第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡第二课时教案

《选修4 第三章第四节

难溶电解质的溶解平衡》教学设计

课题名称：难溶电解质的溶解平衡

模块：

化学

选修

4 教师姓名：

胡绍平

学校：

顺义一中

教师年龄：

30

教龄：

5

职称：中学

一

级

一、教学指导思想

理论研究的作用是发展认识和指导应用，揭示科学本质和体现科学价值。电解质在溶液中的变化过程涉及的原理较多，只有揭示其过程和本质，掌握变化的规律，才能形成较好的研究方法和策略，学生才能基于一般原理，解决多样化的具体问题。本节课力图通过难溶电解质溶解平衡模型的建立，帮助学生从微观角度理解溶解平衡的动态过程，深化对溶解平衡的理解，并且能应用所学理论解决实际问题。

二、教学背景分析

1．教材分析

《难溶电解质的溶解平衡》位于人教版《化学反应原理》第三章第四节，是在学生学习了弱电解质的电离、水的电离和溶液的酸碱性、盐类水解等化学平衡问题之后介绍的。该内容有利于学生深入全面地了解水溶液中离子平衡的相关理论，使他们能从微观角度更加透彻地理解物质在溶液中发生离子反应的条件、原理以及本质，并深化理解和应用“化学平衡”的理论来解决实际问题。从观念构建层面来说，本节也起到了发展和完善微粒观的构建和应用。教材以“溶解”和“沉淀”这两个互逆的过程作为研究对象，从“沉淀的生成”“沉淀的溶解”和“沉淀的转化”等不同角度反复论证物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性，并且在论证“溶”与“不溶”之间更使水溶液中各种微观粒子的相互作用以动态的形式展示出来。该部分最终得出结论：沉淀的生成、溶解和转化实质就是难溶电解质溶解平衡的建立和移动的过程。

只要电解质溶解于溶剂中达到饱和状态，就存在溶解平衡，教材之所以将课题定位为“难溶电解质的溶解平衡”，是因为“难溶电解质的溶解平衡”在工业生产、科研与环境保护领域应用广泛。在无机物的制备和提纯、废水处理等方面，常利用生成沉淀而达到分离或除去某些离子的目的。所以，本节关于沉淀的应用要与生产、生活实际相联系，凸显化学平衡和难溶电解质溶解平衡原理的实用价值。

2．学生分析

我校是北京市示范性高中，我班是学校第二层次重点班，学生基础较好，分析问题、表达能力较强，可以对一些知识进行适当拓展深化。学生在初中对物质在水中的溶解状况已经有所认识，知道饱和溶液和不饱和溶液的区别和相互转化，了解了溶解和结晶的过程，也知道可以用溶解度定量地表达物质在水中溶解的程度。在选修4《化学反应原理》第二章第三节“化学平衡”的概念建立前，学生对饱和溶液中固体溶质和溶液中的溶质在水中存在溶解和结晶的两个互逆过程，也就是对“溶解平衡”有初步的了解，但对于“难溶电解质溶解平衡”是如何建立的以及难溶电解质溶解平衡深层次的理解和应用还没有认识。

学生在学习该内容时可能存在以下认知障碍点：

1

（1）任何物质只要溶解达到饱和状态，就会存在溶解平衡。但由于教材标题定位在“难溶电解质的溶解平衡”，学生很容易理解为只有难溶电解质才存在溶解平衡。而且对于饱和溶液中存在溶解和结晶两个互逆过程，学生只是有宏观的认识，并不能从微观角度进行深入理解。所以，教师在建立难溶电解质溶解平衡时应该从多角度去设计相关问题突破这一障碍点。

（2）对于溶解平衡的表达式AgI (s)

Ag + (aq) + I(aq) ，学生很容易与物质的电离方程式混－淆。其实难溶电解质包括难溶强电解质和难溶弱电解质，前者在水溶液中的平衡过程只是溶解平衡，溶解后完全电离，而后者在溶液中的平衡包括溶解平衡和电离平衡两个过程，限于中学生的认知能力和水平，本节书把这两种情况统一为难溶电解质固体和溶液中的离子之间的平衡关系进行讨论。由于涉及到两种状态转化，所以必须注明各微粒状态。

三、教学目标设计

知识与技能：

（1）掌握难溶电解质的溶解平衡，能从宏观、微观、符号三个角度描述沉淀溶解平衡。

（2）能运用平衡移动原理解释沉淀的生成、溶解和转化，知道沉淀转化的本质。

（3）根据溶解度和化学平衡的理论，能从化学平衡角度研究难溶电解质溶解平衡的移动。

过程与方法：

（1）通过AgI浊液中电导率的测定实验，认识难溶电解质中的溶解平衡。

（2）通过AgI沉淀的生成、溶解和转化，认识沉淀溶解平衡的本质。

（3）通过实验及难溶电解质溶解平衡模型的建立，学会变换问题角度研究和解决问题的方法，用发展的观点看问题，并从中体会对比实验的重要性。

情感态度与价值观：

（1）通过难溶电解质AgI的溶解平衡的探究，培养学会探究、思考、交流问题的学习品质。

（2）通过AgI浊液中电导率的测定，体验难溶电解质溶解平衡状态的存在，认识自然科学中对立统一的辨证唯物主义思想，激发求知的欲望和求真的科学态度。

（3）通过对难溶电解质溶解平衡的学习，培养学生运用化学平衡知识解决实际问题的能力。

教学重点：难溶电解质溶解平衡模型的建立和沉淀转化的本质

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．教学难点：难溶电解质溶解平衡模型的建立

四、教学过程设计

教学环节

环节一

情境引课

教师活动

【展示】AgI的用途

聆听

黄色AgI可以实现人工增雨。

【过渡】怎样制备AgI？

【演示实验】

1．各取5滴0.1 mol/L硝酸银溶液分别滴入到1滴管下列浓度的KI溶液中，用激光笔照射溶液，观察现象？

（1）0.001mol/L

（2）0.1mol/L

Ag+＋I＝AgI↓

观察，回答

呈乳浊，无沉淀，有丁达尔现象

有黄色沉淀，无丁达尔现象

—学生活动

教学资源

人工增雨作业图片

实验药品和仪器

设计意图

贴近生活，激发兴趣。

从熟悉的知识入手，降低新知识难度，并利用实验激发学习动机

环节二

科学探究

2

2．要检验试管（2）溶液中存在什么离子，首先怎样操作？

【继续实验】用离心机分离出实验（2）沉淀，向上层清液中加入饱和Na2S溶液。

【讲述】黑色沉淀是Ag2S，加Na2S是检验什么离子？

－【讲述】在（2）试管中，I是过量的，为什么还有Ag+? －说明Ag+和I反应能否进行到底？

3．AgI属于难溶电解质，把AgI固体溶于水后，在溶液中＋－是否存在Ag和I？

【讲述】电导率概念：电导率的物理意义是表示物质导电的能力。电导率越大则导电能力越强，水越纯净，电导率越低。

【继续实验】这是老师昨天制备的AgI固体，再经过多次洗涤后，溶于纯净水得到的AgI的饱和溶液。为了测定它的电导率，你认为还需做什么实验？

【实验结果】AgI饱和溶液中导电率大于纯水的电导率。

【提问】上面实验结果说明什么？

【提问】AgI的溶解度为2.1-7×10g 给你什么启示？

【讲述】在化学上难溶和易溶是怎样规定的？

溶解度<0.01g难溶；

0.01-1g 微溶；

1-10g可溶； >10g易溶

分离，取上层清液

生成黑色沉淀

＋检验Ag

不能

聆听

测同体积纯净水电导率做对比实验

离心机

传感器

投影展示

＋－在AgI溶液中存在Ag和I。

没有绝对不溶的物质

3

将“生成沉淀的离子反应”转化成“固体溶解的问题”来讨论，对生成沉淀的离子反应就有了更为透彻地理解。

控制变量思想

培养学生设计实验方案的能力。

初步形成难溶电解质存在溶解平衡的概念。

培养学生辩证看待溶解度，不溶是相对的。

复习难溶物的概念，

【讲述】说明AgI饱和溶液中存在溶解平衡。

【板书】第四节

难溶电解质溶解平衡

1．概念

【讲述】在一定条件下，难溶电解质v溶解=v沉淀，溶液中各离子的浓度保持不变的状态（沉淀溶解平衡）。

画出反应的v-t图像

【提问】用什么化学用语来表示沉淀溶解平衡？

【板书】AgI(s)Ag(aq)+ I-(aq)

【追问】观察这个方程式和前面学的电离方程式区别。

【讲述】因为这里涉及固相和液相两种状态。

【追问】AgI是强电解质，为什么不写“＝”？

【讲述】AgI (s)AgI(aq)－＝Ag + (aq) + I(aq) 简化而来的。

请写出BaSO4、Mg(OH)2沉淀溶解平衡的表达式。

【讲述】任何饱和溶液中都存在溶解平衡，生成沉淀的反应都不是绝对的进行到底的。

化学上通常认为残留在溶液－5中的离子浓度小于10mol/L时，沉淀就完全。

【讲述】沉淀溶解平衡在工业生产、科研与环境保护领域应用广泛。我们还以AgI为例研究沉淀的生成、转化和溶解。

【板书】2.应用

【提问】怎样才能生成沉淀？

【提问】为什么极稀KI溶液和AgNO3溶液混合不能出现＋

沉淀溶解平衡的表达式

标明状态

思考，交流、回答

这里包括AgI溶解和电离的两个过程。

BaSO4(s)2-SO4(aq) Mg(OH)2(s)－＋2OH(aq)

Ba(aq)＋Mg(aq)2+2+环节三

概念建构

实物投影学生结果

黑板演板

引入讨论的主题——难溶电解质的溶解平衡培养学生独立思考的品质

注意书写的规范巩固难溶电解质的溶解平衡书写

环节四

学以致用

平衡向左移动，才生成沉淀。

4

和前面所学平衡知识衔接上，突破本节课难点

沉淀？

【板书】（1）沉淀的生成

【提问】怎样溶解AgI固体，原理是什么？

平衡怎样才会向右移动？

平衡向左移动也是生成沉淀，对向右移动生成的沉淀有什么要求？

如果生成溶于水的物质，对这物质有什么要求？

请通过实验验证你的结论? 已知20℃时AgCl、AgI、Ag2S -4的溶解度分别是1.5×10

-7-16g 、2.1×10

g 、1.3×10

g

【提问】溶解性小的能否转化为溶解度稍大的？请设计实验证明？

写出AgCl转化为AgI的分析过程，并写出总方程式。

KI浓度不够

平衡向右移动

生成更难溶或更难电离的物质。

溶解度更小

难电离

实验

1滴管NaCl和5滴AgNO3溶液混合。

继续滴加5滴KI溶液，观察现象。

继续滴加5滴KI溶液。观察现象。

继续滴加5滴Na2S溶液。观察现象

2AgCl(s) + I(aq)

－2Cl(aq) + AgI(s)

写出AgI转化为Ag2S的分析过程，并写出总方程式。

【提问】前面检验（2）溶液+2-－中Ag时，为什么加S,加Cl行不行？

－

投影实验方案

实物投影学生结果

2AgI(s) + S(aq)

－

2I(aq) + Ag2S(s) 不行

沉淀向溶解度更小的沉淀转化。

5 2－

培养学生严谨的科学素养和语言表达能力。

引导学生通过实验探究、交流

讨论、实验、分析得出沉淀转化的原理。

【板书】2.沉淀的转化

溶解度小向更小转化

【过渡】溶解沉淀，请看演示实验。

【演示实验】

向AgI悬浊液中加入Na2S2O3，

观察现象。

其中该配合离子的不稳定常数（相当于电离常数）为6.25－×1014，反应后大部分Ag+以配合离子形式存在，使平衡向右移动。

【板书】3.沉淀的溶解

生成难电离的物质

本节课我们以AgI为例，学习了沉淀的溶解平衡，它是化学平衡的一种，符合化学平衡的特征，但它是难溶电解质与在饱和溶液中的离子之间的平衡，所以写表达式时每个微粒后要标明状态s或aq。还有，沉淀的生成、溶解和转化的本质是沉淀溶解平衡的建立和移动过程。

【设问】AgI由AgNO3和KI反应而来，如果往沉淀中加入饱和的KI，会有什么现象？

【实验】

向AgI悬浊液中加入饱和KI溶液，观察现象。

【讲述】这是化学中比较特殊的现象，也是生成络合物离子，使平衡向右移动。有兴趣同学可以课下进行研究。

溶液变澄清

观察

理解

可逆、速率相等、浓度不变、

动态平衡、条件改变平衡移动

沉淀的溶解，生成配合物，适当对知识进行拓展

和前面所学的化学平衡归结在一起理解。

环节五

总结提升

环节六

拓展延伸

继续生成沉淀

溶液变澄清

激发兴趣

－查资料，生成[AgI2]配合离子。

课后学生查资料

给有兴趣的同学留点疑问。

五、教学效果评价

本节课学习效果评价主要通过授课教师、听课学生、听课教师3个角度进行评价。

1．教师结合教学过程进行自我评价。本节课立足于难溶电解质溶解平衡的观念构建和应用，充分发挥化学实验在教学中的作用，并恰当应用了传感技术来辅助教学。在教学方法上基于对学生的了解，充分考虑学生认知最近发展区，注重设问的层次性、梯度性和严谨性，引导学生开展分析讨论，从两

6

个角度对难溶电解质溶解平衡的观念进行构建，学生多层次多方位的学习方式和思维方式得到培养。

2．通过学生交上来的反馈练习，从知识层面学生都提及掌握了难溶电解质溶解平衡表达式的书写及平衡的移动的应用。课后学生提得较多的是运用交流、查阅资料等手段获取信息的过程。特别是后面为什么饱和KI能够反而溶解AgI更是极大地激发了学生的兴趣，一下课就有学生过来问为什么，后来经过自己查资料弄明白原理。

3．同组教师都认真听了本节课，对本节课从两个方面进行观念构建表示肯定，并且本节课以AgI一个物质作为研究对象，多次制造学生认知的冲突，讲述沉淀的生成、溶解和转化，课堂整体结构比较流畅，教师有目的地的对学生进行引导，教学互动性强，较好地实现三维教学目标。

六、课后教学反思

1．教学特色

（1）利用传感技术对比测AgI饱和溶液和纯水电导率，使学生一目了然理解在AgI饱和溶液中存在－＋自由移动的I和Ag离子。

（2）多次在教学中创设冲突，促进学生认知的发展，学会分析问题学习方法。

－＋①以I和Ag反应既生成沉淀又生成胶体这个冲突对沉淀溶解平衡的概念进行构建，把平衡建立起来，这就和前面第二章和第三章前三节讲的各类平衡知识衔接起来，并且在讲应用时学生很好理解＋—为什么生成沉淀要增大Ag或I浓度使平衡向左移动。

－＋②在I过量的溶液中，加入浓Na2S溶液能出现黑色沉淀，即检验出Ag，用传感器对比测定AgI饱和溶液和纯水电导率时出现不同，这样的冲突为沉淀溶解平衡的建立埋下伏笔。

③AgI是沉淀却加Na2S2O3能溶解这样一个实验冲突，让学生理解沉淀的溶解原理，特别是后面用饱和KI溶液溶解AgI更是极大地给学生造成知识上冲突，激发了学生的兴趣。

（3）在学生实验阶段，用一支试管代替书本实验，先生成白色AgCl，转化为黄色AgI，最后转化为Ag2S，再在这支试管中加NaI，没有转化为溶解度较大的AgI，很好地说明沉淀可以溶解度小的转化为更小的沉淀。

2．教学实效

（1）本节课教师对本节内容进行了整合，没有完全按照教材的体系授课，而是以一个学生耳熟能详的AgI为例，带领学生进行了沉淀溶解平衡的观念构建和沉淀溶解平衡的应用，在实验中多次制造了思维的冲突，引发学生思考，激发学生学习探究欲望。本节课的教学达到了预期的目的，基本实现了三维教学目标。

（2）本节课师生互动的效果较好，学生动手、交流、表达的能力得到了锻炼和展示，课后通过学生反馈，在掌握知识的同时，学习的兴趣和积极性进一步得到调动和提高。

3．改进措施

本节课虽然用了传感器，但是由于调零涉及用标准物质校对等比较复杂的工序，使得本节课只定性地说明AgI饱和溶液中离子浓度比同体积纯水大，没有具有数据支持，并且从传感器图像上也只看到平均值变化。如果能定量测定电导率并通过公式计算出Ksp和理论值比较更有说服力和推广价值。

附：

1．板书设计

第四节

难溶电解质的溶解平衡

1．概念

AgI(s)Ag(aq)+ I-(aq)

2．应用

（1）沉淀的生成

（2）沉淀的转化

溶解度小向更小转化

（3）沉淀的溶解

生成难电离的物质

2．参考资料

莘赞梅．促进学生认知障碍化解的概念原理教学[J] ．教学仪器与实验，2011，10（27）：3-5

7 ＋