第一篇:“沉淀溶解平衡”(一)教學(xué)案例解讀
“沉淀溶解平衡”
(一)教學(xué)案例
1教學(xué)思路
沉淀溶解平衡的知識是《化學(xué)反應(yīng)原理》中繼化學(xué)平衡,電離平衡和水解平衡之后的一塊區(qū)別于老教材的新增內(nèi)容,所以可以采用知識遷移的方法引導(dǎo)學(xué)生自己理解和總結(jié),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和知識遷移的能力。
此外,本課的知識又與生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究有十分緊密的聯(lián)系,所以為了更好的檢驗(yàn)新知識落實(shí)的效果,教學(xué)中我以生產(chǎn)生活中的一些現(xiàn)象為載體,創(chuàng)設(shè)問題情景,學(xué)生在分析問題的過程中,不但理解了沉淀溶解平衡的原理,而且提高了綜合運(yùn)用知識的能力,感受到了學(xué)以致用的良好效果,體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性。2教學(xué)過程 2.1引入階段
[引入]:展示一瓶PbI2懸濁液。(吸引學(xué)生的注意力,快速進(jìn)入上課狀態(tài))[師]介紹:PbI2是一種難溶性鹽,顏色為黃色。
[問]過濾后,上層清液中有I-存在嗎?設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的結(jié)論。[學(xué)生活動]:討論,并設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證結(jié)論。
結(jié)論:上層清液中有I-存在。方案:取上層清液,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液。若有黃色沉淀生成,則說明上層清液中含有I-。
[學(xué)生活動]:請學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯,說明上層清液中含I-。)2.2知識預(yù)備階段
[師]:總結(jié):實(shí)際上,難溶物質(zhì)在水中還是有一定的溶解度,只是相對來說比較小。所以根據(jù)物質(zhì)溶解性不同,可分為易溶,可溶,微溶和難溶。而PbI2則屬于難溶性鹽。[投影]:
[過渡]:既然難溶物在水中仍有少量的溶解。如:在25℃時,AgI的溶解度為2.1×10-7g,能不能說濃度達(dá)到飽和后溶解是就停止了呢?
[討論]:難溶物在水中飽和后,溶解是不是就停止了,請從平衡的角度思考分析。2.3新課知識落實(shí)——知識遷移與總結(jié)階段
[學(xué)生活動]觀點(diǎn):飽和后,溶解沒有停止,只是在溶解的同時,又有PbI2固體析出,保持一種動態(tài)平衡。
[師]請大家結(jié)合課本,理解什么是沉淀溶解平衡。(及時有效利用課本,引導(dǎo)學(xué)生看書,提高自學(xué)能力。)[提問1]:沉淀溶解達(dá)到平衡時,從書本的概念中找出描述平衡的特征。(及時了解學(xué)生對概念的理解情況。)[學(xué)生甲]達(dá)到平衡時,沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率是相等的,而且溶液達(dá)到飽和。
[提問2]:其實(shí)我們已學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡,電離平衡和水解平衡,大家結(jié)合前面學(xué)過的平衡特征,能再補(bǔ)充些沉淀溶解達(dá)到平衡時還有什么特征嗎?(用意:知識有效遷移)[學(xué)生乙]:達(dá)到平衡時:溶液中各微粒濃度保持不變,平衡是一個動態(tài)平衡,當(dāng)外界條件改變時,平衡會發(fā)生移動。(利用前面學(xué)習(xí)的平衡特征,回答很完整。)[設(shè)問]:沉淀溶解平衡的書寫又怎么來表達(dá)呢? [舉例]:如AgCl我們可以這樣來表示: AgCl(s)→←Ag+(aq)+Cl-(aq)[過渡]: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,我們前面學(xué)到的化學(xué)平衡常數(shù),電離平衡常數(shù),而沉淀溶液平衡也有一個常數(shù)的表達(dá)式,我們叫做“溶度積”——Ksp,表示方法和前面也基本相似。
[師]:指導(dǎo)學(xué)生再次自學(xué)課本溶度積的表示方法。Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)[提問3]:在表示Ksp時,為什么沒有分母呢?(考察學(xué)生知識的前后聯(lián)系。)[學(xué)生丙]:因?yàn)榍懊鍭gCl是一個固體,固體的濃度是一定值。(沒想起的同學(xué)得到提示。)[提問4]:Ksp的大小受什么因素的影響?大家可以根據(jù)電離平衡常數(shù)的影響因素分析。
[學(xué)生?。荩和晃镔|(zhì),Ksp僅受溫度的影響。[提問5]:前面我們學(xué)習(xí)的電離平衡常數(shù),受溫度的升高而增大,那么Ksp怎么受溫度影響呢?(考察對前面知識的理解,對新學(xué)知識的分析能力。)[學(xué)生戊]:溫度升高,有些物質(zhì)Ksp增大,因?yàn)槿芙舛仍龃?,如硝酸鉀。而有些物質(zhì)Ksp減小,因?yàn)槿芙舛葴p小,如氫氧化鈣。(有些同學(xué)可能想不到溶解度隨溫度變化的關(guān)系來回答些問題,但分析后都能理解領(lǐng)悟。)2.4知識鞏固——知識應(yīng)用,與生活聯(lián)系階段 ①活用所學(xué)模塊(鞏固前面所學(xué)重點(diǎn)知識)[練習(xí)鞏固]:寫出下列難溶物在水中的沉淀溶解平衡的關(guān)系式和溶度積的表達(dá)式:
AgBr、Fe(OH)
3、CaCO3、Ag2S ②融入生活模塊(用生活中的現(xiàn)象引起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,對現(xiàn)象的分析解釋要求學(xué)生深入思考,進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。)[現(xiàn)象1]如果誤食可溶性鋇鹽,會造成鋇中毒,該采取什么急救措施? [分析]:盡快用5.0%的硫酸鈉溶液給患者洗胃。
[常識介紹]:醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時,用BaSO4做內(nèi)服造影劑,不用BaCO3做內(nèi)服造影劑。
[現(xiàn)象2]:鍋爐水垢既會降低燃料的利用率,造成資源浪費(fèi),也會影響鍋爐的使用壽命,還會形成安全隱患,因此要定期除去。水垢中含有CaSO4(微溶),可先用Na2CO3溶液處理,轉(zhuǎn)化成CaCO3(難溶),然后用酸洗。請從沉淀溶解平衡角度分析CaSO4轉(zhuǎn)化CaCO3的原理。
[分析]:CaSO4微溶,當(dāng)溶解的Ca2+遇到CO32-離子時,生成更難溶的CaCO3沉淀,從而使CaSO4溶解平衡向右移動,最終轉(zhuǎn)化成CaCO3。[現(xiàn)象3]:吃糖容易形成蛀牙。
信息:1.牙齒表面的牙釉質(zhì)起著保護(hù)牙齒的作用,其主要成分為Ca5(PO4)3OH(羥基磷酸鈣),它是一種難溶電解質(zhì),Ksp=2.5×10-59mol/L; 2.殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+;請從平衡移動角度分析為何吃糖容易蛀牙? [分析]:羥基磷酸鈣溶解產(chǎn)生的OH-被H+中和,促進(jìn)羥基磷酸鈣的溶解。[現(xiàn)象4]:含氟牙膏可以防止齲齒,分析原因。
[分析]:原因是F-與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)生成更難溶的氟磷石灰Ca5(PO4)3F,更能抵抗酸的侵蝕。[小結(jié)]:以上是生活中我們常見的現(xiàn)象,但通過今天的學(xué)習(xí),我們明白了其中的奧秘。即沉淀溶解存在一個平衡,而且沉淀可以發(fā)生轉(zhuǎn)化,即難溶的可以轉(zhuǎn)變成更難溶的。
(責(zé)任編輯:背包走天下)
第二篇:2第三節(jié) 沉淀溶解平衡示范教案
沉淀溶解平衡
教學(xué)目標(biāo)
1.知道難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡
2.運(yùn)用平衡移動原理分析、解決沉淀的形成、溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問題。過程與方法:
能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。教學(xué)過程 [聯(lián)想?質(zhì)疑](1)加熱硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2會轉(zhuǎn)化為CaCO3和Mg(OH)2,你知道它們是怎樣生成的嗎?
(2)處理污水時,向其中加入FeS固體,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子,發(fā)生了那些化學(xué)反應(yīng)? [講述] CaCO3、FeS、Mg(OH)2等堿和鹽是難溶電解質(zhì),盡管難溶電解質(zhì)難溶于水,但在水中也會建立一動態(tài)平衡。
一、沉淀溶解平衡與溶度積
[觀察?思考]94頁。取有PbI2沉淀的飽和溶液中上層清液,即PbI2的飽和溶液滴加幾滴KI溶液,觀察現(xiàn)象。你能解釋觀察到的現(xiàn)象嗎?
1、沉淀溶解平衡:
盡管PbI2固體難溶于水,但仍有部分Pb2+和I-離開固體表面進(jìn)入溶液,同時進(jìn)入溶液的Pb2+和I-又會在固體表面沉淀下來,當(dāng)這兩個過程速率相等時,Pb2+和I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài).PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為: PbI2(s)Pb + 2I 2+
2、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp):
難溶固體在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時,離子濃度保持不變(或一定)。其離子濃度的方次的乘積為一個常數(shù)這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積,用Ksp表示。
PbI2(s)Pb2+ + 2I-
25℃時,Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3?L-3、溶度積(Ksp)的性質(zhì)
溶度積(Ksp)的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量無關(guān).離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動,而不能改變?nèi)芏确e.不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下Ksp不同。
幾種難熔電解質(zhì)在25℃時的溶解平衡和溶度積: AgCl(s)AgBr(s)AgI(s)Mg(OH)2(s)Ag+ + Cl-Ksp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2?L-2 Ag+ + Br Ksp= [Ag+][Br-] = 5.0×10mol?L Ag+ + I-Ksp= [Ag+][Br-] = 8.3×10-17mol2?L-2 Mg2++2OH-Ksp= [Mg2+][OH-] 2 = 5.6×10-12mol3?L-3
32-2結(jié)論:相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小,溶解度越小,越難溶。
如: Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr)> Ksp(AgI)溶解度:AgCl)> Ksp(AgBr)> Ksp(AgI)
二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用
1、沉淀的溶解與生成
離子的濃度商Qc和離子積Ksp的關(guān)系:
(1).當(dāng) Qc > Ksp時是過飽和溶液,離子生成沉淀即反應(yīng)向生成沉淀方向進(jìn)行,直到平衡狀態(tài)(飽和為止)。
(2).當(dāng) Qc = Ksp時是飽和溶液,已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。
(3).當(dāng) Qc < Ksp時是不飽和溶液,沉淀溶解即反應(yīng)向沉淀溶解的方向進(jìn)行,直到平衡狀態(tài)(飽和為止)。
以上規(guī)則稱為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小,控制離子濃度的大小,可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。(1)沉淀的溶解
思考:為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”,而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為: BaSO4 BaCO3 Ba2+ + SO42-Ksp=1.1×10-10mol2?L-2 Ba2+ + CO32-Ksp=5.1×10-9mol2?L-2
2-由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH0.9---1.5),如果服下BaCO3,胃酸會與CO3反應(yīng)生成CO2和水,使CO3離子濃度降低,使Qc < Ksp,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動,使體內(nèi)的Ba濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32-CO32-+2 H+=== CO2 ?+ H2O 2-2+
不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”而SO4不與H結(jié)合生成硫酸,胃酸中的H對BaSO4的溶解平衡沒有影響,Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下,所以用BaSO4 作“鋇餐”。[交流?研討]—97頁
(1)溶洞里美麗的石筍、鐘乳是如何形成的?(2)海洋中的多彩珊瑚又是怎樣生長形成的? 2.沉淀的轉(zhuǎn)化 [觀察?思考]—98頁
ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀
(1)在1試管中加入2ml0.1mol/L ZnSO4溶液,再滴入1mol/L Na2S溶液,觀察現(xiàn)象。(2)靜置后傾去上層清液,蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3)向沉淀中滴加適量的0.1mol/L CuSO4溶液,觀察現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]有白色沉淀出現(xiàn),白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。
為什么白色的ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀? ZnS在水中存在沉淀溶解平衡: ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.6×10-24mol2?L-2
2-++CuS在水中存在沉淀溶解平衡 CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.3×10-36mol2?L-2
ZnS與CuS是同類難溶物,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。[講解]ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的定性解釋
當(dāng)向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液時,ZnS溶解產(chǎn)生的S2-與 CuSO4溶液中的Cu2+足以滿足Qc>Ksp(CuS)的條件,S2-與Cu2+結(jié)合產(chǎn)生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成,使得S的濃度降低,導(dǎo)致S與Zn的Qc 利用沉淀轉(zhuǎn)化原理,在工業(yè)廢水的處理過程中,常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動。一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,難溶物的溶解度相差越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。 [追根尋源] 99頁水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的? 學(xué)生閱讀自主解決 硬水:是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加熱時: Ca2+ + 2HCO3-= CaCO3?+CO2? + H2O 2-2-2+ Mg + 2HCO3 = MgCO3?+CO2? + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 ? 為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3沉淀的形式存在?比較它們飽和時[Mg]的大小。課堂小結(jié): 一、沉淀溶解平衡與溶度積 1、沉淀溶解平衡: 2、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp): 3、溶度積(Ksp)的性質(zhì) 二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用 1、沉淀的溶解與生成 2.沉淀的轉(zhuǎn)化 2+2+- 第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 第二課時沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計 (一)三維目標(biāo) 知識與技能目標(biāo) 1、使學(xué)生能夠運(yùn)用平衡移動的觀點(diǎn)對沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行分析。 2、知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)并能夠?qū)ο嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象以及生活中的一些相關(guān)問題進(jìn)行解釋。 過程與方法目標(biāo) 初步建立解決沉淀溶解平衡問題的一般思路,嘗試運(yùn)用微粒觀、動態(tài)觀、定量觀分析沉淀溶解平衡的相關(guān)問題。 情感態(tài)度價值觀目標(biāo) 通過對生產(chǎn)、生活中與沉淀溶解平衡有關(guān)的某些現(xiàn)象的討論,使學(xué)生體會到化學(xué)對于提高人類生活質(zhì)量、促進(jìn)社會發(fā)展的作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。 (二)教學(xué)重點(diǎn) 1.沉淀的轉(zhuǎn)化的基本原理; 2.解決沉淀溶解平衡相關(guān)問題的基本思路;(三)教學(xué)難點(diǎn) 用微粒觀、動態(tài)觀、定量觀分析水溶液中的平衡問題。(四)教學(xué)過程 【教師】上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡,我們要求大家要學(xué)會描述沉淀溶解平衡的建立,這里我們以AgCl懸濁液為例,請一位同學(xué)來描述一下在這個體系中,沉淀溶解平衡是如何建立的? 【學(xué)生】微觀上說,在AgCl懸濁液體系,一方面,在水分子的作用下,少量的Ag+和Cl-脫離AgCl表面進(jìn)入水中,這是沉淀溶解過程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引,回到AgCl表面析出,這是沉淀生成過程。在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時,達(dá)到平衡狀態(tài),形成AgCl飽和溶液,這種平衡就是沉淀溶解平衡。 【教師】 我們可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。 / 6 【教師】 【教師】 為了便于分析,我們省略相關(guān)標(biāo)注。 【教師】 沉淀溶解平衡是一個動態(tài)平衡,也會因影響因素的變化而發(fā)生移動。影響沉淀溶解平衡的因素有溫度、離子濃度、pH等。根據(jù)平衡移動原理,如果改變影響平衡的條件,平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動。例如,當(dāng)AgCl懸濁液體系達(dá)到沉淀溶解平衡時,增大體系中Cl-的濃度,平衡就會向生成AgCl沉淀的方向移動;反之,如果減小體系中Cl-的濃度,那么平衡就會向AgCl沉淀溶解的方向移動。因此,根據(jù)平衡移動原理,選擇適當(dāng)?shù)臈l件,使平衡向著需要的方向移動。這就是沉淀溶解平衡的應(yīng)用?!景鍟?第2課時 沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用 [講述] 那么現(xiàn)在我們就通過實(shí)驗(yàn)來初步體會沉淀溶解平衡的應(yīng)用。(學(xué)生完成第90頁的“活動與探究”)[學(xué)生] 滴加AgNO3溶液后出現(xiàn)白色沉淀,滴加KI溶液后,變成黃色沉淀,滴加Na2S溶液,變成黑色沉淀。 [引導(dǎo)思考]那么,如何解釋這種現(xiàn)象呢?這里我們提供給同學(xué)們關(guān)于難溶物顏色的資料。剛才看到的不同顏色的沉淀應(yīng)該分別是哪些呢?發(fā)生了什么樣的變化。 [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的顏色 [引導(dǎo)學(xué)生表述] 根據(jù)所給數(shù)據(jù)結(jié)合已學(xué)知識,白色沉淀應(yīng)該是AgCl,黃色沉淀是AgI,黑色沉淀是Ag2S沉淀。剛才的現(xiàn)象說明了向AgCl溶液中滴加KI溶液,AgCl會轉(zhuǎn)化為AgI;而繼續(xù)滴加Na2S溶液,則沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2S黑色沉淀。 [講述] 這就是沉淀溶解平衡的一個重要應(yīng)用——沉淀的轉(zhuǎn)化。[板書] 一、沉淀的轉(zhuǎn)化 [設(shè)疑] 為什么會發(fā)生上述沉淀的轉(zhuǎn)化?沉淀轉(zhuǎn)化有什么一般性的規(guī)律呢?我在上面給大家上述沉淀的溶解度數(shù)據(jù),大家可以參考這些數(shù)據(jù),然后和小組的同學(xué)一起討論。 [組織] 請同學(xué)以前后兩桌4~6個人為一組進(jìn)行討論,然后請各組同學(xué)派代表來回答問題。開始討論! [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃)[學(xué)生討論,老師參與討論,并適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論] [學(xué)生匯報討論結(jié)果,教師及時給予引導(dǎo)] 向NaCl溶液加AgNO3溶液,生成白色的AgCl沉淀生成。由于AgCl是難溶電解質(zhì),在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已寫板書,不再進(jìn)行書寫)。 / 6 [講述] 那么,這個過程中,Ag+的濃度是由大到小。 [學(xué)生繼續(xù)匯報] 繼續(xù)滴加KI溶液后,AgCl轉(zhuǎn)化為更難溶的AgI沉淀。[設(shè)疑] 如何實(shí)現(xiàn)這個轉(zhuǎn)化的? [學(xué)生表述,教師及時引導(dǎo)] 在原AgCl的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加的I-結(jié)合生成更難溶的AgI沉淀,從而減少原平衡中Ag+的濃度,使AgCl的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動,由AgCl溶解的Ag+又被I-沉淀成更難溶的AgI沉淀。從而使AgCl全部轉(zhuǎn)化為AgI。我們可以看到整個過程中,原有的沉淀溶解平衡被破壞,新的沉淀溶解平衡建立。那么,這個反應(yīng)的總的化學(xué)方程式和離子方程式可以這么書寫。 [板書] [引導(dǎo)并板書] 化學(xué)方程式: AgCl+KI=AgI+KCl 離子方程式: AgCl+I-=AgI+Cl- [提問] 通過上述分析,你覺得沉淀為什么發(fā)生轉(zhuǎn)化?上述沉淀的轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律? [學(xué)生回答,教師引導(dǎo)] 通過上述的分析,我們可以知道沉淀之所以發(fā)生轉(zhuǎn)化是由于添加的離子破壞了原有的沉淀溶解平衡,從而導(dǎo)致沉淀溶解平衡的移動。因此,沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。一般來說,溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。 [PPT演示] 一、沉淀的轉(zhuǎn)化 1.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。2.沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律 a.一般來說,溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。 [講述] AgI沉淀轉(zhuǎn)化為Ag2S沉淀的過程,也是符合上述規(guī)律的,我請一位同學(xué)象我在板書上分析的方式寫出這個沉淀溶解平衡的移動過程,以及沉淀轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式和離子方程式。有沒有自告奮勇的同學(xué)舉手到講臺上寫板書。其他同學(xué)在下面把相關(guān)式子寫下來。 [學(xué)生上臺書寫板書,教師在旁提示指導(dǎo),共同完成板書] 提示Ag+和S2-的物質(zhì)的量比值為2:1 [板書] / 6 離子方程式: 2AgI+S2-=Ag2S+2I- [提問] 寫好以后,請上來的同學(xué)來描述一下AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S沉淀的過程是怎樣進(jìn)行的? 化學(xué)方程式: 2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI 在這個過程中體系發(fā)生了哪些變化? [學(xué)生表述,教師引導(dǎo)補(bǔ)充] 在原AgI的沉淀溶解平衡中存在的Ag+與滴加的S2-結(jié)合生成更難溶的Ag2S沉淀,從而減少原平衡中Ag+的濃度,使AgI的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動,溶解的Ag+又被S2-沉淀成更難溶的Ag2S沉淀。從而使AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S。原有AgI的沉淀平衡被破壞,新的Ag2S沉淀平衡建立。 [設(shè)疑] 很好。那么利用沉淀的轉(zhuǎn)化,我們來了解其在實(shí)際中的一些應(yīng)用實(shí)例。請同學(xué)們結(jié)合我們所給的數(shù)據(jù)和剛才所學(xué)的知識來完成下面的這個問題,可以進(jìn)行小組討論,然后給出你們組的統(tǒng)一意見。 [PPT演示] 鍋爐水垢中含有CaSO4, 可用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去。 1.分析將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理;2.寫出除去CaSO4的化學(xué)方程式和離子方程式。 [提問學(xué)生] 學(xué)生回答,Na2CO3引導(dǎo)其他學(xué)生評價,組織討論,達(dá)成共識。[板書] CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 [設(shè)疑] 那么,BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀?如果能,需要添加什么試劑?大家分組討論一下,然后給出你們的答案。 [PPT演示] BaSO4沉淀能否轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀? [學(xué)生通過討論,感到困惑] BaSO4能或不能轉(zhuǎn)化為BaCO3。如果能,可以通過添加Na2CO3溶液。 [引發(fā)思考和質(zhì)疑] 我們不是說,一般來說,溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)嗎?那么,你們說能轉(zhuǎn)化不是和剛才的結(jié)論有矛盾嗎? / 6 [引導(dǎo)分析] 關(guān)鍵還是在于沉淀溶解平衡的移動。要使溶解能力相對較弱的BaSO4轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的BaCO3,要想辦法促進(jìn)BaSO4向沉淀溶解的方向移動,同時想辦法促進(jìn)BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移動。 [引導(dǎo)分析] 增大CO能最大程度地增大CO確的,CO的濃度,使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動。而采用飽和Na2CO3的濃度,使平衡向生成BaCO3沉淀的方向移動。如果這種設(shè)想是正與Ba2+結(jié)合生成BaCO3沉淀,將降低體系中Ba2+的濃度,使BaSO4向沉淀溶解 離子的濃度應(yīng)該增大。的方向移動,而這個過程中SO [講述] 很好。我們可以把相關(guān)的化學(xué)方程式和離子方程式寫出來。 [講述] 但是,這里需要注意的是,這是由溶解性能相對弱較的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對較強(qiáng)的物質(zhì),因此這個轉(zhuǎn)化不是一步到位的,需要用飽和碳酸鈉溶液反復(fù)處理多次。另一方面,要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化,還需要考慮兩者的溶解性能差異,不能太大。因此,沉淀轉(zhuǎn)化的第二個規(guī)律是當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時, 溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。 [PPT演示] 2.沉淀轉(zhuǎn)化規(guī)律 b.當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時, 溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。 [講述] 而對于溶解能力相差較大的,就較難實(shí)現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。同學(xué)們可以想想能否用我們桌面上的試劑來進(jìn)行檢驗(yàn),想到的同學(xué)請舉手提出自己的方案。 [學(xué)生] 表述自己的觀點(diǎn),應(yīng)該能寫出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)想,即先形成Ag2S沉淀,再滴加KI或NaCl溶液。 [PPT演示] 取2mLNa2S溶液,加數(shù)滴AgNO3溶液,振蕩,再滴加KI溶液或NaCl溶液。[學(xué)生] 黑色沉淀難以轉(zhuǎn)化為黃色。 [講述] 從溶解度大小比較,不難發(fā)現(xiàn)Ag2S、AgI、AgCl三者的溶解能力差別較大,溶解能力差別較大,故難以實(shí)現(xiàn)溶解性能相對弱較的物質(zhì)向溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。 / 6 [小結(jié)] 通過上述例子,我們可以發(fā)現(xiàn)利用根據(jù)平衡移動原理,通過改變?nèi)芤褐须x子濃度就能使平衡向著需要的方向移動。需要再次強(qiáng)調(diào)的是,影響沉淀溶解平衡的因素有溫度、離子濃度、pH等,因此對于沉淀溶解平衡而言,除了改變離子濃度以外,改變反應(yīng)溫度或溶液的pH等因素也能使平衡向著需要的方向移動。 [評價] 結(jié)合所學(xué)知識,完成材料閱讀和思考題,考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。[閱讀材料] P89氟化物防治齲齒的化學(xué)原理 [講述] 人體牙齒主要的無機(jī)成分是羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)],是一種難溶的磷酸鈣類沉積物。在口腔中,牙齒表面的羥基磷灰石存在著這樣的沉淀溶解平衡。 [PPT演示] [講述] 如果我們在飯后沒有及時漱口或刷牙,口腔中殘留的食物在酶的作用下,會分解產(chǎn)生有機(jī)酸——乳酸。乳酸是酸性物質(zhì),能與氫氧根反應(yīng),使羥基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動,從而導(dǎo)致齲齒的發(fā)生。但如果飲用水或者牙膏中含有氟離子,氟離子能與牙齒表面Ca2+和PO43-反應(yīng)生成更難溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],沉積在牙齒表面。氟磷灰石比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,并能抑制口腔細(xì)菌產(chǎn)生酸。因而能有效保護(hù)我們的牙齒,降低齲齒的發(fā)生率。這是通過添加F-使難溶的羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷灰石,實(shí)質(zhì)就是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。應(yīng)該說添加F-對于防治齲齒有正面影響。但在我國部分地區(qū),由于水中含有過量的F-導(dǎo)致地區(qū)性氟斑牙,因此在牙膏添加F-并非醫(yī)療手段。養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣才是預(yù)防齲齒的關(guān)鍵。 [小結(jié)] 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。利用沉淀溶解平衡的移動可以幫助我們認(rèn)識和解決生產(chǎn)生活中的問題。 [思考題] 請同學(xué)們回去回顧本節(jié)課內(nèi)容,并思考以下問題,添加何種試劑能使MgCO3轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2? 還有其他途徑嗎? [提示] 從弱酸根水解的角度去分析,加熱有利于促進(jìn)水解進(jìn)行。持續(xù)加熱MgCO3懸濁液體系,也能轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。 【布置作業(yè)】 P96 4、5 / 6 《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》教學(xué)案例 高中化學(xué)選修4第三章第4節(jié)《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》主要教學(xué)內(nèi)容包括《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的建立,特征和平衡的移動。 我將從以下六個方面對本節(jié)課進(jìn)行說明:設(shè)計思想、教材分析、學(xué)情分析、三維目標(biāo)、教學(xué)流程、教學(xué)反思。 一、設(shè)計思想: 新課程倡導(dǎo)通過實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的多樣化,引導(dǎo)學(xué)生“主動參與、樂于探究、勤于思考”,新教材的設(shè)計也更加注重學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要,更著重于化學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系。因此教學(xué)上一方面要注重開啟學(xué)生的思維,注重知識的主動建構(gòu),另一方面也要注重實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),廣泛挖掘所學(xué)知識的應(yīng)用價值,增加有意義學(xué)習(xí)的內(nèi)容。基于以上的理解,我采取以下教學(xué)策略: 1.使用知識遷移的方法?;诨瘜W(xué)平衡,電離平衡,鹽類的水解平衡的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),站 在動態(tài)平衡的高度理解沉淀溶解平衡的建立和移動,注重知識的主動建構(gòu),舉一反三,觸類旁通。 2.以實(shí)驗(yàn)為載體進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。培養(yǎng)學(xué)生的化 學(xué)學(xué)習(xí)素養(yǎng) 3.理論聯(lián)系實(shí)際。加強(qiáng)與生活生產(chǎn)的聯(lián)系,賦予知識以實(shí)用價值。 4.應(yīng)用“四腦合一”的教學(xué)法,讓學(xué)生會學(xué),學(xué)會,體驗(yàn)成功。 《新課程背景下應(yīng)用腦科學(xué)研究的成果開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能》是我承擔(dān)的科研課題,取得了一定成果。其中重視大腦的生理性、認(rèn)知性、情感性、社會性特點(diǎn),應(yīng)用“四腦合一”的教學(xué)策略改變了學(xué)習(xí)方式,營造了課堂的和諧氛圍,取得了教和學(xué)的良好效果?!八哪X合一”簡而言之即在同一堂課的不同時段采取不同的教學(xué)方式會比單一的方式效果好;采用符合大腦的認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法效果好;讓學(xué)生在適度興奮的情緒中學(xué)習(xí)效果好;讓學(xué)生有合作、交流、展示才華、體驗(yàn)成功的機(jī)會效果好。 二、教材分析 教材的地位和作用:第三章《水溶液中的離子平衡》是應(yīng)用前一章所學(xué)的平衡理論,進(jìn)一步探討水溶液中離子的行為,可以使學(xué)生更加全面地理解、應(yīng)用動態(tài)平衡理論。而第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡是新增加的內(nèi)容。在學(xué)生學(xué)習(xí)了弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離和溶液的酸堿性、鹽類的水解平衡之后,教科書接著介紹“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”,可以幫助學(xué)生更全面地了解水溶液中離子平衡相關(guān)的理論,使他們更加透徹地理解在溶液中發(fā)生離子反應(yīng)的原理。 三、學(xué)情分析: 認(rèn)知基礎(chǔ):本節(jié)課的對象是高二理科學(xué)生,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過溶解度的含義并學(xué)習(xí)了有沉淀生成的一些反應(yīng);在本書第二章和第三章又學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡和水溶液中離子平衡的相關(guān)理論,對動態(tài)平衡有了較充分的理解,在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上再學(xué)習(xí)本課,學(xué)生更容易理解和接受。但是本章集中學(xué)習(xí)電離平衡和鹽類的水解等內(nèi)容,很多學(xué)生容易對所學(xué)內(nèi)容混淆,在不同程度上會對本節(jié)課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定的干擾。 心理特征:學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ),有強(qiáng)烈的好奇心和探究愿望,對用所學(xué)理論解決問題充滿期待。 四、三維目標(biāo): 依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和編寫教材的意圖,結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn),確立以下的三維目標(biāo)和教學(xué)的重難點(diǎn): 知識與技能: (1)知道難溶物在水中的溶解情況及沉淀溶解平衡的建立過程,能描述沉淀溶解平衡;提高知識遷移能力和邏輯推理能力。 (2)能運(yùn)用平衡移動的觀點(diǎn)對沉淀轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行分析,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)并能對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象以及生活中的一些相關(guān)問題進(jìn)行解釋。 過程與方法: 在探究難溶電解質(zhì)的溶解平衡實(shí)驗(yàn)中,學(xué)會自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立思考,提高分析問題、解決問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀: 在實(shí)驗(yàn)探究過程中,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樹立對立統(tǒng)一的辯證唯物主義世界觀。 3.教學(xué)重難點(diǎn): 重點(diǎn):難溶電解質(zhì)溶解平衡的建立 難點(diǎn):建立“沉淀 溶解”的微觀、動態(tài)過程,了解沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。 五、教學(xué)流程:分成七個環(huán)節(jié)進(jìn)行。 (一)導(dǎo)入新課 播放溶洞景觀的圖片,指出溶洞里千奇百怪的石筍、石柱、鐘乳石的形成都離不開碳酸鈣沉淀的溶解和形成。如果你是導(dǎo)游,你能為游客解說這些地貌的形成原因嗎?通過本節(jié)課《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的學(xué)習(xí),你將從反應(yīng)原理上弄清楚這個問題。 設(shè)計情境,引入新課。以熟悉的事物激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的積極情緒。 (二)分析課題,研究所學(xué)知識與前面內(nèi)容的聯(lián)系與區(qū)別,明確學(xué)習(xí)對象。 設(shè)計以下四個階梯性問題,采取對話方式,使學(xué)生溫故知新: 1.通過課題請你分析本節(jié)課的研究對象是什么? 2.該物質(zhì)所屬的類別是按什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類的?與強(qiáng)弱電解質(zhì)是否有一定關(guān)系? 3.什么是固體物質(zhì)的溶解度?難溶電解質(zhì)的溶解度在什么范圍?絕對不溶解的物質(zhì)有嗎?怎樣理解溶解性表中“不溶”的含義? 4.化學(xué)平衡、電離平衡、鹽類的水解平衡各是如何建立的?你認(rèn)為難溶電解質(zhì)的溶解平衡又是如何建立的呢? 通過以上問題,明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)與前面的內(nèi)容既有聯(lián)系又有區(qū)別。理解溶與不溶是相對的,沒有絕對不溶的物質(zhì)。所要學(xué)習(xí)的難溶電解質(zhì)只是溶解度小于0.01g的電解質(zhì),可能是強(qiáng)電解質(zhì),如BaSO4,也可能是弱電解質(zhì),如Al(OH)3。 此時學(xué)生通過積極思維,自己對即將學(xué)習(xí)的知識做好了準(zhǔn)備,思維進(jìn)入興奮狀態(tài)。 (三)實(shí)驗(yàn)探究,知識遷移,類比分析,建立“沉淀 溶解”的微觀、動態(tài)過程。 首先做演示實(shí)驗(yàn):首先通過向飽和氯化鈉的上層清液中加入濃鹽酸產(chǎn)生白色沉淀的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析得出在NaCl的飽和溶液中鈉離子和氯離子仍然有機(jī)會重新結(jié)合的結(jié)論。繼而提出問題:在加入濃鹽酸之前氯化鈉的飽和溶液中為什么沒有沉淀析出呢?啟發(fā)學(xué)生思考溶解平衡的建立過程:NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),當(dāng)氯化鈉溶解的速率與溶液中鈉離子和氯離子結(jié)合的速率相同時,形成了溶解平衡狀態(tài)。 然后通過類比:將等物質(zhì)的量濃度,等體積的NaCl溶液和AgNO3溶液混合沉淀后,上層清液中是否存在Ag+和Cl—呢? 學(xué)生通過對溶解度的分析,根據(jù)溶解度再小也不會等于零,得出一定存在Ag+和Cl—的結(jié)論。接著提出問題:那么固體AgCl和溶液中的Ag+和Cl—是一種什么樣的狀態(tài)呢?這個狀態(tài)是怎樣形成的?學(xué)生很自然地想到也形成溶解和沉淀平衡。開始時當(dāng)溶液中電解質(zhì)的離子濃度大時,其互相結(jié)合的速率大與沉淀溶解的速率,反應(yīng)向生成沉淀的方向進(jìn)行,隨著正、逆速率的改變,最后速率相等,形成沉淀溶解平衡狀態(tài)。通過動畫模擬幫助學(xué)生理解這一過程。體會易溶電解質(zhì)和難溶電解質(zhì)只是溶解度大小不同,其溶解平衡的建立過程沒有區(qū)別。 最后歸納總結(jié):讓學(xué)生自己歸納總結(jié)得出難溶電解質(zhì)溶解平衡的概念,畫出時間-速率圖像,結(jié)合動態(tài)平衡的特點(diǎn)總結(jié)難溶電解質(zhì)溶解平衡的特征。促進(jìn)學(xué)生對新知識的理解,達(dá)到突破難點(diǎn)的目的。 溶解 沉淀 然后教師講述沉淀溶解平衡的表示方法: AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq),強(qiáng)調(diào)各符號的意義,讓學(xué)生對比沉淀溶 解平衡的表達(dá)式與電離方程式的區(qū)別,通過課堂練習(xí)對新知識進(jìn)行鞏固。 再將知識加以引申:在以前的學(xué)習(xí)中我們會認(rèn)為等物質(zhì)的量的Cl-和Ag+會反應(yīng)完全,那么通過今天的學(xué)習(xí),你對Cl-和Ag+的反應(yīng)有新的認(rèn)識嗎? 這個問題的設(shè)計目的是想讓學(xué)生轉(zhuǎn)換思維的角度,重新認(rèn)識有沉淀生成的離子反應(yīng)其實(shí)質(zhì)就是難溶電解質(zhì)建立沉淀溶解平衡的過程,而我們在離子反應(yīng)中寫成“=”是一種近似的表示方法,化學(xué)上一般情況下,相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成難溶電解質(zhì),可以認(rèn)為反應(yīng)完全。(一種離子濃度小于1×10-5mol/L時沉淀完全。) 至此,完成沉淀 溶解平衡的建立過程的分析,引導(dǎo)學(xué)生從微粒之間的相互作用分析問題,建立微粒觀。并將有沉淀生成的離子反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀溶解平衡問題,變換了思維角度,有利于學(xué)生深入地理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì),將知識進(jìn)行整體建構(gòu),有機(jī)整合。 以上是通過思維探究的方式進(jìn)行理論部分的學(xué)習(xí),對于高中的學(xué)生來說,深入的思維探究對開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能是非常必要的。 (四)、通過課堂討論和實(shí)驗(yàn)探究,利用平衡移動原理,總結(jié)影響沉淀溶解平衡的因素: 本環(huán)節(jié),提出一系列有趣的問題讓學(xué)生分析講解,提供交流合作、實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)以致用、展示才華的機(jī)會。 問題一:胃透時喝的鋇餐為什么只能是硫酸鋇不能是碳酸鋇?鋇粥對患者有無危險?怎樣做更安全?(BaSO4溶解度2.4×10-4g,Ba2+在體內(nèi)達(dá)0.13-0.2g使人中毒) 通過分析你能得出使沉淀溶解和不溶解的一般方法嗎? 其它條件不變,減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子濃度,平衡就向溶解的方向移動,從而使沉淀溶解。 反之,其它條件不變,增大溶解平衡體系中的相應(yīng)離子濃度,平衡就向沉淀的方向移動,從而使沉淀生成。 問題二:通過討論分析溶洞里石筍、石柱、鐘乳石的形成原因。 回應(yīng)上課之初提出的問題,使學(xué)生把學(xué)到的知識靈活應(yīng)用。 CaCO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)CaHCO3(aq) 問題三:實(shí)驗(yàn)探究:你能把AgCl沉淀轉(zhuǎn)化成其它的沉淀嗎? 通過學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)方案→提出方案→師生共同評價其可行性→分組實(shí)驗(yàn)→描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→總結(jié)規(guī)律→解釋原因。 學(xué)生通過探究得出沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律:一定條件下,沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化,兩者差別越大,轉(zhuǎn)化越容易。沉淀的轉(zhuǎn)化過程實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動過程。 通過實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié),學(xué)生眼、手、口、腦等多感官參與,符合大腦的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)習(xí)效率高,印象深刻。學(xué)生體會探究的快樂和成功的喜悅,大腦的社會性特征得到滿足。 (五)總結(jié)和提高: 讓學(xué)生總結(jié)影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素,培養(yǎng)學(xué)生的概括能力、邏輯思維能力和語言表達(dá)能力。 (六)習(xí)題反饋,加深理解: 牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH(羥基磷灰石)的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在如下平衡: Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+ 3PO43-(aq)+ OH-(aq)。 1.為什么飯后不刷牙容易患齲齒? 2.你能想到用什么方法保護(hù)牙齒? 3.已知Ca5(PO4)33F(氟磷酸鈣)的溶解度比Ca5(PO4)3OH(羥基磷灰石)更小,請你解釋使用適量的含氟牙膏能防止齲齒的原因,并嘗試寫出反應(yīng)離子方程式。 (七)作業(yè):學(xué)以致用,培養(yǎng)自學(xué)能力。 1.鍋爐中常有水垢生成,會降低燃料的利用率,造成能源浪費(fèi),也會影響鍋爐的使用壽命,形成安全隱患,因此要定期除去水垢。水垢中有CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4等成分,其中CaSO4不溶于酸,如何除去? 2.自學(xué)沉淀溶解平衡常數(shù)。如何把沉淀溶解平衡的移動由定性判斷上升為定量判斷?如何用Qc判斷平衡的移動? 六、教學(xué)反思: 本節(jié)課我分成了三個主要的時段采取不同的方法進(jìn)行教學(xué),感覺學(xué)生的注意力一直很集中,熱情高。從課堂氣氛,學(xué)習(xí)效果看采取的知識遷移、思維探究、實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)方法比較合適。讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),提供學(xué)生參與、表達(dá)的機(jī)會、給學(xué)生客觀準(zhǔn)確的評價,讓學(xué)生體驗(yàn)成功,教學(xué)取得了很好的效果。 化學(xué)中學(xué)學(xué)習(xí)資料 第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 第一課時沉淀溶解平衡原理 一、教材及學(xué)情分析 本節(jié)內(nèi)容是《化學(xué)反應(yīng)原理》專題三第四單元。它包含沉淀溶解平衡原理(含溶度積)(第一課時)及沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用(第二課時)兩部分內(nèi)容,是無機(jī)化學(xué)電離理論中的一部分。此部分在《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為:能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì);考綱要求為:了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡(不要求計算)。所以,總的看來,總體難度不大,在教學(xué)中,首先應(yīng)注意與初中和高中必修內(nèi)容的銜接,適當(dāng)控制內(nèi)容的深廣度和份量。 由于該知識點(diǎn)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例較多,加上學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了復(fù)分解反應(yīng)、化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解平衡等相關(guān)知識,并具備應(yīng)用其解決簡單實(shí)際問題的能力。在本節(jié)中,學(xué)生將繼續(xù)應(yīng)用化學(xué)平衡的觀點(diǎn)研究新的一類平衡——沉淀溶解平衡。此前,學(xué)生已學(xué)習(xí)了沉淀生成和溶解的初步知識,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),完善學(xué)生對與沉淀相關(guān)的生成、溶解、轉(zhuǎn)化過程的認(rèn)識,深刻理解復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)。 二、指導(dǎo)思想與設(shè)計思路 理論研究的作用是發(fā)展認(rèn)識和指導(dǎo)應(yīng)用,體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)價值。電解質(zhì)在溶液中的變化過程涉及的原理較多,只有揭示其過程的本質(zhì),掌握變化的規(guī)律,才能形成較好的研究方法和策略,學(xué)生才能基于一般原理,解決多樣化的具體問題。理論分析與實(shí)驗(yàn)探究并重。重視學(xué)習(xí)過程的作用,本節(jié)課首先運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。然后采用類比思想,形成沉淀溶解平衡的模型,幫助學(xué)生從微觀角度理解沉淀溶解平衡的動態(tài)過程,讓學(xué)生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K與Q的關(guān)系順利過渡到沉淀的溶解與生成。 三、教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn) 1.基本目標(biāo) (1)知識與技能:關(guān)注難溶電解質(zhì)在水溶液中的化學(xué)行為,初步認(rèn)識難溶電解質(zhì)存在的溶解平衡及其特征,理解KSP的含義及初步應(yīng)用。 (2)過程與方法:通過常見實(shí)例引課,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識難溶電解質(zhì)在水溶液中的化學(xué)行為。通過沉淀的生成、溶解的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。 (3)情感態(tài)度與價值觀:通過探究活動,讓學(xué)生體驗(yàn)難溶電解質(zhì)溶解平衡狀態(tài)的存在,樹立對立統(tǒng)一的思想,激發(fā)求知的興趣和求真求是的科學(xué)態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究、思考、合作、交流創(chuàng)新的品質(zhì)?;瘜W(xué)學(xué)習(xí) 化學(xué)中學(xué)學(xué)習(xí)資料 2.教學(xué)重、難點(diǎn)及突破方法 (1)重點(diǎn):難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著“沉淀 溶解”的平衡。 (2)難點(diǎn):通過探究認(rèn)識難溶電解質(zhì)的化學(xué)行為以及在水溶液中存在著沉淀溶解平衡,并能運(yùn)用平衡移動原理進(jìn)行分析。 (3)突破方法:演示實(shí)驗(yàn)探究與理論分析相結(jié)合。 四、教學(xué)過程 [幻燈片][知識回顧] 1、什么是溶解度?你如何理解溶解度? 2、請應(yīng)用平衡移動原理分析以下問題,并說明溶解的可逆性。 (1)NaCl在水溶液里達(dá)到溶液平衡狀態(tài)時有何特征?(溶解與結(jié)晶平衡:“逆、等、定、動、變”) (2)已知:NaCl的溶解度隨溫度升高而升高,但變化不大。則要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體,可以采取什么措施?(加熱濃縮或降溫結(jié)晶等) (3)在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸或通入HCl氣體有何現(xiàn)象?(有晶體析出) 3、根據(jù)上述[交流與討論]回答:什么是溶解平衡?再舉出生活中的一些溶解平衡的實(shí)例。(氣體的溶解與揮發(fā)平衡:如汽水、啤酒、氨水、氯水;易溶物質(zhì)的結(jié)晶與溶解平衡等) [幻燈片][問題1]易溶物質(zhì)形成飽和溶液時,存在著溶解平衡,那么難溶物質(zhì)是否也存在著溶解平衡呢? [幻燈片][探究實(shí)驗(yàn)]向0.1mol·L1 AgNO3 溶液中逐滴加入略過量的0.1mol·L1NaCl溶液,即 - -不再觀察到產(chǎn)生沉淀為止。學(xué)生觀察現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的離子方程式。(白色沉淀 Ag+ Cl = AgCl↓)+ -[幻燈片][問題2]此實(shí)驗(yàn)后的溶液中還有Ag+嗎?用什么方法來證明呢?(學(xué)生討論,老師指導(dǎo)) [幻燈片][信息提示]已知Ag2S是一種比AgCl更加難溶的黑色沉淀物,如溶液中c(Ag)=10-17 +mol·L-1時,只要加入含c(S2)=10 - -16 mol·L - 1的溶液,即可出現(xiàn)Ag2S黑色沉淀。 -[幻燈片][探究實(shí)驗(yàn)]取上述實(shí)驗(yàn)的上層澄清溶液,加入1.0mol·L1Na2S溶液。觀察現(xiàn)象。(出現(xiàn)了黑色沉淀?。?/p> [學(xué)生歸納]黑色Ag2S沉淀的生成,說明了實(shí)驗(yàn)后的上層澄清溶液中還有Ag+。 [教師總結(jié)]實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Ag+和Cl的反應(yīng)并沒有進(jìn)行到底,即該反應(yīng)存在著限度,說明反應(yīng)具 -有可逆性。因此,嚴(yán)格來講, 兩者反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫作: Ag+ Cl化學(xué)學(xué)習(xí) +- AgCl 更為科 化學(xué)中學(xué)學(xué)習(xí)資料 學(xué)的表示為: Ag(aq)+ Cl(aq)+ - AgCl(s)[幻燈片][學(xué)生活動1]閱讀P87—88(第一段),并依據(jù)模仿化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)電離平衡、水解平衡等原理,討論Ag+和Cl的反應(yīng)沒有進(jìn)行到底的理論依據(jù),歸納總結(jié)溶解沉淀平衡的-特征。 [幻燈片][學(xué)生活動2]閱讀P88第二段和以下材料,進(jìn)一步認(rèn)識難溶電解質(zhì)溶解平衡的存在。[材料]物質(zhì)的溶解性 不同電解質(zhì)在水中的溶解度差別很大,但難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴(yán)格的界限。一般來說,20℃時,溶解度大于10g的為易溶,介于1g-10g之間的為可溶,介于0.01g-1g的為微溶,小于0.01g的為難溶。 溶解度表中的“不溶”就是指難溶。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不可能為0。 所謂沉淀完全,在化學(xué)上通常指殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L1。 -[幻燈片][學(xué)生活動3]完成以下習(xí)題,并歸納定量判斷沉淀溶解是否平衡的方法。1.寫出Ag2S、Fe(OH)3溶度積表達(dá)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,又已知離子濃度小于10-5mol·L-1時,認(rèn)為沉淀完全。) [幻燈片][歸納總結(jié)] [板書]沉淀溶解平衡原理 一、溶解度:一定溫度下,100g水中所能溶解的溶質(zhì)最大的質(zhì)量。常見的溶解平衡:氣體溶解平衡、易溶物的溶解結(jié)晶平衡等 二、沉淀溶解平衡 定義: 特征:“逆、等、定、動、變” 實(shí)驗(yàn)1:Ag+Cl = AgCl↓ Ag(aq)+ Cl(aq)+- + - AgCl(s)Ag2S(s)實(shí)驗(yàn)2:2Ag+S2 = Ag2S↓ 2Ag(aq)+ S2(aq)+- + -實(shí)驗(yàn)結(jié)論:沉淀的反應(yīng)存在著限度,反應(yīng)具有可逆性,即存在著沉淀溶解平衡。 三、溶度積KSP 1.表達(dá)式 2.沉淀溶解平衡的定量判別:濃度積Qc Qc=KSP 飽和,即達(dá)沉淀溶解平衡 化學(xué)學(xué)習(xí) 化學(xué)中學(xué)學(xué)習(xí)資料 Qc>KSP 過飽和,析出固體 Qc 未飽和 [課后作業(yè)] 五、教學(xué)小結(jié) 本節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究與理論分析并重,關(guān)注學(xué)生探究能力的培養(yǎng),注重學(xué)生的個性體驗(yàn),注意調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。在教學(xué)過程中,以化學(xué)知識為載體,積極創(chuàng)設(shè)問題情景,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。重視學(xué)習(xí)過程的作用,引導(dǎo)學(xué)生思考、設(shè)計,多讓學(xué)生或引導(dǎo)學(xué)生書寫或表達(dá),強(qiáng)化思維加工和知識獲取的過程,讓學(xué)生在探究和問題驅(qū)動下感悟知識、形成方法,使知識結(jié)構(gòu)化。幫助學(xué)生從微觀角度理解沉淀溶解平衡的動態(tài)過程,讓學(xué)生掌握沉淀溶解平衡的建立,利用K與Q的關(guān)系順利過渡到沉淀的溶解與生成。 化學(xué)學(xué)習(xí)第三篇:《沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用》教案
第四篇:《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》教學(xué)案例
第五篇:蘇教版高中化學(xué)選修四3.4《沉淀溶解平衡原理》參考教案