么?1-2为什么滴加Na2S生成黑色沉淀?一、Ag+和Cl- 反应能进行到底吗? 1-3 Ag+、Cl- 、AgCl三种微粒共存说明什么??1-4这个动态平衡的实质是什么? 1-5如何表示氯化银的溶解平衡常数?一、Ag+和Cl- 反应能进行到底吗? KSP==c( Ag+) ●c( Cl-) 一般难溶电解质:
AmDn(s) mAn+(aq) + nDm-(aq)
Ksp = cm(An+)cn(Dm-)V溶解==V沉淀 跟化学平衡类似,也是一个动态平衡,可以用化学平衡的规律来分析难溶电解质的溶解平衡。一般个别?一、Ag+和Cl- 反应能进行到底吗? 1-6从定量的角度分析这个动态平衡的移动方向?QC> KSP 平衡向生成沉淀的方向移动
QC= KSP 恰好是平衡状态
QC 类比的思想 难溶电解质的溶解平衡的移动
方向与QC和KSP相对大小有关QC=c( Ag+) ●c( Cl-) 绝对不溶的物质是没有的? 2- 1、实验中为什么能生成AgCl沉淀? 2- 2、沉淀生成的条件什么?二、沉淀反应的应用QC=C( Ag+) ●C( Cl-) =0.05X0.05=2.5X10-3;AgCl的 KSP=1.8X10-10 因为QC>KSP 平衡向生成沉淀的方向移动。 已知:AgCl的 KSP=1.8X10-10【思考讨论】对于氢氧化镁沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2 (s) Mg 2+(aq)+2OH-(aq)
1、若向上述平衡中加入盐酸,平衡会如何移动?从定量的角度分析原因?二、沉淀反应的应用QC=C(Mg2+) ●C 2( OH-) 加入氢离子,
降低了氢氧根离子浓度,Qc的数值变小,
QC 1、向两支试管中分别加入1mL的0.1mol/ L氯化镁溶液再滴加适量的0.1mol/ L氢氧化钠溶液,然后向两支试管中分别滴加0.1mol/ L盐酸、 0.1mol/ L氯化铵溶液,观察现象,并分析为什么?实验要求:
1、注意安全;
2、小组成员要团结协作;
3、使用药品注意节约;学生实验:
2、向两支试管中分别加入1mL的0.1mol/ L氯化镁溶液再滴加适量的0.1mol/ L氢氧化钠溶液,然后向两支试管中分别加入等体积的蒸馏水、醋酸铵溶液,观察现象,并分析为什么?实验要求:
1、注意安全;
2、小组成员要团结协作;
3、使用药品注意节约; 对比实验
控制单一变量的思想抓住主要因素水溶液系统认识模型认识对象认识角度? 二、沉淀反应的应用问题3- 1、实验中AgCl沉淀是怎样转化成Ag2S沉淀的? QC(Ag2S)=c(S2-)●c2(Ag+)=1.8X10-11
QC(Ag2S)>KSP(Ag2S )
平衡向生成Ag2S沉淀的方向移动。
使得QC(AgCl)=C( Ag+) ●C( Cl-) < KSP(AgCl)平衡向AgCl沉淀溶解的方向移动。沉淀转化的本质是向着QC>KSP的方向移动已知:KSP(AgCl )=1.8X10-10
其饱和溶液中c( Ag+)=1.34X10-5mol/L ,
KSP(Ag2S )=6.3X10-50 ?沉淀的产生和溶解的
本质—平衡的移动?复分解反应的条件为什么是生成沉淀、气体、水?二、沉淀反应的应用Na+、CO32- Ca2+ Cl-
H+ Cl- OH- Ca2+
K+、CO32- H+、Cl-请你利用沉淀溶解平衡的知识、Qc与Ksp的关系及所提供的信息解释下列现象:信息:
1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用,其主要成分为Ca5(PO4)3OH(羟基磷酸钙), 它是一种难溶电解质,Ksp=2.5×10-59
2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+;现象:吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。沉淀的溶解工业废水的处理工业废水FeS等难溶物质重金属离子(如Cu2+、Hg2+等)转化成沉淀KSP(FeS )=6.3X10-18
KSP(HgS )=6.4X10-53
KSP(CuS )=1.3X10-36沉淀的转化 锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4,在处理水垢时,通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡,然后再向处理后的水垢中加入HCl溶液,请你思考:
1.加入饱和Na2CO3溶液后,水垢的成分发生了什么变化?说明理由
2.HCl溶液的作用是什么?请描述所发生的变化。 数据:1.几种物质的溶度积常数(Ksp)
2.Mg(OH)2饱和溶液中,[Mg2+]= 1.1×10-4mol/L
MgCO3饱和溶液中,[Mg2+]= 2.6×10-3mol/L 沉淀的转化沉淀的溶解AgCl宏观物质类比的方法难溶电解质个别 一般用微粒观平衡观转化观看溶液物质的观点联系的方法动态的意识微观的角度 平衡
原理实验探究的方法谢谢大家 辩证的观点
探究的精神
严谨的意识
求真的态度 教材内容的研究
《难溶电解质的溶解平衡》在人教版教材中是本章的最后一节,在鲁科版的教材中本节是第三节还有一节是《离子反应》。我们用的是人教版教材所以本节课我打算讲完《难溶电解质的溶解平衡》后再总结一下离子反应的本质。
本节课教学要点有三个:
一、沉淀溶解平衡与溶度积
1、指导难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,并能结合实例进行描述
2、了解溶度积的含义,指导溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数,溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。
二、沉淀溶解平衡的应用
1、知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动
2、能结合典型实例,运用平衡移动的一般原理分析沉淀的溶解、生成和转化过程。
3、知道依靠沉淀溶解平衡的移动可以实现沉淀的转化
三、离子反应的实质
能明确离子反应的实质
观评记录
本节课从学生们熟悉的水的电离平衡入手,总结出定量分析平衡体系的方法模型。本节的概念比较难理解,但是老师从学生们比较熟悉的实验入手,分析实验现象。应用前置作业中建立的方法模型来分析新授知识,又建立分析难溶电解质溶解平衡的分析模型。 在用建立的模型解释沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化,最后总结出水溶液系统的认识模型本节课达到了高潮。最后学生从各方面总结本节课的内容使学生对本节课的内容得到升华。整节课由简单到复杂从已知到未知,建立模型应用模型层层递进,课堂思路清晰,学生整节课兴趣高,课堂效果好!

第四节 难容电解质的溶解平衡
【学习目标】
1、知识与技能????
(1)、掌握难溶电解质的溶解平衡。
(2)、理解影响难溶电解质的溶解平衡移动因素。
(3)、运用平衡移动原理分析、解决沉淀的生成、溶解和转化问题。
(4)、理解离子反应的实质。
2、过程与方法????
(1)、通过学案练习、思考、讨论、综合归纳等方法,把握难溶电解质的溶解平衡为平衡体系中的一种,培养学生的知识迁移能力和逻辑推理能力。
(2)、通过小组讨论、分组实验,培养学生间的合作能力,是他们具有团队能力。
3、情感态度价值观
认识自然科学中的对立统一的辩证唯物主义,培养学生关注与化学有关的生产生活问题的习惯。
【学习重点、难点】难溶电解质的溶解平衡、沉淀的溶解
【学习过程】
学生活动
归纳总结




1、25℃时,0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠等体积混合,请
分析离子浓度变化?
反应前C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L

反应后C(H+)= mol/L; C(OH-)= mol/L
思考: H+和OH-能否在水溶液中共存?
2、已知 H2O   H+ +OH-
K电离=____________________;
KW=____________________
建立理论模型













3、25℃时,0.1mol/LHCI中,水电离产生的c(H+)是多少?HCI对水的电离有什么影响?

4、25℃时,向水中加Na2CO3 测其PH=12的溶液中,水电离产生的c(OH-)是多少? Na2CO3对水的电离有什么影响?
一、Ag+和Cl- 反应能进行到底吗?
探究实验:
向盛有10滴0.1mol/L的AgNO3中滴入0.1mol/L NaCl 溶液至不再有白色沉淀,再向其中滴入0.1 mol/LNa2S,记录现象。
问题 1-1、滴加氯化钠溶液至不再有白色沉淀,说明什么?
1-2为什么滴加Na2S生成黑色沉淀?
1-3 Ag+、Cl- 、AgCl三种微粒共存说明什么?
1-4这个动态平衡的实质是什么?
1-5如何表示氯化银的溶解平衡常数?
1-6从定量的角度分析这个动态平衡的移动方向?
定量的角度分析:
建立难溶电解质溶解平衡模型
定量的角度分析难溶电解质溶解平衡移动方向:
主题二
沉淀反应的应用
问题2-1、沉淀的产生和溶解其本质是什么?
2- 2、实验中AgCl沉淀是怎样生成的?
2-3、沉淀生成的条件什么?
【思考讨论】
对于氢氧化镁沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2 (s) Mg 2+(aq)+2OH-(aq)
若向上述平衡中加入盐酸,哪些离子浓度会发生变化,平衡会如何移动?
【学生实验】
向0.1mol/ L氯化镁溶液中滴加适量的0.1mol/ L氢氧化钠溶液,然后
分别滴加0.1mol/ L盐酸、0.1mol/ L硫酸、0.1mol/ L氯化铵溶液,观察现象,并分析为什么?
问题3- 1、实验中AgCl沉淀是怎样转化成Ag2S沉淀的?
问题3- 2、复分解反应的条件为什么是生成沉淀、气体、水?
沉淀的产生和溶解本质:
沉淀转化的本质;
结论:
应用1: 锅炉除水垢
锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4,在处理水垢时,
通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡,然后再向处理后的水垢中加入HCl溶液,请你思考:
1.加入饱和Na2CO3溶液后,水垢的成分发生了什么变化?说明理由
2.HCl溶液的作用是什么?请描述所发生的变化。
几种物质的溶度积常数(Ksp)
物质
CaSO4
CaCO3
Mg(OH)2
MgCO3
Ksp
7.1×10-5
2.8×10-9
5.6×10-12
6.8×10-6
Mg(OH)2饱和溶液中,[Mg2+]= 1.1×10-4mol/L
MgCO3饱和溶液中,[Mg2+]= 2.6×10-3mol/L
归纳整合
知识方面 思想方面
教学反思
本节课是一节新授课,很多概念学生感觉比较难理解,所以这节课我设计从学生们熟悉的水的电离入手,因为水的电离从形式上、平衡常数表达式的形式、平衡的移动都和难溶电解质的溶解平衡非常相似。
本节课仍然按照由简单到复杂、逐步递进的原则。首先分析单一难容电解质在水中的行为,激励起沉淀溶解平衡的概念,引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积;在沉淀溶解平衡的基础上分析沉淀的溶解和生成,最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节的另一个设计特点是自始至终依据实际例子来诠释抽象的概念,引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的实质。所选实例包括污水处理、水垢的生成等。这些案例涉及生活、生产,涉及人们广泛关注的环境问题,内容贴近学生,可以极大地激发学生学习化学的兴趣,并且可以极大地培养他们的可持续发展等重要意识。
本节课还十分注重难度,强调学生对沉淀溶解平衡的理解,注重学生的思维训练,培养他们用平衡观点解释遇到的沉淀溶解问题,从定量的角度解释这些问题又是这节课的一个亮点。最后总结出水溶液系统的认识模型把本节课推向一个高潮。本节对沉淀溶解平衡的计算要求并不是很高大大降低了学习的难度,学生整节课积极性比较高,课堂效果好!
课标分析
《难溶电解质的溶解平衡》是本章的最后一节,难溶与绝对的不溶这对矛盾要在这节解决。有了前面三节的学习学生已经能够从化学平衡的视角对水自身的电离、弱电解质的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析,初步形成了从平衡角度看问题、分析问题的能力。前面都是能溶的电解质的平衡体系,在本节中,学生将继续应用化学平衡的观点研究一类平衡——沉淀溶解平衡。
有了本节课的学习,学生们能从定性、定量的角度从实质上理解离子反应的实质。