生成中三废的处理教案3

课题：

沉淀溶解平衡的应用---铜矿污水的处理

科目：

化学

教师：胡春艳

一、教学内容分析

本节内容是对人教版选修四《化学反应原理》第三章第四节难溶电解质的溶解平衡第二课时沉淀反应的应用。本节课运用沉淀溶解平衡相关原理对“福建紫金矿业污染汀江事件”进行铜矿污水的处理，既是对上节课所学“沉淀溶解平衡原理”的应用和巩固，同时也让学生体会应用所学知识处理生产生活中所产生的一些污染问题，增强学生的环保意识。

班级：

单位：

景洪市第四中学

课时： 1 课时 二、教学目标

1、知识与技能：

（1）了解沉淀反应在工业废水处理中的应用；

（2）了解运用难溶电解质的溶解平衡解决实际问题的一般方法；

2、过程与方法：

通过对铜矿污水的处理，培养学生分析、推理和演绎的能力。

3、情感态度与价值观：

通过对铜矿污水的处理，培养学生的科学态度与社会责任。

三、学生特征分析

在进入本节知识的学习前，学生已经掌握了难容电解质的溶解平衡原理以及能根据溶度积常数进行简单的计算，同时学生在高一时已掌握了除杂的相关知识，为本节课的学习做好了铺垫。在本节课

的学习中主要是引导学生应用所学知识解决实际生产生活中的问题，同时进一步强化巩固所学理论知识。

四、教学策略选择与设计

情景导入

新课

播放：

工业废水任意排放产生的危害

提出问题：如何将铜矿污水处理为达标水？

小组讨论

合作探究

探究1：污水处理为中性(常温)时，单纯加碱能否使c(Cu2+)达到排放标准？

探究2:怎样使铜矿污水中的c(Cu2+）达到排放标准呢？

从平衡移动角度论证FeS与Cu2+反应转化为CuS的可行性

探究3：FeS能使c(Cu2+)达标吗？

归纳总结：铜矿污水处理过程

归纳总结：

应用沉淀溶解平衡解决实际问题的一般方法

视频播放工业废水处理效益

体会难溶电解质的溶解平衡在实际生产生活中的应用

五、教学重点及难点

重点：难溶电解质的溶解平衡的应用

难点：应用沉淀溶解平衡解决实际问题的方法

六、教学过程

教师活动

【创设情境】视频播放“福建紫金矿业污染汀江事件”。

讲解：福建紫金矿业紫金山铜矿湿法厂2010年7月3日发生铜酸水泄露事故，造成汀江部分水域严重污染。

抛出问题，指明本节课任务：

如何将铜矿污水转变为达标水而排放？

学生活动

设计

意图

观看、思考

激发学生的好奇和兴趣，带入主题。

引出本节独立思考与小组交流

怎样使铜矿污水成为达标水？

提示：市场调查

课的主题：运用所学知识除去不溶性固体杂质后主要污染物

c(H+)=0.1mol/L pH=1

c(Cu)=0.05mol/L

2+ 物质

NaOH

Ca(OH)2

价格（元/吨）

2500

600

5000

1500

对铜矿污水进行处理。

依照国家GB8978-1996

液氨

《污水综合排放标准》制定

碳酸钠

中性水（pH≈7）

c(Cu2+ )≤ 1×10-7mol/L

回答：加入Ca(OH)2

提示：工业生产过程中要考虑成本价格。

提问：加入碱可以除去铜矿污水中的大量酸而使溶液呈中性，那么污水处理为中性(常温)时，单纯加碱能否使c(Cu2+)达到排放标准？

【合作探究1】

污水处理为中性(常温)时，单纯加碱能否使c(Cu2+)达到排放标准？

培养学生能发现和提出有探究价值的问题，培养科学探究与创新意识

提示：

25℃时，中性溶液PH=7，即

C（H+）=1×10-7mol/L

培养学生能从问题难溶物

Cu(OH)2

25℃Ksp

2.2×10-20

Ksp(Cu(OH)2)=C(Cu2+).C2(OH-) 所以，C(Cu2+)=2.2×10-6mol/L〉1×10-7mol/L 出发，依即：污水处理为中性(常温)时，单纯加碱不能使c(Cu2+)达到排放标准。

据探究的目的，运用化学原理进行探依照国家GB8978-1996

《污水综合排放标准》制定

c（Cu2+）≤ 1×10-7mol/L

讲解：

通过同学们的理论计算知道污水处理为中性(常温)时，单纯加碱不能使c(Cu2+)达到排放标准。

提问：怎样使铜矿污水中的c(Cu2+)

达到排放标准呢？

建议思考：为什么单纯加碱，用碱做沉淀剂不能使c(Cu2+)达到排放标准呢？

材料：

难溶物

溶解度（g）

1.7×10-6

2.4×10-17

8×10

3.9×10-6

-6究。

【合作探究2】怎样使铜矿污水中的c(Cu2+)

培养学生达到排放标准呢？

小组分析：

由于Cu(OH)2的溶解度大，因此用碱做沉淀剂不能使c(Cu)达到排放标准。

2+能运用化学反应原理解决简单的实际问题。

Cu(OH)2

CuS

Cu2 (OH)2CO3

Cu3(PO4)2

而相比之下CuS的溶解度较小，若将Cu2+转化为CuS有可能使c(Cu2+)达到排放标准。

常见难溶硫化物

CuS

PbS（方铅矿）

HgS（朱砂）

Ag2S

ZnS（闪锌矿）

FeS(硫化亚铁矿）

大约价格

10元/kg

2000元/kg

2480元/kg

3万元/kg

1680元/kg

0.8元/kg

根据常见硫化物的价格，可选用FeS(硫化亚铁矿）作为沉淀剂。

结论：由于Cu(OH)2的溶解度大，因此用碱做沉淀剂不能使c(Cu)达到排放标准。

而相比之下CuS的溶解度较小，若将Cu2+转化为CuS有可能使c(Cu2+)达到排放标准。

提出问题：从平衡移动角度论证FeS与Cu2+反应转化为CuS的可行性？

材料：

常见硫化物

FeS CuS

结论：从平衡移动角度论证了FeS与Cu2+反应转化为CuS。

25℃溶解度（g）

2.2×10

2.4×10

-17-62+

理论论证:

FeS(s)

Cu2+(aq)+S2-(aq)

CuS(s)

Fe2+(aq)+S2-(aq)

培养学生能基于证据对物质组成及其性质提出可能的假设，通过分析推理

由于CuS 的溶解度远远小于

FeS的溶解度，因此溶液中的

Cu2+与FeS溶解产生的S2-

结合成溶解度更小的CuS 难溶物，使得

FeS的溶解平衡向右移动，从而2+加以证实现

FeS与Cu反应转化为CuS。

实。

提出问题：FeS能使c(Cu2+)达标吗？

常见硫化物

FeS

CuS

结论：FeS能使c(Cu2+)达标

25℃Ksp

6.4×10-18

6.4×10-36

【合作探究3】FeS能使c(Cu2+)达标吗？

FeS(s)

Fe2+(aq)+S2-(aq)

培养学生能运用化学反应原理解决简单的实际问题。

小组交流、总结

培养学生自主归纳、学习能力

Ksp(FeS)=C(Fe2+).C(S2-)=6.4×10-18

所以C(Fe2+)=C(S2-)=2.5×10-9mol/L CuS(s)

Cu2+(aq)+S2-(aq)

Ksp(CuS)=C(Cu2+).C(S2-)=6.4×10-36

而C(S2-)=2.5×10-9mol/L 则C(Cu2+)=2.5×10-26mol/L〈1×10-7mol/L 2+即：FeS能使c(Cu)达标

归纳总结：

通过本节课的学习，我们成功将铜矿污水处理为达标水，顺利完成了本节课的任务。

单纯加碱

难溶的硫化物:FeS

难

溶

电解质

沉淀

溶解

平衡

平衡

移动

视频播放经过化学法处理过的铜矿污水排放带来的经济效益。

提出：向污染宣战，有你有我有化学！

观看并思考

硫化物

难溶的

硫化物

小结：应用沉淀溶解平衡解决实际问题的一般方法

实际

培养学生能运用化学原理解决简单实际问题。

培养学生具有节约资源、保护环境的可持续发展意识

板书设计

沉淀溶解平衡的应用

---铜矿污水的处理

一、铜矿污水的处理

1、H+的除去——中和法

2、Cu2+的除去——沉淀法

二、应用沉淀溶解平衡解决实际问题的一般方法

实际

难溶电解质

沉淀溶解平衡

平衡移动

教学反思

本节课从“福建紫金矿业污染汀江”出发，教学中采用探究式教学法，环环紧扣，引导学生提出问题、解决问题。在问题解决过程中培养了学生勤于实践、善于合作、敢于质疑、勇于创新的意识；学生在学习过程中深刻认识到了化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的贡献，同时应具备节约资源、保护环境的可持续发展意识；能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践活动。