小學一年級識字一教案
發(fā)表時間:2020-10-09溶解度 教案(一)。
溶解度教案(一)
設計思想:
溶解度是第七章教學的重點和難點。傳統(tǒng)教學模式把溶解度概念強加給學生,學生對概念的理解并不深刻。本節(jié)課從比較兩種鹽的溶解性大小入手,引發(fā)并活躍學生思維,設計出合理方案,使其主動地發(fā)現(xiàn)制約溶解度的三個條件,然后在教師引導下展開討論,加深對"條件"的認識。這樣設計,使以往學生被動的接受轉化為主動的探索,充分調動了學生善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于解決問題的積極性,體現(xiàn)了嘗試教學的基本觀點:學生在教師指導下嘗試,并嘗試成功。
教學目標:
1、理解溶解度概念。
2、了解溫度對溶解度的影響。
3、了解溶解度曲線的意義。
教學器材:膠片、幻燈機。
教學方法:嘗試教學法教學過程:
一、復習引入
問:不同物質在水中溶解能力是否相同?舉例說明。
答:不同。例如食鹽能溶于水,而沙子卻極難溶于水。
問:那么,同種物質在不同溶劑中溶解能力是否相同?
答:不同。例如油易溶于汽油而難溶于水。
教師總結:
物質溶解能力不僅與溶質有關,也與溶劑性質有關。通常我們將一種物質在另一種物質中的溶解能力叫溶解性。
二、講授新課
1、理解固體溶解度的概念。
問:如何比較氯化鈉、硝酸鉀的溶解性大小?
生:分組討論5分鐘左右,拿出實驗方案。
(說明:放給學生充足的討論時間,并鼓勵他們暢所欲言,相互糾錯與補充,教師再給予適時的提示與總結。學生或許會憑感性拿出較完整的實驗方案,意識到要比較氯化鈉、硝酸鉀溶解性大小,即比較在等量水中溶解的氯化鈉、硝酸鉀的多少。但此時大多數(shù)學生對水溫相同,溶液達到飽和狀態(tài)這兩個前提條件認識不深刻,教師可引導進入下一次嘗試活動。)
問:
(1)為什么要求水溫相同?用一杯冷水和一杯熱水分別溶解氯化鈉和硝酸鉀,行不行?
(2)為什么要求水的體積相同?用一杯水和一盆水分別溶解,行不行?
(3)為什么要達到飽和狀態(tài)?100克水能溶解1克氯化鈉也能溶解1克硝酸鉀,能否說明氯化鈉、硝酸鉀的溶解性相同?生:對上述問題展開積極討論并發(fā)言,更深入的理解三個前提條件。
(說明:一系列討論題的設置,充分調動了學生思維,在熱烈的討論和積極思考中,"定溫,溶劑量一定,達到飽和狀?這三個比較物質溶解性大小的前提條件,在他們腦海中留下根深蒂固的印象,比強行灌輸效果好得多。)
師:利用膠片展示完整方案。
結論:1、10℃時,氯化鈉比硝酸鉀更易溶于水。
師:若把溶劑的量規(guī)定為100克,則某溫度下100克溶劑中最多溶解的溶質的質量叫做這種溶質在這個溫度下的溶解度。
生:理解溶解度的涵義,并思考從上述實驗中還可得到什么結論?
結論:2、10℃時,氯化鈉的溶解度是35克,硝酸鉀的溶解度是21克。
生:歸納溶解度定義,并理解其涵義。
2、根據(jù)溶解度判斷物質溶解性。
師:在不同的溫度下,物質溶解度不同。這樣,我們只需比較特定溫度下物質溶解度大。生:自學課本第135頁第二段并總結。
3、溶解度曲線。
師:用膠片展示固體溶解度曲線。
生:觀察溶解度曲線,找出10℃時硝酸鈉的溶解度及在哪個溫度下,硝酸鉀溶解度為110克。
問:影響固體溶解度的主要因素是什么?表現(xiàn)在哪些方面?
答:溫度。大多數(shù)固體溶解度隨溫度升高而增大,例如硝酸鈉;少數(shù)固體溶解度受溫度影響不大,例如氯化鈉;極少數(shù)固體隨溫度升高溶解度反而減小,例如氫氧化鈣。
板書:
一、固體溶解度
1、定義:
?、俣丌?00克溶劑③飽和狀態(tài)實質:溶解溶質質量。
2、難溶微溶可溶易溶
0.011 10S(20℃)
3、固體溶解度曲線。
二、課堂鞏固練習
1、下列關于溶解度說法正確的是()
A、一定溫度下,該物質在100克溶劑中所溶解的克數(shù)。
B、一定溫度下,該物質在100克飽和溶液中所含溶質的克數(shù)。
C、該物質在100克溶劑中達到飽和狀態(tài)所溶解的克數(shù)。
D、一定溫度下,該物質在100克溶劑中最多能溶解的克數(shù)。
2、已知60℃時,硝酸鉀的溶解度是110克。
(1)指出其表示的含義。
(2)在60℃硝酸鉀飽和溶液中,溶質、溶劑、溶液質量比為?
(3)向100克水中加入80克硝酸鉀,溶液是否飽和?加入120克呢?
3、已知20℃時,100克水中最多能溶解20.1克某物質,該物質屬()
A、易溶B、難溶C、微溶D、可溶
4、已知20℃時,25克水中最多能溶解0.8克某物質,則該物質屬()
A、易溶B、微溶 C、可溶D、易溶
三、復習小結
師:如何認識溶解度?怎樣由溶解度判斷溶解性大小?
生:回顧本節(jié)課知識,進一步加深對上述問題的認識。
四、布置作業(yè)
擴展閱讀
高一化學教案:《溶解度》教學設計
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,教師要準備好教案,這是教師的任務之一。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助教師營造一個良好的教學氛圍。所以你在寫教案時要注意些什么呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供高一化學教案:《溶解度》教學設計,僅供參考,希望能為您提供參考!
高一化學教案:《溶解度》教學設計
設計思想:
溶解度是第七章教學的重點和難點。傳統(tǒng)教學模式把溶解度概念強加給學生,學生對概念的理解并不深刻。本節(jié)課從比較兩種鹽的溶解性大小入手,引發(fā)并活躍學生思維,設計出合理方案,使其主動地發(fā)現(xiàn)制約溶解度的三個條件,然后在教師引導下展開討論,加深對"條件"的認識。這樣設計,使以往學生被動的接受轉化為主動的探索,充分調動了學生善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于解決問題的積極性,體現(xiàn)了嘗試教學的基本觀點:學生在教師指導下嘗試,并嘗試成功。
教學目標:
1、理解溶解度概念。
2、了解溫度對溶解度的影響。
3、了解溶解度曲線的意義。
教學器材:膠片、幻燈機。
教學方法:嘗試教學法 教學過程:
一、復習引入
問:不同物質在水中溶解能力是否相同?舉例說明。
答:不同。例如食鹽能溶于水,而沙子卻極難溶于水。
問:那么,同種物質在不同溶劑中溶解能力是否相同?
答:不同。例如油易溶于汽油而難溶于水。
教師總結:
物質溶解能力不僅與溶質有關,也與溶劑性質有關。通常我們將一種物質在另一種物質中的溶解能力叫溶解性。
二、講授新課
1、 理解固體溶解度的概念。
問:如何比較氯化鈉、硝酸鉀的溶解性大小?
生:分組討論5分鐘左右,拿出實驗方案。
(說明:放給學生充足的討論時間,并鼓勵他們暢所欲言,相互糾錯與補充,教師再給予適時的提示與總結。學生或許會憑感性拿出較完整的實驗方案,意識到要比較氯化鈉、硝酸鉀溶解性大小,即比較在等量水中溶解的氯化鈉、硝酸鉀的多少。但此時大多數(shù)學生對水溫相同,溶液達到飽和狀態(tài)這兩個前提條件認識不深刻,教師可引導進入下一次嘗試活動。)
問:
(1)為什么要求水溫相同?用一杯冷水和一杯熱水分別溶解氯化鈉和硝酸鉀,行不行?
(2)為什么要求水的體積相同?用一杯水和一盆水分別溶解,行不行?
(3)為什么要達到飽和狀態(tài)?100克水能溶解1克氯化鈉也能溶解1克硝酸鉀,能否說明氯化鈉、硝酸鉀的溶解性相同?生:對上述問題展開積極討論并發(fā)言,更深入的理解三個前提條件。
(說明:一系列討論題的設置,充分調動了學生思維,在熱烈的討論和積極思考中,"定溫,溶劑量一定,達到飽和狀?這三個比較物質溶解性大小的前提條件,在他們腦海中留下根深蒂固的印象,比強行灌輸效果好得多。)
師:利用膠片展示完整方案。
結論:1、10℃時,氯化鈉比硝酸鉀更易溶于水。
師:若把溶劑的量規(guī)定為100克,則某溫度下100克溶劑中最多溶解的溶質的質量叫做這種溶質在這個溫度下的溶解度。
生:理解溶解度的涵義,并思考從上述實驗中還可得到什么結論?
結論:2、10℃時,氯化鈉的溶解度是35克,硝酸鉀的溶解度是21克。
生:歸納溶解度定義,并理解其涵義。
2、根據(jù)溶解度判斷物質溶解性。
師:在不同的溫度下,物質溶解度不同。這樣,我們只需比較特定溫度下物質溶解度大。生:自學課本第135頁第二段并總結。
3、溶解度曲線。
師:用膠片展示固體溶解度曲線。
生:觀察溶解度曲線,找出10℃時硝酸鈉的溶解度及在哪個溫度下,硝酸鉀溶解度為110克。
問:影響固體溶解度的主要因素是什么?表現(xiàn)在哪些方面?
答:溫度。大多數(shù)固體溶解度隨溫度升高而增大,例如硝酸鈉;少數(shù)固體溶解度受溫度影響不大,例如氯化鈉;極少數(shù)固體隨溫度升高溶解度反而減小,例如氫氧化鈣。
板書:
一、固體溶解度
1、定義:
①定溫 ②100克溶劑 ③飽和狀態(tài)實質:溶解溶質質量。
2、難溶微溶可溶易溶
0.011 10 S (20℃)
3、固體溶解度曲線。
二、課堂鞏固練習
1、下列關于溶解度說法正確的是( )
A、一定溫度下,該物質在100克溶劑中所溶解的克數(shù)。
B、一定溫度下,該物質在100克飽和溶液中所含溶質的克數(shù)。
C、該物質在100克溶劑中達到飽和狀態(tài)所溶解的克數(shù)。
D、一定溫度下,該物質在100克溶劑中最多能溶解的克數(shù)。
2、已知60℃時,硝酸鉀的溶解度是110克。
(1)指出其表示的含義。
(2)在60℃硝酸鉀飽和溶液中,溶質、溶劑、溶液質量比為?
(3)向100克水中加入80克硝酸鉀,溶液是否飽和?加入120克呢?
3、已知20℃時,100克水中最多能溶解20.1克某物質,該物質屬( )
A、易溶B、難溶C、微溶D、可溶
4、已知20℃時,25克水中最多能溶解0.8克某物質,則該物質屬( )
A、易溶B、微溶 C、可溶D、易溶
三、復習小結
師:如何認識溶解度?怎樣由溶解度判斷溶解性大小?
生:回顧本節(jié)課知識,進一步加深對上述問題的認識。
四、布置作業(yè)
沉淀溶解平衡
第四節(jié)沉淀溶解平衡
一、學習點撥
1.目標要求
(1)了解難溶電解質在水中的溶解情況。
(2)理解難溶電解質在水中的沉淀溶解平衡特點,正確理解和掌握溶度積KSP的概念。
(3)掌握運用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉化。
(4)掌握簡單的利用KSP的表達式,計算溶液中相關離子的濃度。
2.知識要點
(1)難溶電解質在水中的沉淀溶解平衡特點,運用溶度積KSP簡單計算溶液中相關離子的濃度
(2)運用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉化。
3.學習方法
難溶電解質在水中也會建立一種動態(tài)平衡,這種動態(tài)平衡和化學平衡、電離平衡一樣合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。難溶電解質溶解程度大小可以用沉淀溶解平衡常數(shù)--溶度積KSP來進行判斷,因此我們就可以運用溶度積KSP計算溶液中相關離子的濃度。對難溶電解質的溶解平衡常數(shù)的正確的理解,一方面要運用前面的影響化學平衡、電離平衡的因素知識進行牽移和類比以達到強化和內化的目標;另一方面要用溶度積KSP知識來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉化。本節(jié)內容的核心知識點就是溶度積KSP
二、學習訓練材料
第一課時
[知識技能]
1.一些電解質如BaSO4在水中只能溶解很少、可以說是難以溶解,所以稱為______________。盡管這些電解質難以溶解于水中,但在水中也會建立一種_____________。
2.難溶電解質在水中的沉淀溶解平衡和化學平衡、電離平衡一樣,合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律,其基本特征為:(1)____________(2)____________
(3)____________(4)____________
3.難溶電解質在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常數(shù)稱為_________,簡稱_________。請寫出PbI2Cu(OH)2BaSO4CaCO3Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡與溶度積KSP表達式
4.溶度積KSP反映了難溶電解質在水中的___________,KSP的大小和溶質的溶解度不同,它只與________有關,與________無關。利用溶度積KSP可以判斷__________、__________以及__________。
5.沉淀的轉化是__________的過程,其實質是__________。
當Qc大于Ksp時,情況為:__________
當Qc等于Ksp時,情況為:__________
當Qc小于Ksp時,情況為:__________
6.將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會出現(xiàn)不同顏色的沉淀,沉淀的顏色變化是_____→_____→_____。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是:
_______
7.將足量BaCO3分別加入:①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化鋇溶液④100mL0.01mol/L鹽酸中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中Ba2+的濃度由大到小的順序為:_____
8.已知在室溫時,Cu(OH)2的溶度積Ksp=2.2×10-20mol3L-3,求室溫下Cu(OH)2飽和溶液中Cu2+和OH-的物質的量濃度。
[能力方法]
1.鋁和鎵的性質相似,如M(OH)3都是難溶的兩性氫氧化物。在自然界鎵常以極少量分散于鋁礦,如Al2O3中。用NaOH溶液處理鋁礦(Al2O3)時,生成NaAlO2、NaGaO2;而后通入適量CO2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO2留在溶液中(循環(huán)多次后成為提取鎵的原料)。發(fā)生后一步反應是因為
A、鎵酸酸性強于鋁酸B、鋁酸酸性強于鎵酸
C、鎵濃度小,所以不沉淀D、Al(OH)3是難溶物
2.己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-,CaCO3(固)Ca2++CO32-。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,為了除去有害氣體SO2變廢為寶,常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應產(chǎn)物為石膏。
(1)寫山上述兩個反應的化學方程式:
①S02與CaCO3懸濁液反應
②S02與Ca(OH)2懸濁液反應
(2)試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由
3.以BaS為原料制備Ba(OH)28H2O的過程是:BaS與HCl反應,所得溶液在70℃~90C時與過量NaOH溶液作用,除雜,冷卻后得到Ba(OH)28H2O晶體。據(jù)最新報道,生產(chǎn)效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶體的新方法是使BaS與CuO反應……
1.新方法的反應方程式為:
2.該反應反應物CuO是不溶物,為什么該反應還能進行:
3.簡述新方法生產(chǎn)效率高、成本低的原因。
4.牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3PO43-+OH-
進食后,細菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機酸,這時牙齒就會受到腐蝕,其原因是
已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質地更堅固。主動脈用離子方程式表示,當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因:
根據(jù)以上原理,請你提出一種其它促進礦化的方法:
[拓展體驗]
一定溫度下,難溶電解質在飽和溶液中各離子濃度冪的乘積是一個常數(shù),這個常數(shù)稱為該難溶電解質的溶度積,用符號Ksp表示。
即:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)[An+]m[Bm-]n=Ksp
已知:某溫度時,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12
試求:
(1)此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質的量濃度,并比較兩者的大小。
(2)此溫度下,在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中,AgCl與Ag2CrO4分別能達到的最大物質的量濃度,并比較兩者的大小。
[學習小結]
參考答案
[知識技能]
1.難溶電解質動態(tài)平衡
2.可逆過程沉積和溶解速率相等各離子濃度不變改變溫度、濃度等條件平衡移動
3.溶度積常數(shù)溶度積(略)
4.溶解能力溫度濃度沉淀的生成溶解情況沉淀溶解平衡移動方向
5.一種難溶電解質轉化為另一種難溶電解質沉淀溶解平衡的移動此時有沉淀析出直至沉積與溶解達到平衡沉積與溶解處于平衡狀態(tài)若溶液中存在難溶電解質,則難溶電解質會溶解,直至沉積與溶解達到平衡狀態(tài)
6.白→淡黃→黃色AgClAgBrAgI的Ksp逐漸減小,白色AgCl沉淀轉化成難溶的淡黃色的AgBr,然后淡黃色的AgBr再轉變成更難溶的黃色AgI沉淀。
7.③④①②
8.略
[能力方法]
1.A
2.(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2或
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2)Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2濃度小,不利于吸收SO2
3.(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)28H2O+CuS[也可寫B(tài)a(OH)2]
(2)CuS的溶度積比CuO小得多(更難溶),有利于該反應正向進行。
(3)CuS為難溶物(未反應的CuO也不溶),過濾后,將濾液濃縮、冷卻,就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶體,故生產(chǎn)效率高;CuS在空氣中焙燒氧化可得CuO與SO2,故CuO可反復使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。
4..H++OH-=H2O,使平衡向脫礦方向移動5Ca2++3PO+F-=Ca5(PO4)3F↓
加Ca2+(或加PO等)
[拓展體驗]
①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2x=Ksp
∴c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
②在0.010molL-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010molL-1
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解平衡時:0.010+xx
(0.010+x)x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(molL-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(molL-1)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO2-4(aq)
溶解平衡時:0.010+x x
(0.010+2x)2x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-8(molL-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(molL-1)
∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
沉淀溶解平衡學案
第3節(jié)沉淀溶解平衡
學習目標
1.能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉化的本質
2.知道溶度積并利用溶度積進行簡單的計算
3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1.象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質,盡管在水中難以溶解,但它們在水中會建立一種___________________________,即沉淀溶解平衡。
2.沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。
一定溫度下,難溶電解質在水中達到平衡時,也存在著一個平衡常數(shù),叫做____________或____________,用符號_________表示,溶度積只與____________和_____________有關,與________無關,反映了物質在水中的__________。對于難溶物電解質AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示為:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一種沉淀轉化為另一種沉淀的過程稱為________________,若難溶解電解質類型相同,則Ksp___________的沉淀易于轉化為Ksp_________的沉淀;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,對于難溶電解質AmBn,濃度商QC表示為:
QC=[An+]m[Bm-]n
若QCKsp_______________________________________________________,
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QCKsp_______________________________________________________。
4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大,為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?
5.解釋水垢的成分形成原因。
學習導航
1.方法導引
(1)用類比的方法,從化學平衡出發(fā),引出沉淀平衡也屬于化學平衡,因此具有化學平衡的共同特點,從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強調研究的對象是難溶的電解質,達到平衡時所得溶液為飽和溶液,推出Ksp和溶解度S的關系。溶度積Ksp和溶解度S的數(shù)值都可用來表示不同物質的溶解能力。但用溶度積直接比較時,必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時,S的單位必須用物質的量濃度(mol1-1或moldm-3)。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質AmBn,濃度商QC表示為:
QC=[An+]m[Bm-]n
若QCKsp溶液為未飽和溶液,體系中無沉淀生成
若QC=Ksp為飽和溶液,體系處于平衡狀態(tài)
若QCKsp為過飽和溶液,體系中有沉淀生成
(3)由一種沉淀轉化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉化。若難溶解電解質類型相同,則Ksp較大的沉淀易于轉化為Ksp較小的沉淀;用此原理可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進行廢水處理、物質制備等。
(4)在一定條件下,使一種離子先沉淀,而其它離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物(如MA型)來說,Ksp小的先沉淀,但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)Ksp值來判斷沉淀先后次序。
當一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時,生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達到分離離子目的。
2.例題解析
例1.25℃時,AgCl的溶解度是0.00192gL-1,求它的溶度積.
解析.AgCl的相對分子質量為143.3,AgCl飽和溶液物質的量濃度為:
0.00192gL-1/143.3g/mol-1=1.34×10-5molL-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgClAg++Cl--
溶液中應有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5molL-1
所以AgCl的Ksp=[Ag+][Cl-]=(1.34×10-5)2=1.80×10-10mol2.L-2
例2.18℃時,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。
解: 設Mg(OH)2中Mg2+的濃度為xmolL-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:
Mg(OH)2Mg2++2OH--
溶液中應有[Mg2+]=χmol.L-1[OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1
沉淀溶解平衡的應用
教案
課題:第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡(二)授課班級
課時
教
學
目
的知識
與
技能了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)生活中的應用(沉淀生成、分步沉淀,沉淀的溶解和轉化)
過程
與
方法引導學生動手實驗、分析實驗、自主學習、獨立思考,根據(jù)實驗現(xiàn)象,學會分析、解決問題
情感
態(tài)度
價值觀在活動中增強團結、協(xié)作的合作意識,培養(yǎng)學生學習化學的興趣,以及對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點
重點難溶電解質的溶解平衡,沉淀的轉化
難點沉淀的轉化和溶解
知識結構與板書設
計二、沉淀溶解平衡的應用
1、沉淀的生成
(1)方法:A、調節(jié)PH法B、加沉淀劑法C、同離子效應法D、氧化還原法
(2)原則:生成沉淀的反應能發(fā)生,且進行得越完全越好
(3)意義:物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等
(4)不同沉淀方法的應用
1直接沉淀法:除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質
2分步沉淀法:鑒別溶液中含有哪些離子或分別獲得不同難溶電解質
3共沉淀法:除去一組某種性質相似的離子,加入合適的沉淀劑
4氧化還原法:改變某離子的存在形式,促使其轉變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質便于分離除去
2、沉淀的溶解
(1)酸堿溶解法
(2)鹽溶解法
(3)生成配合物使沉淀溶解
(4)發(fā)生氧化還原反應使沉淀溶解
3、沉淀的轉化
(1)方法:加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。
(2)實質:生成溶解度更小的難溶物
教學過程
教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動
[新課引入]難溶電解質的沉淀溶解平衡作為一種動態(tài)的平衡,我們可以通過改變條件,控制其進行的方向,沉淀轉為溶液中的離子,或者溶液中的離子轉化為沉淀。本節(jié)課我們共同探究沉淀反應的應用。
[板書]二、沉淀溶解平衡的應用
[探究問題]向飽和NaCl溶液中加濃鹽酸會有什么現(xiàn)象?運用平衡移動原理,討論產(chǎn)生現(xiàn)象的原因
[講]加入相同離子,平衡向沉淀方向移動。
[問]以上是存在溶解平衡時的情況,如果不存在溶解平衡,如何生成沉淀呢?
[探究問題]如何處理工業(yè)廢水中的Fe3+?
[講]加入含OH-的溶液將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,OH-的溶液就是“沉淀劑”。還可以通過調節(jié)溶液的pH值來使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀
[講]常見的方法是調節(jié)PH法和加沉淀劑法。如工業(yè)原料氯化銨中含雜質FeCl3,使其溶解于H2O,再加入氨水調節(jié)PH至7-8,可使Fe3+轉變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等生成極難溶的硫化物CUS、HgS等沉淀,也是分離、除去雜質常用的方法。
[板書]1、沉淀的生成
(1)方法:A、調節(jié)PH法B、加沉淀劑法C、同離子效應法D、氧化還原法
[講]1、沉淀劑的選擇:要求除去溶液中的某種離子,又不能影響其他離子的存在,并且由沉淀劑引入溶液的雜質離子還要便于除去。如:沉淀Ag+,可用NaCl作沉淀劑,因為它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小,被沉淀離子沉淀越完全。如:被沉淀離子為Ca2+離子,可用生成CaCO3,CaSO4或CaC2O4形成沉淀出來,但這三種沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小,因此,沉淀成CaC2C4的形式,Ca2+離子去除的最完全。
2、形成沉淀和沉淀完全的條件:由于難溶電解質溶解平衡的存在,在合理選用沉淀劑的同時,有時還要考慮溶液的pH和溫度的調控。加入適當過量沉淀劑,使沉淀完全,一般過量20%--50%。要注意沉淀劑的電離程度。如欲使Mg2+離子沉淀為Mg(OH)2,用NaOH做沉淀劑比用氨水的效果要好。
(4)控制溶液PH值,對于生成難溶氫氧化物或硫化物的反應,必須控制溶液的PH值。
3、通過氧化還原反應等方式改變某離子的存在形式,促使其轉變?yōu)槿芙舛雀〉碾y電解質以便分離出去
[思考與交流]P63,指導學生思考討論兩個問題
1、如果要除去某溶液中的SO42―,你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽?為什么?
從溶解度角度考慮,應選擇鋇鹽
[板書](2)原則:生成沉淀的反應能發(fā)生,且進行得越完全越好
(3)意義:物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等
[講]生成難溶電解質的沉淀,是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學研究中除雜質或提純物質的重要方法之一,但不是唯一方法。
[板書](4)不同沉淀方法的應用
1直接沉淀法:除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質
2分步沉淀法:鑒別溶液中含有哪些離子或分別獲得不同難溶電解質
3共沉淀法:除去一組某種性質相似的離子,加入合適的沉淀劑
4氧化還原法:改變某離子的存在形式,促使其轉變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質便于分離除去
[隨堂練習]為除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是(D)
A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO
[過]既然已經(jīng)存在沉淀,就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要從沉淀向溶解方向移動考慮。
[問]結合以前的知識,如果想溶解碳酸鈣,可以用什么方法?為什么?
[板書]2、沉淀的溶解
(1)酸堿溶解法
[投影]CaCO3的溶解
[講]在上述反應中,氣體CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡體系中的CO32―濃度不斷減小,平衡向沉淀溶解方向移動。難溶電解質FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于強酸,其反應如下:FeS+2H+==Fe2++H2S;Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O;Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O
[過]除了酸之外,某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。
[板書](2)鹽溶解法
[投影實驗3-3]
滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化氨溶液
現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解逐漸溶解
[思考與交流]1、有關反應的化學方程式:
2、應用平衡移動原理分析、解釋上述發(fā)生的反應。并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律
分析:對于難溶氫氧化物來說,如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2……,加酸,由于形成弱電解質水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于鹽酸,表示如下:
由于溶液中生成水,OH-離子濃度降低,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移動,從而促使Mg(OH)2沉淀溶解。
Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度較大的氫氧化物還能溶于NH4Cl溶液中。表示為:
由于溶液中生成弱電解質NH3H2O,使OH-離子濃度降低,Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移動,從而促使Mn(OH)2沉淀溶解。
[小結]上面兩個反應中,Mg(OH)2在水中少量溶解、電離出的OH―分別與酸和鹽電離出的H+、NH4+作用,生成弱電解質H2O和NH3H2O,它們的電離程度小,在水中比Mg(OH)2更難釋放出OH―,H2O和NH3H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移動,直至完全溶解。
[過]除此之外,還有一些其他方法。例如,AgCl可溶于NH3H2O,銀氨溶液的配制過程其實質都是生成配合物沉淀溶解
[板書](3)生成配合物使沉淀溶解
(4)發(fā)生氧化還原反應使沉淀溶解
[講]如有些金屬硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,通過減少C(S2―)而達到沉淀溶解的目的。例如:3CuS+8HNO3==3Cu(NO3)2+S+2NO+4H2O
[隨堂練習]試用平衡移動原理解釋下列事實
1、FeS不溶于水,但卻能溶于稀鹽酸中。
2、CaCO3難溶于稀硫酸,但卻能溶于醋酸中。
3、分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀,用水洗滌造成的BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量。
[過渡]當向AgNO3和NaCl恰好完全反應的平衡體系中加入I-,若再加入S2-,會看到什么現(xiàn)象?
[投影實驗]向盛有10滴0.1mol/L的AgNO3溶液的試管中加0.1mol/L的NaCl溶液,至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/LKI溶液,觀察、記錄現(xiàn)象;再向其中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,觀察并記錄現(xiàn)象
[思考]根據(jù)實驗3-4的實驗步驟,指導學生完成實驗。
[設問]通過實驗你觀察到了什么現(xiàn)象?
[投影]
步驟AgCl和AgNO3溶液混合向所得固體混合物中滴加KI溶液向新得固體混合物中滴加Na2S溶液
現(xiàn)象又白色沉淀析出白色沉淀轉化為黃色黃色沉淀轉化為黑色
[演示實驗3-5]根據(jù)實驗3-4的實驗步驟,指導學生完成實驗。
步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液靜置
現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變紅褐色紅褐色沉淀析出溶液褪至無色
[板書]3、沉淀的轉化
(1)方法:加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。
[講]沉淀的轉化的實質是沉淀溶解平衡的移動。一般來說,溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)
[板書](2)實質:生成溶解度更小的難溶物
[總結]沉淀的生成、溶解、轉化本質上都是沉淀溶解平衡的移動問題,其基本依據(jù)主要有:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。③加入相同離子,平衡向沉淀方向移動。④加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。
[隨堂練習]
1、將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會出現(xiàn)不同顏色的沉淀,沉淀的顏色變化是_____→_____→_____。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是:_
2、己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,為了除去有害氣體SO2變廢為寶,常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應產(chǎn)物為石膏。
(1)寫山上述兩個反應的化學方程式:
①SO2與CaCO3懸濁液反應
②SO2與Ca(OH)2懸濁液反應
(2)試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由
學生回憶、討論
學生思考、討論、回答:可以加入含OH-的溶液將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀
教學回顧: