“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读(共8篇)
篇1:“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读
“沉淀溶解平衡”
(一)教学案例
1教学思路
沉淀溶解平衡的知识是《化学反应原理》中继化学平衡,电离平衡和水解平衡之后的一块区别于老教材的新增内容,所以可以采用知识迁移的方法引导学生自己理解和总结,提高学生自主学习和知识迁移的能力。
此外,本课的知识又与生活、生产和科学研究有十分紧密的联系,所以为了更好的检验新知识落实的效果,教学中我以生产生活中的一些现象为载体,创设问题情景,学生在分析问题的过程中,不但理解了沉淀溶解平衡的原理,而且提高了综合运用知识的能力,感受到了学以致用的良好效果,体验到了学习化学的重要性。2教学过程 2.1引入阶段
[引入]:展示一瓶PbI2悬浊液。(吸引学生的注意力,快速进入上课状态)[师]介绍:PbI2是一种难溶性盐,颜色为黄色。
[问]过滤后,上层清液中有I-存在吗?设计实验验证你的结论。[学生活动]:讨论,并设计实验方案验证结论。
结论:上层清液中有I-存在。方案:取上层清液,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液。若有黄色沉淀生成,则说明上层清液中含有I-。
[学生活动]:请学生做演示实验。(实验结果明显,说明上层清液中含I-。)2.2知识预备阶段
[师]:总结:实际上,难溶物质在水中还是有一定的溶解度,只是相对来说比较小。所以根据物质溶解性不同,可分为易溶,可溶,微溶和难溶。而PbI2则属于难溶性盐。[投影]:
[过渡]:既然难溶物在水中仍有少量的溶解。如:在25℃时,AgI的溶解度为2.1×10-7g,能不能说浓度达到饱和后溶解是就停止了呢?
[讨论]:难溶物在水中饱和后,溶解是不是就停止了,请从平衡的角度思考分析。2.3新课知识落实——知识迁移与总结阶段
[学生活动]观点:饱和后,溶解没有停止,只是在溶解的同时,又有PbI2固体析出,保持一种动态平衡。
[师]请大家结合课本,理解什么是沉淀溶解平衡。(及时有效利用课本,引导学生看书,提高自学能力。)[提问1]:沉淀溶解达到平衡时,从书本的概念中找出描述平衡的特征。(及时了解学生对概念的理解情况。)[学生甲]达到平衡时,沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率是相等的,而且溶液达到饱和。
[提问2]:其实我们已学习了化学平衡,电离平衡和水解平衡,大家结合前面学过的平衡特征,能再补充些沉淀溶解达到平衡时还有什么特征吗?(用意:知识有效迁移)[学生乙]:达到平衡时:溶液中各微粒浓度保持不变,平衡是一个动态平衡,当外界条件改变时,平衡会发生移动。(利用前面学习的平衡特征,回答很完整。)[设问]:沉淀溶解平衡的书写又怎么来表达呢? [举例]:如AgCl我们可以这样来表示: AgCl(s)→←Ag+(aq)+Cl-(aq)[过渡]:不但平衡特征有相通性,表示平衡程度的物理量也有一定的相似性。例如,我们前面学到的化学平衡常数,电离平衡常数,而沉淀溶液平衡也有一个常数的表达式,我们叫做“溶度积”——Ksp,表示方法和前面也基本相似。
[师]:指导学生再次自学课本溶度积的表示方法。Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)[提问3]:在表示Ksp时,为什么没有分母呢?(考察学生知识的前后联系。)[学生丙]:因为前面AgCl是一个固体,固体的浓度是一定值。(没想起的同学得到提示。)[提问4]:Ksp的大小受什么因素的影响?大家可以根据电离平衡常数的影响因素分析。
[学生丁]:同一物质,Ksp仅受温度的影响。[提问5]:前面我们学习的电离平衡常数,受温度的升高而增大,那么Ksp怎么受温度影响呢?(考察对前面知识的理解,对新学知识的分析能力。)[学生戊]:温度升高,有些物质Ksp增大,因为溶解度增大,如硝酸钾。而有些物质Ksp减小,因为溶解度减小,如氢氧化钙。(有些同学可能想不到溶解度随温度变化的关系来回答些问题,但分析后都能理解领悟。)2.4知识巩固——知识应用,与生活联系阶段 ①活用所学模块(巩固前面所学重点知识)[练习巩固]:写出下列难溶物在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积的表达式:
AgBr、Fe(OH)
3、CaCO3、Ag2S ②融入生活模块(用生活中的现象引起学生学习的积极性,对现象的分析解释要求学生深入思考,进一步巩固所学知识。)[现象1]如果误食可溶性钡盐,会造成钡中毒,该采取什么急救措施? [分析]:尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。
[常识介绍]:医院中进行钡餐透视时,用BaSO4做内服造影剂,不用BaCO3做内服造影剂。
[现象2]:锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成资源浪费,也会影响锅炉的使用寿命,还会形成安全隐患,因此要定期除去。水垢中含有CaSO4(微溶),可先用Na2CO3溶液处理,转化成CaCO3(难溶),然后用酸洗。请从沉淀溶解平衡角度分析CaSO4转化CaCO3的原理。
[分析]:CaSO4微溶,当溶解的Ca2+遇到CO32-离子时,生成更难溶的CaCO3沉淀,从而使CaSO4溶解平衡向右移动,最终转化成CaCO3。[现象3]:吃糖容易形成蛀牙。
信息:1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用,其主要成分为Ca5(PO4)3OH(羟基磷酸钙),它是一种难溶电解质,Ksp=2.5×10-59mol/L; 2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+;请从平衡移动角度分析为何吃糖容易蛀牙? [分析]:羟基磷酸钙溶解产生的OH-被H+中和,促进羟基磷酸钙的溶解。[现象4]:含氟牙膏可以防止龋齿,分析原因。
[分析]:原因是F-与Ca5(PO4)3OH反应生成更难溶的氟磷石灰Ca5(PO4)3F,更能抵抗酸的侵蚀。[小结]:以上是生活中我们常见的现象,但通过今天的学习,我们明白了其中的奥秘。即沉淀溶解存在一个平衡,而且沉淀可以发生转化,即难溶的可以转变成更难溶的。
(责任编辑:背包走天下)
篇2:“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读
第四单元 沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡(第一课时)
【学习目标】
1、让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
2、培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
【课前预习】
1、 分析沉淀溶解平衡形成的过程及影响因素。
2、 写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。
【新课学习】板块一、沉淀溶解平衡及其影响因素
【实验探究】
1、在学习初中化学时,我们曾根据物质的.溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。那么,它们在水中是否完全不能溶解?
2、请按如下步骤进行实验
(1)将少量AgCl(难溶于水)固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,静置一段时间。
(2)取上层清液2 mL,加入试管中,逐滴加入Na2S溶液,振荡,观察实验现象。
3、请分析产生以上实验现象的原因。
3、 从中得出什么结论?
【归纳整理]一、沉淀溶解平衡
1、概念:
2、特点:
【巩固练习】:分别书写下列物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式
BaSO4
CaCO3
【交流与讨论】根据化学平衡的相关知识,讨论影响沉淀溶解平衡的因素有哪些?
1、内因(决定因素):
讨论:对于平衡AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件,对其有何影响
2、外因:
板块二、溶度积常数
【交流与讨论】写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。
【归纳整理】二、溶度积常数(简称溶度积)
1、定义
2、表达式:
3、意义:
4、特点:
【当堂巩固】:
1、写出难溶物BaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度积的表达式。
2、将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液 ① 水中②10mL 0.1mol/L NaCl溶液③5mL 0.1mol/L 的MgCl2溶液中,Ag+浓度大小顺序是________________________
【交流与讨论】5、溶度积的应用:
a、已知溶度积求离子浓度:
例1:已知室温下PbI2的溶度积为7.1x10-9,求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol/l的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?
b、已知溶度积求溶解度:
例2:已知298K时Mg(OH)2的Ksp = 5.61×10-12,求其溶解度S(设溶液密度为1g/L)。
c、已知离子浓度求溶度积:
例3:已知298K时AgCl在水中溶解了1.92×10-3gL-1达饱和,计算其Ksp。
d、利用溶度积判断离子共存:
例4:已知298K时,MgCO3的Ksp=6.82x10-6,溶液中c(Mg2+)=0.0001mol/L,
c(CO32-)=0.0001mol/L,此时Mg2+和CO32-能否共存?
6、离子积与溶度积规则
7、溶度积规则的应用
a.判断是否产生沉淀
例1. 将5ml 1x10-5mol/L的AgNO3溶液和15ml 4x10-5mol/L的K2CrO4溶液混合时,有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成?(已知该温度下Ag2CrO4的Ksp=9x10-12)
例2:取5ml0.002molL-1 BaCl2与等体积的0.02molL-1Na2SO4的混合,是否有沉淀产生?若有,计算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+ )<1*10-5molL-1] (该温度下BaSO4的Ksp=1.1×10-10.)?
b.判断沉淀是否完全溶解
例3.室温下,将1.0g氯化银中加入1000L水中,氯化银是否完全溶解(25℃氯化银Ksp=1.8x10-10 )?
c.判断沉淀是否能够转化
例4. 室温下,向10ml饱和氯化银溶液中,加入10ml0.01mol/l的KI溶液,试通过计算回答能否生成碘化银沉淀 (25℃氯化银Ksp=1.8x10-10 ,碘化银Ksp=8.5x10-17)?
篇3:沉淀溶解平衡的应用
一、沉淀的生成
例1 将溶液的pH调节到3~4, 可除去CuSO4溶液中的Fe3+.
定性分析:原因是Fe (OH) 3的溶解度比Cu (OH) 2的小.Ksp[Cu (OH) 2]=2.2×10-20, Ksp[Fe (OH) 3]=2.6×10-39.在Cu (OH) 2和Fe (OH) 3的饱和溶液中, 后者c (OH-) 小, c (H+) 大, 根据溶度积规则, 生成沉淀时, 后者所需的pH小.
定量计算:在c (Fe3+) =0.01 mol·L-1的溶液中[1]
c (Fe3+) ×c3 (OH-) =2.6×10-39
开始生成沉淀时
0.01×c3 (OH-) =2.6×10-39
c (OH-) =6.38×10-13
c (H+) =1.57×10-2 pH=1.8
沉淀完全 (当残留的离子浓度<1×10-5 mol·L-1, 可以认为沉淀完全) 时, 1×10-5×c3 (OH-) =2.6×10-39
c (OH-) =6.38×10-12
c (H+) =1.57×10-3 pH=2.8
同理可以计算c (Cu2+) =0.1 mol·L-1的溶液中开始生成沉淀时和沉淀完全时所需pH分别为4.7和6.7.因此将溶液的pH调节到3~4, 可除去CuSO4溶液中的Fe3+.
利用溶度积规则, 也可以说明不能生成沉淀.
例2 (2010年浙江理科综合能力测试) 4.0×10-3 mol·L-1 HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合, 调节混合液pH为4.0 (忽略调节混合液体积的变化) , 通过列式计算说明是否有沉淀产生.
分析:查图当pH=4.0时, 溶液中的c (F-) =1.6×10-3 mol·L-1, 而溶液中的
c (Ca2+) =2.0×10-4 mol·L-1.则
c2 (F-) ×c (Ca2+) =5.1×10-10 > Kap (CaF2) .有沉淀产生.
例3 将CO2通入0.1 mol·L-1 CaCl2溶液中得不到沉淀.
分析:在饱和碳酸中:c (COundefined) ≈Ka2[2] 即c (CO2-3) ≈5.61×10-11 mol·L-1
c (Ca2+) ×c (COundefined) =5.61×10-12
所以得不到CaCO3沉淀.
二、沉淀的溶解
用AgNO3溶液检验卤素离子 (X-) , 或用可溶性钡盐检验SOundefined, 要加稀硝酸、盐酸, 目的是为了排除干扰离子.因为AgX、BaSO4不溶于强酸, 而Ag2CO3、BaCO3、BaSO3、Ba3 (PO4) 2等难溶于水却溶于强酸.一般情况是强酸形成的难溶盐不溶于强酸, 弱酸形成的难溶盐溶于强酸.沉淀溶解平衡 (平衡移动原理) 能作出合理的解释.
例4 BaSO4不溶于强酸, BaSO3能溶于非氧化性强酸.
分析:在BaSO4悬浊液中存在平衡:BaSO4 (s) ⇌Ba2++SOundefined, 加入强酸 (H+) , 平衡不移动, 所以BaSO4不溶解.
在BaSO3悬浊液中存在平衡:BaSO3 (s) ⇌Ba2++SOundefined, 加入强酸, SOundefined与H+反应生成HSO-3或H2SO3 (或放出SO2) , c (SOundefined) 减小, 溶解平衡右移, 从而使BaSO3溶解.
三、沉淀的转化
例5 已知:Ksp (AgCl) =1.8×10-10, Ksp (AgI) =8.5×10-17.在AgCl悬浊液中加入KI溶液, 白色沉淀转化为黄色沉淀, 即AgCl+I-=AgI+Cl-.
分析:AgCl悬浊液中:
undefinedmol·L-1
加入KI, 使c (I-) =0.01 mol·L-1时,
Qc=1.3×10-5×0.01=1.3×10-7>Ksp (AgI) =8.5×10-17, 所以析出AgI.
沉淀转化的一般方向:溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质, 这一原理可用于除去水垢中的CaSO4.但溶解能力相对较弱的物质也能转化为溶解能力相对较强的物质, 但要求两者溶解度相差不大.如, 重晶石BaSO4 (Ksp=1.07×10-10) 用饱和Na2CO3溶液处理转化为BaCO3 (Ksp=2.58×10-9) , 不溶于酸的盐转化为可溶于酸的盐.
参考文献
[1]北京师范大学无机化学教研室等编, 无机化学.高等教育出版社, 2002.
篇4:“沉淀溶解平衡”(一)教学案例
1教学思路
沉淀溶解平衡的知识是《化学反应原理》中继化学平衡,电离平衡和水解平衡之后的一块区别于老教材的新增内容,所以可以采用知识迁移的方法引导学生自己理解和总结,提高学生自主学习和知识迁移的能力。
此外,本课的知识又与生活、生产和科学研究有十分紧密的联系,所以为了更好的检验新知识落实的效果,教学中我以生产生活中的一些现象为载体,创设问题情景,学生在分析问题的过程中,不但理解了沉淀溶解平衡的原理,而且提高了综合运用知识的能力,感受到了学以致用的良好效果,体验到了学习化学的重要性。
2教学过程
2.1引入阶段
[引入]:展示一瓶PbI2悬浊液。(吸引学生的注意力,快速进入上课状态)
[师]介绍:PbI2是一种难溶性盐,颜色为黄色。
[问]过滤后,上层清液中有I-存在吗?设计实验验证你的结论。
[学生活动]:讨论,并设计实验方案验证结论。
结论:上层清液中有I-存在。方案:取上层清液,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液。若有黄色沉淀生成,则说明上层清液中含有I-。
[学生活动]:请学生做演示实验。(实验结果明显,说明上层清液中含I-。)
2.2知识预备阶段
[师]:总结:实际上,难溶物质在水中还是有一定的溶解度,只是相对来说比较小。所以根据物质溶解性不同,可分为易溶,可溶,微溶和难溶。而PbI2则属于难溶性盐。
[投影]:
[过渡]:既然难溶物在水中仍有少量的溶解。如:在25℃时,AgI的溶解度为2.1×10-7g,能不能说浓度达到饱和后溶解是就停止了呢?
[讨论]:难溶物在水中饱和后,溶解是不是就停止了,请从平衡的角度思考分析。
2.3新课知识落实——知识迁移与总结阶段
[学生活动]观点:饱和后,溶解没有停止,只是在溶解的同时,又有PbI2固体析出,保持一种动态平衡。
[师]请大家结合课本,理解什么是沉淀溶解平衡。(及时有效利用课本,引导学生看书,提高自学能力。)
[提问1]:沉淀溶解达到平衡时,从书本的概念中找出描述平衡的特征。(及时了解学生对概念的理解情况。)
[学生甲]达到平衡时,沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率是相等的,而且溶液达到饱和。
[提问2]:其实我们已学习了化学平衡,电离平衡和水解平衡,大家结合前面学过的平衡特征,能再补充些沉淀溶解达到平衡时还有什么特征吗?(用意:知识有效迁移)
[学生乙]:达到平衡时:溶液中各微粒浓度保持不变,平衡是一个动态平衡,当外界条件改变时,平衡会发生移动。(利用前面学习的平衡特征,回答很完整。)
[设问]:沉淀溶解平衡的书写又怎么来表达呢?
[举例]:如AgCl我们可以这样来表示:
AgCl(s)→←Ag+(aq)+Cl-(aq)
[过渡]:不但平衡特征有相通性,表示平衡程度的物理量也有一定的相似性。例如,我们前面学到的化学平衡常数,电离平衡常数,而沉淀溶液平衡也有一个常数的表达式,我们叫做“溶度积”——Ksp,表示方法和前面也基本相似。
[师]:指导学生再次自学课本溶度积的表示方法。Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
[提问3]:在表示Ksp时,为什么没有分母呢?(考察学生知识的前后联系。)
[学生丙]:因为前面AgCl是一个固体,固体的浓度是一定值。(没想起的同学得到提示。)
[提问4]:Ksp的大小受什么因素的影响?大家可以根据电离平衡常数的影响因素分析。
[学生丁]:同一物质,Ksp仅受温度的影响。
[提问5]:前面我们学习的电离平衡常数,受温度的升高而增大,那么Ksp怎么受温度影响呢?(考察对前面知识的理解,对新学知识的分析能力。)
[学生戊]:温度升高,有些物质Ksp增大,因为溶解度增大,如硝酸钾。而有些物质Ksp减小,因为溶解度减小,如氢氧化钙。(有些同学可能想不到溶解度随温度变化的关系来回答些问题,但分析后都能理解领悟。)
2.4知识巩固——知识应用,与生活联系阶段
①活用所学模块(巩固前面所学重点知识)
[练习巩固]:写出下列难溶物在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积的表达式:
AgBr、Fe(OH)3、CaCO3、Ag2S
②融入生活模块(用生活中的现象引起学生学习的积极性,对现象的分析解释要求学生深入思考,进一步巩固所学知识。)
[现象1]如果误食可溶性钡盐,会造成钡中毒,该采取什么急救措施?
[分析]:尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。
[常识介绍]:医院中进行钡餐透视时,用BaSO4做内服造影剂,不用BaCO3做内服造影剂。
[现象2]:锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成资源浪费,也会影响锅炉的使用寿命,还会形成安全隐患,因此要定期除去。水垢中含有CaSO4(微溶),可先用Na2CO3溶液处理,转化成CaCO3(难溶),然后用酸洗。请从沉淀溶解平衡角度分析CaSO4转化CaCO3的原理。
[分析]:CaSO4微溶,当溶解的Ca2+遇到CO32-离子时,生成更难溶的CaCO3沉淀,从而使CaSO4溶解平衡向右移动,最终转化成CaCO3。
[现象3]:吃糖容易形成蛀牙。
信息:1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用,其主要成分为Ca5(PO4)3OH(羟基磷酸钙),它是一种难溶电解质,Ksp=2.5×10-59mol/L; 2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+;请从平衡移动角度分析为何吃糖容易蛀牙?
[分析]:羟基磷酸钙溶解产生的OH-被H+中和,促进羟基磷酸钙的溶解。
[现象4]:含氟牙膏可以防止龋齿,分析原因。
[分析]:原因是F-与Ca5(PO4)3OH反应生成更难溶的氟磷石灰Ca5(PO4)3F, 更能抵抗酸的侵蚀。
篇5:“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读
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。化学学习
化学中学学习资料
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。
(3)突破方法:演示实验探究与理论分析相结合。
四、教学过程 [幻灯片][知识回顾]
1、什么是溶解度?你如何理解溶解度?
2、请应用平衡移动原理分析以下问题,并说明溶解的可逆性。
(1)NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征?(溶解与结晶平衡:“逆、等、定、动、变”)
(2)已知:NaCl的溶解度随温度升高而升高,但变化不大。则要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可以采取什么措施?(加热浓缩或降温结晶等)
(3)在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸或通入HCl气体有何现象?(有晶体析出)
3、根据上述[交流与讨论]回答:什么是溶解平衡?再举出生活中的一些溶解平衡的实例。(气体的溶解与挥发平衡:如汽水、啤酒、氨水、氯水;易溶物质的结晶与溶解平衡等)
[幻灯片][问题1]易溶物质形成饱和溶液时,存在着溶解平衡,那么难溶物质是否也存在着溶解平衡呢?
[幻灯片][探究实验]向0.1mol·L1 AgNO3 溶液中逐滴加入略过量的0.1mol·L1NaCl溶液,即
-
-不再观察到产生沉淀为止。学生观察现象,写出反应的离子方程式。(白色沉淀
Ag+ Cl = AgCl↓)+
-[幻灯片][问题2]此实验后的溶液中还有Ag+吗?用什么方法来证明呢?(学生讨论,老师指导)
[幻灯片][信息提示]已知Ag2S是一种比AgCl更加难溶的黑色沉淀物,如溶液中c(Ag)=10-17
+mol·L-1时,只要加入含c(S2)=10
-
-16
mol·L
-
1的溶液,即可出现Ag2S黑色沉淀。
-[幻灯片][探究实验]取上述实验的上层澄清溶液,加入1.0mol·L1Na2S溶液。观察现象。(出现了黑色沉淀!)
[学生归纳]黑色Ag2S沉淀的生成,说明了实验后的上层澄清溶液中还有Ag+。
[教师总结]实验结论:Ag+和Cl的反应并没有进行到底,即该反应存在着限度,说明反应具
-有可逆性。因此,严格来讲, 两者反应的离子方程式应写作: Ag+ Cl化学学习
+-
AgCl
更为科
化学中学学习资料
学的表示为: Ag(aq)+ Cl(aq)+
-
AgCl(s)[幻灯片][学生活动1]阅读P87—88(第一段),并依据模仿化学平衡、弱电解质电离平衡、水解平衡等原理,讨论Ag+和Cl的反应没有进行到底的理论依据,归纳总结溶解沉淀平衡的-特征。
[幻灯片][学生活动2]阅读P88第二段和以下材料,进一步认识难溶电解质溶解平衡的存在。[材料]物质的溶解性
不同电解质在水中的溶解度差别很大,但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。一般来说,20℃时,溶解度大于10g的为易溶,介于1g-10g之间的为可溶,介于0.01g-1g的为微溶,小于0.01g的为难溶。
溶解度表中的“不溶”就是指难溶。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不可能为0。
所谓沉淀完全,在化学上通常指残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L1。
-[幻灯片][学生活动3]完成以下习题,并归纳定量判断沉淀溶解是否平衡的方法。1.写出Ag2S、Fe(OH)3溶度积表达式。
2.若取10mL 0.01mol·L1NaCl溶液,加入0.1mL 0.01mol·L1AgNO3溶液,是否有AgCl沉-
-淀?若有沉淀,Ag+沉淀是否完全?(已知KSP(AgCl)=1.8×10-10,又已知离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为沉淀完全。)
[幻灯片][归纳总结] [板书]沉淀溶解平衡原理
一、溶解度:一定温度下,100g水中所能溶解的溶质最大的质量。常见的溶解平衡:气体溶解平衡、易溶物的溶解结晶平衡等
二、沉淀溶解平衡 定义:
特征:“逆、等、定、动、变”
实验1:Ag+Cl = AgCl↓
Ag(aq)+ Cl(aq)+-
+
-
AgCl(s)Ag2S(s)实验2:2Ag+S2 = Ag2S↓
2Ag(aq)+ S2(aq)+-
+
-实验结论:沉淀的反应存在着限度,反应具有可逆性,即存在着沉淀溶解平衡。
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 化学学习
化学中学学习资料
Qc>KSP
过饱和,析出固体 Qc 未饱和 [课后作业] 五、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。 关键词:观念建构;教学设计;沉淀溶解平衡 文章编号:1008-0546(2012)11-0064-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.026 成功的教育要能提供有助于学生终身教育的基础和动力。我们经常发现学生也学习了不少的具体的化学专业知识,但是今后的生活、工作中遇到和化学相关的问题却不会从化学的角度进行思维,化学教育并没有让学生成为终身发展受益的人。新课程背景下呼唤有利于学生终身发展的教学设计,能以具体的知识为载体,重视对化学核心概念原理知识所蕴含的丰富的认知价值和方法价值进行提取,强调化学基本观念的建构,帮助学生建立基本的、核心的化学观念并实现对化学学科本质规律的有意义认识具有现实的必要性。 一、观念建构为本的教学理论 1.观念性知识与具体性知识 教材中呈现的是具体的知识和概念,这类知识是“事实性知识”,譬如元素化合物知识。 观念性知识是以具体知识为载体,深入挖掘教材内容的学科价值,体会教材所体现的思想、观点、方法,通过不断地概括和提炼形成的总观性的认识和理解。观念性知识是内隐在具体的知识和概念中。譬如微粒观、平衡观、定量观、能量观、元素观、社会价值观等。 2.观念建构为本的教学 观念建构为本的教学不是通过一段有限的时间形成的,它的形成需要一个持续的过程。但化学基本观念一旦形成在很长时间内都会在人的认知活动中继续发挥作用。教师要建立用化学基本观念统率具体知识组织教学,不能把目光停留在一个个的具体知识的教学上,否则会使教学内容零散、割裂,不利于支撑观念的建构。 观念的建构过程是学生主动参与、积极思维的过程。有效的思维需要提供给学生有思考价值的问题。在真实的、开放的、具有挑战性的问题情境中,通过驱动性的问题和探究活动,引导学生主动探究,积极构建,发现隐藏在事实背后的重要思想和观点。将具体知识学习、观念构建和问题解决有机结合起来,最终建构起自己的观念体系。 二、观念建构为本的教学设计 1.挖掘“沉淀溶解平衡”在化学观念构建方面的教学价值 观念建构为本的化学教学主张以课程标准为依据,以具体的知识为载体,帮助学生建立对化学核心概念、思想方法的认识,从而达到对化学科学的整体、本质的认识;从知识、方法、观点等角度对教材进行分析,让学生能用化学科学的观点、思路和方法去认识和解决问题。“沉淀溶解平衡”是在学完化学平衡、电离平衡、盐类水解平衡之后的又一个重点,高中化学选修4“沉淀溶解平衡”的单元教学中能否实现具体知识所承载的化学观念构建方面的功能,取决于怎样来看待“沉淀溶解平衡”的教学价值。 (1)确认基本观念 “沉淀溶解平衡”是溶液中的离子反应的第四单元部分,第一单元“弱电解质的电离平衡”主要研究常见的弱电解质电离平衡建立和使用电离平衡原理解释水的电离问题;第二单元“溶液的酸碱性”主要研究pH的简单计算和酸碱中和滴定;第三节“盐类的水解”主要研究弱酸根阴离子和弱碱阳离子对水的电离平衡的影响;第四节“沉淀溶解平衡”主要研究难溶物在水中沉淀溶解平衡的建立和应用。除了第二单元研究内容与平衡关系不大外,其他三个单元都涉及到平衡问题。“沉淀溶解平衡”的教学价值重在发展学生的微粒观、平衡观与定量观作为核心观念,帮助学生从微粒的角度来认识物质在水溶液中的行为。通过“沉淀溶解平衡”的教学可以对物质及其变化的认识加以拓展和深化,建构以下基本观念:酸、碱、盐在溶液中发生溶解与电离,产生自由移动的离子,认识物质在水溶液中的实际存在形态是分子或离子等微粒,这些微粒之间会相互作用,使分子分解为离子、离子结合成分子;当微粒间的这些相互作用过程可逆时会达到动态平衡状态,这时微粒的数目保持不变;条件改变会引起平衡的移动,影响溶液中微粒的数量。 (2)明确化学观念构建中的知识的层级关系 针对教材内容的整体分析和把握,要把化学核心概念、方法、思想与观点从教材中挖掘出来,提炼出化学基本观念作为教学目标。同时还要弄清基本观念由哪些原理性知识、方法性知识、事实性知识支撑;原理性知识、方法性知识又有哪些具体的知识来支撑;这些知识间又有什么相互联系。图1分析了第一节“沉淀溶解平衡”中各类知识的层级关系。 2.学生认识层次分析 基本观念的学习贯穿整个中学化学学习的过程。化学教学中首先要从整体上把握教材,分析学生原有观念的水平和对观念形成哪些基本理解以及原有的观念与将要建构的新观念的之间的关系,从而确定观念建构的起点和教学方式。其次还要分析学生在和基本观念相关的概念原理、方法方面达到了什么水平,这样才能知道设计怎样的教学情境才能和学习保持高度的一致性,采取什么样的活动方式才能进行有效的观念建构。只有真实、可信、有驱动性的问题才能让学生积极参与探究、讨论与合作,促进基本观念的建构。真实、可信、有驱动性的问题可以让学生积极参与探究、讨论与合作;形式多样的活动可以让学生容易发现具体知识与基本观念的联接点。 绝大多数的学生知道盐作为电解质可以在水中溶解电离,但是对于难溶的电解质在水中也能极少量溶解却不太明白。少数学生知道难溶物也能少量溶解,但却不能解释原因。几乎所有的学生都知道难溶物会溶解于特定的酸或者碱溶液中,但不能用确切的原因来解释。这说明学生对于核心概念的理解还不到位,通过前面的学习没有顺利形成微粒观、平衡观等基本观念。 3.促进观念建构的化学教学目标 初中化学认为:只要有水、气体或沉淀产生,复分解反应就能发生;高一《离子反应》主张:必须有难溶、易挥发、弱电解质生成,或者生成物能脱离反应体系,复分解反应就能发生;在高二选修四中又提出了难溶电解质的溶解平衡。对于沉淀为什么存在溶解平衡?什么是沉淀转化?沉淀怎样移动?如果没有直观性实验现象就无法让人信服。 二、直观性实验研究过程与结果 1.教材《选修四》P64页【实验3—4】。 5.结论。 沉淀的生成和溶解这两个相反的过程,结合查阅对Ksp并计算出上表中数据,可以比较出难溶物在水溶液中溶解情况,以及Ag在不同阴离子溶液中溶解浓度,利用溶度积规则探究难溶电解质的溶解平衡,判断沉淀的产生、溶解情况及沉淀溶解平衡移动方向。还可以控制离子浓度的大小,可以使反应向需要的方向转化。 三、直观性实验研究的体会 1.本实验中难溶物在水中溶解的各组分浓度很小(100克水低于0.001克),按常量分析法无法完成实验,而中学实验室又缺少化学光谱、色谱等先进检测技术方法。所以本实验方法将痕量变化以宏观的颜色直观性展现,证明了难溶物在水中存在沉淀溶解平衡,这还是中学化学实验手段的一种补充。 3.实验感悟:当我们需要深入了解事物变化的原因时,常常要摆脱习惯的定势思维模式,变换观察问题的角度认识和思考;我们学习化学不仅要关注发生变化的事物本身,还要关注影响事物变化的环境。 注释: ①“痕量”是指欲测组分的量很低,一般是在微克量级,甚至更低。一是样品中欲测组分的浓度不低,但样品量很少;二是样品量虽很大,但样品中欲测组分的浓度很低。 关键词: 溶度积常数 沉淀溶解平衡 题型分析 难溶电解质的沉淀溶解平衡是高中教材《化学反应原理》主题3溶液中的离子平衡中的内容,是高考的常考考点。高考复习中,通过题型分类、方法提炼,可以提高复习教学的针对性和有效性。本文列举几种解决该类问题的思考方法。 一、运用溶度积常数(K)判断沉淀的产生或转化 溶度积常数(K)的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力的强弱,对于同种类型难溶电解质,K越小,其溶解能力越弱,越易转化为沉淀。 例1(2009江苏·9)下列化学实验事实及其解释都正确的是 D.向2.0mL浓度均为0.1mol·L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·LAgNO溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大。 解析:AgCl、AgI属于同种类型的难溶电解质,根据K的意义,即可得出结论,该选项正确。 变式:(2015苏北四市高三第一次模拟·11)下列化学实验事实及其解释都正确的是 C.向NaCl、KBr混合溶液中滴入AgNO溶液,一定先析出淡黄色沉淀 学生很容易用“溶解度越小,越容易沉淀”的经验做出错误的判断,原因是没有从Ksp的本质思考问题。正确的思路是:当c(Ag)·c(I)>Ksp(AgI),c(Ag)·c(Cl) 二、有关溶度积常数(K)的计算 有关难溶电解质沉淀、溶解的计算,主要是算离子浓度或溶液的pH。首先要理解难溶电解质沉淀溶解平衡、溶度积表达式的涵义,AB?mA+nB, K(AB)=c(A)·c(B),然后列式并运算。 例2(2015广东理综·32—1)若溶液I中c(Mg)小于5×10mol·L,则溶液pH大于 [Mg(OH)的Ksp=5×10]。 解析:将c(Mg)代入Ksp[Mg(OH)]=c(Mg)×c(OH)中,c(OH)=1×10mol·L,再换算成c(H),得pH>11。 变式:(2015海南·15—2)已知Ksp(AgCl)=1.8×10,若向50mL0.018mol·L的AgNO溶液中加入50mL0.020mol·L的盐酸,混合后溶液中的Ag的浓度为 mol·L,pH为 。 解析:两种溶液混合后,发生反应:AgNO+HCl=HNO+AgCl↓,反应后溶液中过量的Cl:n(Cl)=0.020mol·L×0.050L-0.018mol·L×0.050L=1.0×10mol, c(Cl)=1.0×10mol÷0.10L=1.0×10mol·L,Ksp(AgCl)=c(Ag)×c(Cl), c(Ag)=1.8×10mol·L;c(H)=0.020mol·L÷2=0.010mol·L,pH=2 解这类题时要注意的是:计算pH一定要把c(OH)换算成c(H),如果是混合溶液,就一定要将原溶液中的浓度换算为混合溶液中的浓度。 三、沉淀溶解平衡的图像问题 高考考查学生的信息素养,主要是对数据、图形等进行观察,并运用分析、比较、推理等方法对获取的信息进行初步加工和应用,沉淀溶解平衡的图像是其中一个考点。 例3(2009广东·18)硫酸锶(SrSO)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是 A.温度一定时,Ksp(SrSO)随c(SO)的增大而减小 B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO)最大 C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D.283K下的SrSO饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 解析:平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关,所以A选项错误;温度一定时Ksp=c(Sr)·c(SO),由图可知,313K时,若SO浓度相同,Sr浓度最大,所以平衡常数最大,B选项正确;283K时,a点c(Sr)·c(SO)小于平衡时Ksp(283K),对应为不饱和溶液,C选项正确;283K下的饱和溶液,升温至363K,Ksp=c(Sr)·c(SO)减小,会析出沉淀,但仍然为饱和溶液,D选项错误。 变式:【2013江苏高考·14】一定温度下,三种碳酸盐MCO(M:Mg、Ca、Mn)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lgc(M),p(CO)=-lgc(CO)。下列说法正确的是 A.MgCO、CaCO、MnCO的Ksp依次增大 B.a点可表示MnCO的饱和溶液,且c(Mn)=c(CO) C.b点可表示CaCO的饱和溶液,且c(Ca) D.c点可表示MgCO的不饱和溶液,且c(Mg) 解析略,正确答案是BD。 沉淀溶解平衡的图像题陌生度大,解题关键是仔细审题,获取相关信息,抓住图像中横、纵坐标表示的意义进行分析、推理,问题就会迎刃而解。 【“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读】相关文章: 中班科学溶解教学反思05-12 《溶解度》教学设计04-08 物质的溶解性教学设计05-12 溶解的快与慢教学设计05-04 《溶解的快与慢》教学设计及反思04-17 谈食盐在水里溶解了教学的体会的论文04-30 谈母语沉淀和迁移对初中英语教学的影响09-12 反应沉淀05-02 作文沉淀自己04-26篇6:“沉淀溶解平衡”(一)教学案例解读
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