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1、1江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学 20152015 高中化学高中化学 沉淀溶沉淀溶解平衡原理的应用教学设计解平衡原理的应用教学设计 苏教版选修苏教版选修 4 4（1 1）三维目标）三维目标知识与技能目标知识与技能目标1、 使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析。2、 知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。过程与方法目标过程与方法目标初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路，尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。情感态度价值观目标情感态度价值观目标通过对生产、生活中与沉淀
2、溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。（2 2）教学重点）教学重点1沉淀的转化的基本原理；2解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路；（3 3）教学难点）教学难点用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。（4 4）教学建议）教学建议沉淀溶解平衡的主要的研究对象是难溶性的电解质。难溶性意味着溶液的浓度很低，电解质表明溶液中存在的主要微粒是离子。沉淀溶解平衡，指的是难溶性的电解质与其溶解后生成的离子之间的平衡。达到平衡时，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等，此时溶液达到饱和状态，沉淀质量不再发生改变，溶液中离子浓度也不再发生
3、变化。对于沉淀溶解平衡的应用，主要是利用沉淀平衡是一种动态平衡，同样适用平衡原理。因此，在生产生活中可以通过选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。本节课是沉淀溶解平衡的第二节内容。此前，学生已经学习了沉淀溶解平衡的建立。对照课标，学生应已了解难溶物在水中的溶解情况，并初步认识沉淀溶解平衡的建立过程，并能描述沉淀溶解平衡；本节课的重点应该是通过探究实验和引导分析，认识沉淀转化的本质。在准备教材材料时，教师应充分挖掘教材的可用材料，并进行有效地整合梳理。教材中给出了关于沉淀溶解平衡的应用的多个详细例子，在课堂教学中应有效地采用并加以引2导。教学重点是巩固认识沉淀溶解平衡的建立过程和认识沉淀的转
4、化的实质。其中，认识沉淀转化的实质是本单元的难点。因此，我们设计实验让学生通过亲身实验感受沉淀的转化，获取感性认识，通过帮助学生分析、推导的过程让学生逐步理解沉淀转化的本质，并进行实验的预测以强化知识点的认识。以数据和拓展阅读材料让学生明确沉淀转化的条件和在实际中的应用。由于本单元涉及的知识点较多，内容较丰富抽象，因此，要很好地组织教学需要较多的知识储备。而此前，在必修部分学生已经掌握溶解度、电解质、分散系等基础化学概念，同时在本单元前已经学习了化学平衡移动的基础知识。这些对于学习和掌握沉淀溶解平衡是很重要的知识支撑。在教学设计中，教师可对实验进行了精心设计。第一个设计是对原教材中学生实验Ag
5、Cl、AgI、Ag2S 沉淀的转化中药品添加顺序和用量进行调整。教材中该实验是先取2mLAgNO3溶液，后逐步滴加 NaCl 溶液，形成 AgCl 沉淀后，再滴加 KI 溶液；由于学生实验技能不一，部分学生在滴加 NaCl 溶液后并未振荡，再次滴加 KI 溶液后，发现存在上下两层沉淀，他们并不认可是 AgCl 沉淀转化为 AgI 沉淀，而是前面过量 AgNO3与新滴加的 KI溶液直接形成了 AgI 沉淀，这不利于学生对沉淀转化实质的认识；对此，我们采用如下设计，即先取 2mLNaCl 溶液，再向溶液滴加几滴 AgNO3溶液，这样 Ag+相对较少，能保证滴加的 Ag+全部被用于形成 AgCl 沉
6、淀，而之后滴加的 KI 溶液只有通过沉淀溶解平衡的移动才能实现由 AgCl 沉淀向 AgI 沉淀的转化，实验现象明显。第二个设计出现在教材 P85 页，教材列举了溶解能力较弱的 BaCO3也能转化为溶解能力相对较强的 BaSO4，但仅仅文字分析，缺乏说服力；因此，我们引导学生从量的角度分析，在 BaSO4悬浊液中，SO离子的浓度相对较低，甚至用低浓度的 BaCl2溶液也检测不出，但是采用饱和 Na2CO3溶液对 BaSO4处理后，SO离子的浓度增大，并能被低浓度的 BaCl2溶液检测出来，但并非 BaSO4一次性地全部转化为 BaCO3，而只是部分转化，需要重复处理多次，才能使大部分 BaSO
7、4转化为BaCO3，突出体现化学实验中量的变化和影响。之后，指出只有当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质，并引导学生通过改造第一个设计来验证当溶解能力差别较大时，溶解能力相对较弱的物质不易转化为溶解能力相对较强的物质。通过上述设计，使得学生对沉淀转化的本质有了清晰的认识，并能从量的高度理解沉淀转化的规律。3学生已经完成化学必修课程的学习，对于高中化学基础知识有了一定的了解，并已具备一定的化学思维基础和基础实验技能，能对实验现象及结果作初步分析和处理，如果通过教师不失时机的引导，便能更为有效地认知抽象的化学理论知识。对于沉淀溶解平衡的
8、应用的主要知识点中，沉淀溶解平衡的建立过程及沉淀的转化本质涉及到较多需要想象的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。因此，采用理论推导结合实验验证的教学形式有利于学生更快更深刻地理解相关概念。导入设计导入设计导入一导入一【教师教师】 （演示实验）（演示实验）向 PbI2上层清液中滴加 KI 溶液【教师教师】 （提问）（提问）请利用你所学的知识分析，黄色沉淀是什么物质？它是怎样产生的？【教师教师】 （小结）（小结）1沉淀溶解平衡的建立与 Ksp；2如何根据 Q 与 Ksp 的关系判断沉淀的生成。导入二导入二【教师教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的
9、建立，这里我们以 AgCl 悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？我们希望一位同学起来描述一下，是大家勇敢地站“起来，不愿做奴隶的人们”，还是让老师“被迫着发出最后的点名”？【学生学生】描述淀溶解平衡的建立，教师让其他学生作评委，询问第一位学生的描述是否完整准确，直至达成统一而完备的描述 微观上说，在 AgCl 悬浊液体系，一方面，在水分子的作用下，少量的 Ag+和 Cl-脱离 AgCl 表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的 Ag+和 Cl-受 AgCl 表面阴、阳离子的吸引，回到 AgCl 表面析出，这是沉淀生成过程。4在一定温度下，当沉淀溶解
10、的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成 AgCl 饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。【教师教师】 我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。【教师教师】【教师教师】 为了便于分析，我们省略相关标注。【教师教师】 沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH 等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如，当 AgCl 悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中 Cl-的浓度，平衡就会向生成 AgCl 沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向 AgCl 沉淀溶解的方向
11、移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。【板书板书】 第 2 课时 沉淀溶解平衡原理的应用复习 上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立，这里我们以 AgCl 悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？我们希望一位同学起来描述一下，是大家勇敢地站“起来，不愿做奴隶的人们”，还是让老师“被迫着发出最后的点名”？学生描述淀溶解平衡的建立，教师让其他学生作评委，询问第一位学生的描述是否完整准确，直至达成统一而完备的描述 微观上说，在 AgCl 悬浊液体系，一方面，在水分
12、子的作用下，少量的 Ag+和 Cl-脱离 AgCl 表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的 Ag+和 Cl-受 AgCl 表面阴、阳离子的吸引，回到 AgCl 表面析出，这是沉淀生成过程。在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成 AgCl 饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。讲述 我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。板书 讲述 为了便于分析，我们省略相关标注。讲述 沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH 等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动
13、。例如，当 AgCl 悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中 Cl-的浓度，平衡就会向生成 AgCl 沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向 AgCl 沉淀溶解的方向移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。板书 3.4.2 沉淀溶解平衡的应用5讲述 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。实验要求 请同学们先取 2mLNaCl 溶液置于试管中，然后滴加数滴 AgNO3溶液，振荡，观察现象并进行记录；然后，请同学们继续向该试管中加入数滴 KI 溶液，同样进行振荡，观察现象并进行记录；最后，请同学们继
14、续向该试管中加入数滴 Na2S 溶液，振荡，观察现象并进行记录。做完实验以后，请同学描述观察到的实验现象。现在开始实验！学生操作实验，教师参与指导 提问 停止实验！把手上的试管仪器先放到指定位置。请一位同学来描述自己观察到的现象。学生 滴加 AgNO3溶液后出现白色沉淀，滴加 KI 溶液后，变成黄色沉淀，滴加 Na2S溶液，变成黑色沉淀。讲述 大家的现象跟他一样吗？引导思考 应该都是相同的。那么，如何解释这种现象呢？这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢？发生了什么样的变化。PPT 演示 AgCl、AgI、Ag2S 的颜色引导学生表述 根据所给数据结
15、合已学知识，白色沉淀应该是 AgCl，黄色沉淀是AgI，黑色沉淀是 Ag2S 沉淀。刚才的现象说明了向 AgCl 溶液中滴加 KI 溶液，AgCl 会转化为 AgI；而继续滴加 Na2S 溶液，则沉淀转化为 Ag2S 黑色沉淀。讲述 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用沉淀的转化。板书 一、沉淀的转化设疑 为什么会发生上述沉淀的转化？沉淀转化有什么一般性的规律呢？我在上面给大家上述沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，然后和小组的同学一起讨论。组织 请同学以前后两桌 46 个人为一组进行讨论，然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论！PPT 演示 AgCl、AgI、Ag2S 的溶解度(25)学生
16、讨论，老师参与讨论，并适当引导学生得出较为准确的结论 提问 安静下来！请一位同学代表所在的小组来汇报一下你们的讨论结果。学生汇报讨论结果，教师及时给予引导 向 NaCl 溶液加 AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于 AgCl 是难溶电解质，在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书，不再进行书写) 。讲述 那么，这个过程中，Ag+的浓度是由大到小。学生继续汇报 继续滴加 KI 溶液后，AgCl 转化为更难溶的 AgI 沉淀。设疑 如何实现这个转化的？学生表述，教师及时引导 在原 AgCl 的沉淀溶解平衡中存在的 Ag+与滴加的 I-结合生成更难溶的 AgI 沉淀，从而减少原平衡中 Ag+的浓度，使 AgCl 的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，由 AgCl 溶解的 Ag+又被 I-沉淀成更难溶的 AgI 沉淀。从而使 AgCl 全部转化为 AgI。我们可以看到整个过程中，原有的沉淀溶解平
