第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡优质课教学设计

高二化学公开课教案

三维目标

教材分析

课题：

沉淀溶解平衡的应用

撰写：

李元华

地点：

龙岩一中录播室

苏教版，《选修4》专题3 第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡（3课时） 第②课时

1、能运用平衡移动的理论及溶度积规则对沉淀的转化过程进行分析，形成解决沉淀溶解平衡问题的推理和认知过程。2、运用用平衡移动原理的知识、微粒观、动态观、守恒观分析沉淀转化的本质。3、使学生会用猜想－演绎、类比推理－实验方法探究沉淀转化的条件，知道科学研究的一般步骤和方法，学会自主学习、合作学习、探究学习的能力；

4、通过对生产、生活、科学研究中与沉淀溶解平衡有关的问题的讨论，体会化学对于提高生活质量、促进社会发展的作用。体会到化学就在我们身边，激发学生学习化学的兴趣。

本节课在学习了沉淀溶解平衡及溶度积基础上使学生了解沉淀的转化的基本原理，通过生产、生活、科研中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，初步建立解决沉淀溶解平衡相关问题的思路，使学生会用猜想－演绎、类比推理－实验方法探究沉淀转化的条件。使学生会用平衡移动原理的知识、微粒观、动态观、守恒观，定性分析沉淀转化的本质。

本节课的重点：沉淀转化的条件。 难点是：沉淀转化的本质。

拟采用的教学方法：实验探究教学法、演绎、类比推理和问题教学法。

辅助教具：多媒体、实验仪器药品。

教学过程

教师活动

[情景]多媒体展示图片

小孩多吃糖，容易龋齿。龋齿的危害多，有效防治龋齿的方法之一是刷牙，为更有效防治龋齿，你会选择什么系列牙膏？已知Ｆ－学生活动

讨论

思考

回答

含氟牙膏

＋生成的氟磷灰石覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ的侵袭。

设计意图

从生活中通俗易懂的事例出发，引出沉淀溶解平衡的第一个应用，即沉淀转化的应用。体会到化学就在我们身边。

会与难溶于水的羟基磷酸钙Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶于水而且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]。解释含氟牙膏使牙齿变坚固原因并用守恒的方法写出此离子反应方程式。羟基磷酸钙转化为氟磷酸钙就是沉淀的转化。

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[板书］二、沉淀溶解平衡的应用

（一）沉淀的转化

[引入]

除防治龋齿外，在生产、生活、科研中我们经常需要将一种沉淀转化为另一种沉淀，在什么条件我们才能实现沉淀的转化。在必修１中我们学习比较常见的而且有颜色的沉淀是AgX（包括AgCl-白色、AgBr-浅黄色、AgI-黄色和Ag2S-黑色），接下我们先探究这些沉淀之间的转化条件

[板书］１、沉淀的转化条件

［活动与探究］实验(一、二、三)见教案第四页

[活动I]按下列步骤进行实验(一)，观察并记录现象：（注意：①滴管和试管使用后要及时清洗；②操作规范：滴管要垂直滴加并且不要伸入到试管中③每次滴加试剂的量要求恰好一滴管④每次滴加试剂后充分振荡试管）

[探究]通过实验现象和原子守恒依次判断上述实验（一）中各步生成新物质分别是什么？利用沉淀溶解平衡移动原理分析每次滴加试剂并充分振荡后体系中存在哪些离子？银离子在每次滴加前后发生什么变化？

[讨论]用《书》P111附录2有关难溶电解质的溶度积数据请你推测沉淀转化的条件是什么？

活动II按实验(二) (三)步骤进行实验，观察并对比现象，总结沉淀转化的一般条件。[注意：每组甲同学做实验(二) ，每组乙同学做实验(三)]

活动III填写实验(一)各步的实验现象和离子方程式。

实验现象

离子反应方程式

通过教师示范活动I动手实验掌握滴管的使用方法和观察能力。通过活动I-探究-猜想-活动II，知道化学研究的一般步骤和方法，推测沉淀转化的一般条件的结论。

通过学生活动II实验进一步掌握滴管的使用和滴加溶液方法；进一步证明溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀。

活动III正确书写离子方程式，培养熟练使用常见化学用语的能力，巩固新知识。

[讲解]我们的猜想是否正确，可以在Ag2S沉淀中滴加KI溶液，看是否会有黄色沉淀生成？也可以可以在AgI沉淀中滴加NaCl溶液，看是否会有白色沉淀生成？完成活动II [小结+多媒体展示]

AgCl(S)

Ag+ Cl

-++ - + KI = I + K AgI(S) [总结]①表示弱酸的电离平衡限度引入电离平衡常数，表示沉淀的溶解平衡限度引入溶度积常数。②一般可以由相对较强酸（电离平衡常数大）制取相对较弱酸（电离平衡常数小）由此类推其他沉淀转化的一般条件是

[板书］组成相似的沉淀，Ksp（或溶解度）小的沉淀转化为Ksp（或溶解度）更小的沉淀；且两者相差越大，越容易转化

实验1

实验2

实验3

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［问题引入］反馈活动III；羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶于水而且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]正是符合沉淀转化条件；含氟牙膏也不宜使用过多，会造成软骨病。为什么沉淀的相互转化是溶度积大的沉淀转化为溶度积小的沉淀？转化本质是什么？为什么溶度积相差越大，越容易转化？

［交流与讨论］

在氯化银沉淀混合液中加入等体积0.2mol.L-1碘化钾溶液后，用溶度积规则通过计算判断氯化银是否会转化为碘化银沉淀？已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.3×10-17, Ksp(Ag2S)=6.3×10-50；

方法一：在氯化银沉淀混合液(饱和氯化银溶液)中[Ag]=√Ksp(AgCl)=

√1.8×10 mol.L

Q=C(Ag)C(I)=√1.8×10×0.1=√1.8×10>>

Ksp(AgI)=8.3×10；

使平衡AgI (S) Ag+ I向逆反应方向

AgI (S)+Cl(aq) --6-+--6+--5+-5-1①巩固溶度积规则理论知识，引导学生利用微粒观、动态观从平衡移动理论定量分析由溶解度更大的沉淀制取溶解度小的沉淀发生本质原因。②形成解决沉-5-17 [总结＋板书］

移动，即产生AgI沉淀

2、沉淀的转化实质：符合溶度积规则，方法二：AgCl(S)+ I-(aq)沉淀就可以转化；AB(S)+D(aq)(S)+B(aq) 该反应平衡常数

K=[B]/[ D]= Ksp(AB)/ Ksp(AD)，符合-4----AD

该离子反应平衡常数

K=[ Cl]/[ I]= Ksp(AgCl)/ Ksp(AgI)=2.2×10

Q=C(Cl)/C(I)=√1.8×10/0.1=√1.8×10< K=2.2×10,故平衡向反应正方向进行

6--淀溶解平衡问题的推理和认知过程。

Q=C(B)/C( D)

--3、沉淀的转化的应用

[总结]沉淀的转化条件是否一定由溶度积大（溶解度大）的沉淀转化为溶度积小（溶解度小）的沉淀？沉淀溶解平衡在生产生活中还有哪些方面应用？我们将在下节课学习。

[布置作业] 1.《教材帮》P149-151有关练习

2.

探究作业

[情景2] 多媒体展示图片

水垢成分CaCO3

CaSO4

Mg(OH)2

用

液饱和

疏松的水垢CaCO3

Mg(OH)2

用

盐酸

除去水垢

写出除去水垢过程中发所有离子方程式。

Na2CO3

创设情景2，使进一步认识沉淀的转化的应用，掌握沉淀转化的条件和溶液中离子反应本质。体会到化学就在我们身边。

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（板书设计）

二、沉淀溶解平衡的应用

（一）沉淀的转化

１、沉淀的转化条件

组成相似的沉淀，Ksp（或溶解度）小的沉淀转化为Ksp（或溶解度）更小的沉淀；且两者相差越大，越容易转化

2、沉淀的转化实质：

符合溶度积规则，沉淀就可以转化；AB(S)+D-(aq)---AD (S)+B(aq) 该反应平衡常数

--

K=[B]/[ D]= Ksp(AB)/ Ksp(AD)，符合Q=C(B)/C( D)

3、沉淀的转化的应用 [附录] 实验（一）

实验1：取一支试管，向其中加入1mL0.1mol.L-1AgNO3溶液，然后向其中滴加一滴管0.1mol.L-1NaCl溶液

实验2：向实验1试管中滴加一滴管0.1mol.L-1KI溶液

实验3：向实验2试管中滴加2-3滴0.1mol.L-1Na2S溶液

实验（二）

实验1：取一支试管，向其中加入1mL0.1mol.L-1AgNO3溶液，然后向其中滴加一滴管0.1mol.L-1KI溶液

实验２：充分振荡试管后，向实验1试管中滴加一滴管0.1mol.L-1NaCl溶液

实验3：充分振荡试管后，向实验2试管中滴加2-3滴0.1mol.L-1Na2S溶液

实验（三）

实验1：取一支试管，向其中加入1mL0.1mol.L-1AgNO3溶液，然后向其中滴加2-3滴0.1mol.L-1Na2S溶液

实验２：充分振荡试管后，向实验1试管中滴加一滴管0.1mol.L-1KI溶液

实验3：充分振荡试管后，向实验2试管中滴加一滴管0.1mol.L-1NaCl溶液

[探究作业] 1、水垢主要成分中的Mg元素以Mg(OH)2形式存在，为什么不以MgCO3存在？

2、处理水垢时，实际生产中是用饱和NH4Cl溶液代替盐酸，为什么用饱和NH4Cl溶液，不用盐酸？写出用饱和NH4Cl溶液除去CaCO3. Mg(OH)2的有关离子方程式；NH4Cl溶液除去CaCO3. Mg(OH)2的化学原理是否相同？设计一实验证明其反应原理。（包括试剂、原理）

3、已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=5.1×10-9；在硫酸钡沉淀混合液中加入等体积饱和碳酸钠溶液（物质的量浓度约为2mol.L-1）后，通过计算判断硫酸钡是否会转化为碳酸钡沉淀？

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【课后反思】

1、2012-2015年福建省质检及福建省高考试题中有关硫酸钡（Ksp更小）可以转化为碳酸钡（Ksp小）成为高频考点；在核心素养指导下新高考出现几率也非常大；究其原因是工业上制取钡试剂常用此种方法。此类试题学生答题错误率非常大，经反思后，主要原因是①在弱电解质电离平衡及沉淀转化教学中过分强调强酸制弱酸、溶解度小沉淀转化溶解度更小的沉淀；②大部分习题（高考题或模拟试题）也是涉及强酸制弱酸、溶解度小沉淀转化溶解度更小的沉淀，造成学生习惯性的错误和先入为主意识。

2、在BaCl2溶液中通二氧化碳（或二氧化硫）气体，很难理解为什么不会有沉淀产生。

Ba（NO3）2溶液中通二氧化硫气体，为什么又会有沉淀产生。

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