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1、3-43-4 难溶电解质的溶解平衡教材分析及教学案例难溶电解质的溶解平衡教材分析及教学案例广州三中 向林仕一、明确标高：一、明确标高：1课程标准要求：能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。2. 广东考试说明(2011)要求：了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，并综合应用。3.解读：建立沉淀溶解平衡的概念，能从离子的层面描述沉淀溶解平衡的建立及移动，知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。二、教学目标二、教学目标（一）知识技能：1了解沉淀溶解平衡的概念，能用微粒观、平衡观来认识沉淀溶解平衡的主要特征。2理解外界条件对难溶电解质的沉淀溶解平衡移动的影响，能用平衡移动的观点对沉淀的生成、溶解
2、、转化是进行解释。3了解沉淀溶解平在工农业生产中的应用，能运用平衡移动的观点进行分析解释。4了解溶度积常数 KSP的含义并能写出其表达式，了解溶度积 KSP的大小与沉淀转化的关系。 （二）过程与方法： 1通过补充向碘化铅的饱和溶液中滴入 0.1molL1KI、0.1molL1AgNO3溶液的实验，根据实验现象分析、建立沉淀溶解平衡的概念，认识沉淀溶解平衡的主要特征。类比推理得因沉淀、溶解之间动态 平衡的存在，决定了 Ag+与 Cl 反应不能完全进行到底。 2在建立沉淀溶解平衡概念的过程中，在分析实验基础上作出 AgCl 沉淀溶解平衡时的 -t 图，建 立起“宏观现象微观本质符号表达曲线变化”四
3、个表征之间的联系并进行相互间的转换，进一步 强化平衡观、微粒观。3通过分析上述实验，写出溶度积常数 KSP表达式，了解其含义及解溶度积 KSP的大小与沉淀转化的关系。4通过分析工业原料氯化铵中含杂质氯化铁除去、P63“思考与交流 1”了解沉淀生成的常用方法。 通过用平衡移动分析用盐酸溶解难溶电解质 CaCO3的原理、分析解释 P63实验 3-3 中发生的反应及P64“思考与交流”得出沉淀的溶解的规律。通过分析 P64实验 3-4、实验 3-5 中发生的反应特点，讨论 P64“思考与交流 2”及了解锅炉水垢除去的方法，掌握沉淀转化的原理，理解沉淀转化的实质是沉淀溶 解平衡的移动。 5通过介绍氟化
4、物防治龋齿化学原理、自然界矿物质的转化，了解难溶电解质溶解平衡在工农业生 产中的应用。（三）情感态度价值观：1通过沉淀溶解平衡概念的建立，拓展对物质“溶”与“不溶”的理解，知道物质的溶解是绝对的即难溶不溶，体会辩证唯物主义的相对论。2通过除锅炉水垢、氟牙膏预防龋齿等化学原理知识在解决实际问题中的应用，进一步感受化学知识与人类生活的密切关系，激发学习化学学科学习兴趣。三、教材分析：三、教材分析：本节包含沉淀溶解平衡与溶度积及沉淀溶解平衡的应用两部分内容，它原属于大学无机化学电离理论中的一部分内容，现置于新高中选修教材中并作了深入浅出的处理。1.应用化学平衡理论作指导来探讨水溶液中离子与难溶电解质
5、固体间的相互作用，建立沉淀溶解平衡(一种动态平衡，具有化学平衡的基本特征、满足化学平衡的基本规律)，可视为化学平衡学习的延伸、拓展及平衡理论体系的丰富和完善。2.对沉淀的生成、溶解、转化的通过实验探究，帮助学生深化对沉淀溶解平衡的理解。通过建构沉淀溶解平衡模型，了解“宏观一微观一符号一曲线”表征并进行表征间的转换，帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的本质。沉淀的生成、溶解、转化如除锅炉水垢、氟牙膏预防龋齿等问题在生产、生活中应用广泛，感受化学知识在生产生活中的应用价值，体会理论理论指导实践的重要意义。3.在化学平衡常数的基础上建立溶度积常数，利用科学视野从定量分析的角度了解沉淀转化的本质。4.
6、利用化学平衡移动的一般规律探讨外界条件对难溶强电解质沉淀溶解平衡的影响。实际上，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。四、教学重、难点四、教学重、难点：1.重点重点：难溶电解质的溶解平衡建立，用化学平衡移动原理解释沉淀的生成、溶解和转化。2.难点难点：难溶电解质的溶解平衡建立， Qc 与 Ksp 大小关系来判定沉淀的生成、溶解和转化。五、教学设计思路五、教学设计思路本节教学设计共分两
7、个课时。 第 1 课时是沉淀溶解平衡、溶度积 Ksp。 主要内容有电解质的溶解性、溶解度及二者间的关系，沉淀溶解平衡的建立。溶度积常数 Ksp 的概 念、表达式书写、溶度积规则(简单的计算)。1.以实验的方法引入新课，不仅是化学学科研究的重要手段，而且为研究沉淀转化做准备。2.难溶电解质在水溶液中建立的动态平衡，与电离平衡一样合乎化学平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。讨论难溶电解质的溶解平衡要注意 3 点：(1)难溶电解质溶解达到饱和才能建立溶解平衡；(2)温度对难溶电解质溶解平衡的影响：一般是温度升高，溶解度增大、Ksp 增大，但也有少数特例如Ca(OH)2是温度升高，溶解度降低、Ks
8、p 减少。(3)对难溶电解质的溶解平衡常数的正确的理解，一方面要运用的影响化学平衡、电离平衡的因素知识进行迁移和类比以达到强化和内化的目标；另一方面把“Qc与 Ksp 的比较”作为核心方法指导分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。3.关于溶度积 Ksp：在第二章的基础上结合平衡常数和浓度商并不难理解，尽管课程标准不要求掌握“溶度积相关的计算”，为了真正理解难溶电解质转化的原理，突破对后续内容“通过调整溶液 pH 使某些离子逐一沉淀”的理解，可适当地通过 Ksp 的定量计算说明沉淀的原理和过程(但不作为考试要求)。第 2 课时是沉淀溶解平的应用。1.充分利用教材提供丰富的教学资源，做好分组实验，既通
9、过实验得出结论，又可培养实验操作技 能。2.将沉淀溶解问题与离子生成沉淀的反应相联系，用化学平衡的基本规律来研究沉淀溶解平衡的相关问题，把知识紧密联系，形成完整的知识体系。3.关于沉淀的生成、溶解，实际是对难溶电解质溶解平衡中两个不同的方向进行讨论。利用 Qc 与Ksp 的关系去判断溶解平衡移动方向的判断。同时利用好教材中的 【思考与交流】活动，激发学生的思维。最后要在讨论中理清思路和总结归纳，交给学生一些常见的沉淀生成和溶解的方法。4.关于沉淀的转化：可理解为难溶电解质溶解平衡移动的一种特殊形式即沉淀溶解平衡向正向移动使原难溶物溶解，转化为另一种难溶电解质。5.在教学中，应充分发挥四个【思考
10、与交流】的作用，用实验和图表的方法来理解沉淀溶解平衡。应用 CAI 课件提供信息资源，加强知识的归纳和总结。第第 1 课时课时【观察思考】难溶等于不溶吗？1.在装有少量难容于水的 PbI2黄色固体的 50mL 烧杯中，加入约 15mL 蒸馏水，充分振荡后静置。2.待上层液体变澄清后，即得到碘化铅的饱和溶液，向其中滴加几滴 0.1molL1KI 溶液，观察实验现象。你能解释观察到的现象吗？【学生活动】实验现象：滴加 KI 溶液后，出现黄色沉淀，说明上层清液中有 Pb2+存在。思考：如何证明用实验证明上述清液中有 I 存在？【学生】 滴加 Pb(NO3)2或 AgNO3溶液后，出现黄色沉淀。说明上
11、层清液中有 Pb2+结论：尽管 PbI2固体难溶于水，但并不是绝对不溶，仍有极少量溶解。P61【思考与交流】1. 阅读 P61-62，分析 P61表 3-4、P91附表并思考：(1)你如何理解溶解性表中的“溶”与“不溶”？【CAI】20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性的关系：不同的电解质在水中的溶解性有很大差异。(2).难溶电解质：习惯上将在水中的溶解度小于 0.01g 的电解质称为难溶电解质。思考：难容于水的 PbI2为什么能极少量溶解？为什么能 PbI2只能极少溶解？ 2. 沉淀溶解平衡(1)在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时，形成 AgCl 饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡
12、状态称为沉淀溶解平衡。(2)特征： “动”动态平衡 “等” 溶解= 沉淀 0。“定”达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。“变”当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。(3)影响沉淀溶解平衡的因素：遵循平衡移动原理 (I)内因（决定因素）：溶质本身的性质(II)外因：浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动 温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。同离子效应：加入电解质离子抑制沉淀的溶解 其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。将 AgCl 放于水中，在水分子作用下，少量 Ag+和 Cl 脱离 AgCl 表面进入水中(溶解过
13、程)，另一方面，溶液中的 Ag+和 Cl 受到 AgCl 表面阴、阳离子的吸引，回到 AgCl 表面析出(沉淀过程)。3. Ag+和 Cl 的反应真的能进行到底吗？ (1)沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了生成沉淀(难溶性物质)的离子反应(如 Ag+和 Cl 反 应)不能进行真正到底。 (2)生成难溶电解质的离子反应的限度一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1105 molL1时，沉淀就达完全。4. 溶度积(Ksp) 阅读 P65【科学视野】(1) 根据化学平衡的研究方法，用平衡常数来描述难溶电解质在水溶液中的沉淀
14、溶解平衡，其平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积，常用 Ksp 表示。(2)表达式： 对于下列沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn+ (aq)+ nA m (aq) 固体纯物质不列入平衡常数, Ksp= c(Mn+) mc(A m)n K spc( Pb2+) c(I )2=7.1109(molL1) 3c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12=7.110-7即：该溶液里允许 Pb2+的最大浓度为 7.110-7molL-1(3) 影响 Ksp 的因素：Ksp 与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中离子的浓度变化只能使平
15、衡移动，并不改变。问题 1作图：在图示坐标系中，画出一定温度下AgCl 溶解达平衡后，溶液中 c(Ag+)随 c(Cl )的变化曲线。 强调：曲线形状和函数表达式的对应关系，合理图像如图所示。区分溶度积常数 Ksp 和离子积Qc的不同。温度一定，溶度积常数 Ksp=c(Ag+)c(Cl )，指溶解平衡时；而离子积 Q=c(Ag+)c(Cl )，指任何时刻。问题 2在图中有 A、B、C 三点，分别代表溶解达何种状况?能否比较该点 Ksp 与Qc的相对大小?由此可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解吗?(4) 结论: 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解质(化学式所表示
16、的组成中阴阳离子个数比相同,如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp 的数值越大难溶电解质在水中的溶解能力越强。根据 P65表 3-5 判断 CaCO3 、CaSO4、 BaSO4的溶解性强弱。如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)(5) 溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在 给定条件下沉淀能否生成或溶解：Qc Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Qc Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入适量难溶电解质，难溶电解质溶解。 例.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶剂诶平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是 ( )提示：BaSO4(s
