第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡教案设计范例

第四单元

难溶电解质的沉淀溶解平衡

第一课时

沉淀溶解平衡原理

一、教材及学情分析

本节内容是《化学反应原理》专题三第四单元。它包含沉淀溶解平衡原理（含溶度积）（第一课时）及沉淀溶解平衡原理的应用（第二课时）两部分内容，是无机化学电离理论中的一部分。此部分在《化学反应原理》模块中的内容标准为：能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质；考纲要求为：了解难溶电解质的溶解平衡(不要求计算)。所以，总的看来，总体难度不大，在教学中，首先应注意与初中和高中必修内容的衔接，适当控制内容的深广度和份量。

由于该知识点在生产、生活中的应用实例较多，加上学生已经学习了复分解反应、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识，并具备应用其解决简单实际问题的能力。在本节中，学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡——沉淀溶解平衡。此前，学生已学习了沉淀生成和溶解的初步知识，通过本节课的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识，深刻理解复分解反应的本质。

二、指导思想与设计思路

理论研究的作用是发展认识和指导应用，体现科学本质和科学价值。电解质在溶液中的变化过程涉及的原理较多，只有揭示其过程的本质，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。理论分析与实验探究并重。重视学习过程的作用，本节课首先运用实验创设情境，提高学生学习热情。然后采用类比思想，形成沉淀溶解平衡的模型，帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程，让学生掌握沉淀溶解平衡的建立，利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成。

三、教学目标和重难点

1.基本目标

（1）知识与技能：关注难溶电解质在水溶液中的化学行为，初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征，理解KSP的含义及初步应用。

（2）过程与方法：通过常见实例引课，结合实验探究，认识难溶电解质在水溶液中的化学行为。通过沉淀的生成、溶解的教学，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（3）情感态度与价值观：通过探究活动，让学生体验难溶电解质溶解平衡状态的存在，树立对立统一的思想，激发求知的兴趣和求真求是的科学态度。培养学生学会探究、思考、合作、交流创新的品质。

2.教学重、难点及突破方法

（1）重点：难溶电解质在水溶液中存在着“沉淀溶解”的平衡。

（2）难点：通过探究认识难溶电解质的化学行为以及在水溶液中存在着沉淀溶解平衡，并能运用平衡移动原理进行分析。

四、教学过程

【知识回顾】1、什么是饱和溶液？什么是不饱和溶液？

2、什么是溶解度？你如何理解溶解度？

【实验探究】如何设计实验验证难溶电解质PbI2 在水中存在部分溶解？

实验过程

现象

结论

将少量PbI2固体加入盛有一定水的

50mL烧杯中用玻璃棒充分搅拌，静止一段时间。

取上层清液2mL，加入试管中，逐

滴加入AgNO3溶液,震荡。

【讲解】在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中（溶解过程）另一方面，溶液中的Ag+和Cl-也会回到AgCl表面析出（沉淀过程）。

在一定温度下，当v（溶解）

=v（沉淀）时，形成AgCl饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡叫做沉淀溶解平衡。

【板书】一、

沉淀溶解平衡

1、定义：在一定温度下，当沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，形成饱和溶液，达到平衡状态，称为沉淀溶解平衡。

【投影】

【板书】

2.表达式：AmBn(s)

mAn+(aq) + nBm-(aq) 【思考与交流】溶解平衡表示式与电离方程式有什么区别？

【讲解】溶解平衡表示式用表示难溶物在水中的溶解和沉淀过程，一般标上状态；电离方程式要分清强弱电解质，表示物质在水中溶解的部分是否完全电离。

【练习1】写出CaCO3、BaSO4、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表示式；

【练习2】判断正误：

（1）饱和溶液中，沉淀溶解为离子和离子结合成沉淀的过程都停止了

（2）一定条件下,当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化

（3）一旦达到沉淀溶解平衡状态，这个状态将不随外界条件的变化而变化

【讲解】3、沉淀溶解平衡的特征：

逆：沉淀溶解与沉淀的形成是一个可逆过程

等：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀的形成的速率相等

定：达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变

动：动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等

变：沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起来的，当条件改变，会建立新的平衡

【板书】二、溶度积常数（简称溶度积）

1、定义：在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液，达到溶解平衡，其溶解平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积

2、表达式：

AmBn(s)

mAn+(aq)+nBm-(aq)

Ksp ( AmBn ) = cm ( An＋) · cn(Bm－)

【练习3】写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。

AgBr

Ag+ + Br-

Fe(OH)3

Fe3+ + 3OH-

3、特点

(1)Ksp

只与温度有关，一定温度下，Ksp是常数

(2)绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程

升高温度，Ksp增大，平衡向沉淀溶解方向移动

4、意义：Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。

【思考】Ksp越大，则难溶物越容易溶解吗？

Ksp

饱和溶液中

难溶电解质的

物质的量浓度

5、Ksp

与溶解度的关系

对于同种类型（阴阳离子个数比相同）的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大

【思考】AgNO3溶液和NaCl溶液混合是否一定会产生沉淀？浓度满足什么条件才会沉淀？

6、溶度积规则

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂乘积Qc（离子积）的相对大小，还可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

-51.3×10

-74.4×10

-98.9×10

-56.5×10

AgCl 1.8×10-10

AgBr 5.4×10-13

AgI 8.5×10-17

Ag2CrO4

1.1×10-12

a.当Qc﹥Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出

b.当Qc=Ksp溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态

c.当Qc﹤Ksp时，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入适量的难溶电解质，难溶物可以不断溶解直至达到饱和。

【练习4】已知AgCl的Ksp=1.80×10-10，将0.002mol/L的NaCl溶液和0.002mol/L的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？

【练习5】某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡

曲线如图所示。下列说法正确的是(

) A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C．d点无BaSO4沉淀生成

D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

【练习6】等体积4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]

【小结】通过这一节课，你学到了什么？

五、板书

沉淀溶解平衡原理

一、沉淀溶解平衡

定义：

特征：“逆、等、定、动、变”

对于同种类型（阴阳离子个数比相同）的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大

三、溶度积KSP

1.表达式

2.沉淀溶解平衡的定量判别：浓度积Qc

Qc=KSP

饱和，即达沉淀溶解平衡

Qc>KSP

过饱和，析出固体

Qc

未饱和

六、教学小结

本节课实验探究与理论分析并重，关注学生探究能力的培养，注重学生的个性体验，注意调动学生的主动性和积极性。在教学过程中，以化学知识为载体，积极创设问题情景，提高学生学习热情。重视学习过程的作用，引导学生思考、设计，多让学生或引导学生书写或表达，强化思维加工和知识获取的过程，让学生在探究和问题驱动下感悟知识、形成方法，使知识结构化。帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程，让学生掌握沉淀溶解平衡的建立，利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成。