沉淀溶解平衡的应用.doc

沉淀溶解平衡的应用教学目的：1、了解沉淀溶解平衡在生产和生活中的应用；2、通过探究实验和引导分析，认识沉淀转化的本质及对生产生活的应用；3、能运用沉淀溶解平衡原理解释生产生活中的现象。教学重点：沉淀的转化教学难点：沉淀的转化教学过程：复习引入上一节课我们学习了难溶物在水中的溶解情况，认识了沉淀溶解平衡的建立过程。知道在一定温度下，难溶电解质溶液中，当溶解与沉淀的速率相等时，形成了饱和溶液，建立了固体与溶液中离子之间的动态平衡。例如硫酸钡饱和溶液。 讲解一方面，在水分子的作用下，少量的Ba2+和SO离子脱离BaSO4表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的Ba2+和SO离子受到表面阴、阳离子的吸引，回到BaSO4表面析出，这是沉淀的生成过程。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BaSO4饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。板书 BaSO4 Ba2+ + SO设疑如何判断沉淀的生成？离子浓度乘积Q与KSP之间有什么关系？讲解QKSP时，沉淀析出，直到溶液中的QKSP。QKSP时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 。QKSP时，溶液为未饱和溶液 ，加入固体将溶解，直到溶液中的QKSP，溶液达到饱和溶液。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。 讲解沉淀溶解平衡是个动态平衡，当条件改变时，平衡也会相应发生移动。我们在生产生活中经常根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。板书沉淀溶解平衡的应用提问看课本82页的交流与讨论，运用沉淀溶解平衡原理来解释下列事实。学生活动交流讨论，回答问题。讲解1、误食可溶性钡盐，会造成钡中毒，应尽快服用5.0的硫酸钠给患者洗胃。因为Ba2+和SO生成不溶性的硫酸钡而解毒。2、将溶液的PH值调到3-4,就可以使Fe3+沉淀,而铜离子不沉淀,从而可以去除Fe3+。因为氢氧化铁的溶解度比氢氧化铜小得多。这就是利用生成沉淀来去除杂质离子的重要途径。3、Mg2+和碱生成氢氧化镁沉淀而除去溶液中的镁离子。板书 应用1、分离和除去杂质离子讲解例如，工业废水的处理，加入硫化物，使重金属离子沉淀而除去。还有除去CuSO4溶液中的Fe 3+。设疑看课本83页的交流与讨论，我们说吃糖为什么容易蛀牙？含氟牙膏能防治蛀牙的原因是什么？学生活动 交流与讨论讲解人体牙齿主要的无机成分是羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)，是一种难溶的磷酸钙类沉积物。在口腔中，牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡。Ca5(PO4)3(OH) 5Ca2+ + 3PO+ OH-口腔中残留的食物在酶的作用下，会分解产生有机酸乳酸。乳酸是酸性物质，能与氢氧根反应，使羟基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，从而导致龋齿的发生。但如果饮用水或者牙膏中含有氟离子，氟离子能与牙齿表面Ca2+和PO反应生成更难溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F，沉积在牙齿表面。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，并能抑制口腔细菌产生酸。因而能有效保护我们的牙齿，降低龋齿的发生率。这是通过添加F-使难溶的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石，实质就是发生了沉淀的转化。板书 应用2、沉淀的转化讲解 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀的转化。请两位同学上来做课本84页的实验,其他同学认真观察实验现象。 学生操作实验，教师参与指导提问 请其中一位同学来描述自己观察到的现象。学生活动 描述实验现象。讲解 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀(AgCl)，滴加KI溶液后，变成黄色沉淀(AgI)，滴加Na2S溶液，变成黑色沉淀(Ag2S)。也就是说向AgCl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。这就是沉淀的转化。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？请大家看84页第二点三个沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，思考这个问题。学生活动讨论，得出结论讲解 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，原有的沉淀溶解平衡被破坏，新的沉淀溶解平衡建立。那么，这个反应的总的化学方程式和离子方程式可以这么书写。板书 化学方程式: AgCl + KI = AgI + KCl离子方程式: AgCl + I- = AgI + Cl-讲解 通过上述的分析，我们可以知道沉淀之所以发生转化是由于添加的离子破坏了原有的沉淀溶解平衡，从而导致沉淀溶解平衡的移动。板书沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，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。讲解 AgI沉淀转化为Ag2S沉淀的过程，也是符合上述规律的，我请一位同学象刚才的分析的方式写出这个沉淀溶解平衡的移动过程，以及沉淀转化的化学方程式和离子方程式。其他同学在下面做。 学生活动 上台书写板书板书 化学方程式: 2AgI + Na2S = Ag2S + 2NaI离子方程式: 2AgI + S2- = Ag2S + 2I-提问 写好以后，请上来的同学来描述一下AgI转化为Ag2S沉淀的过程是怎样进行的？在这个过程中体系发生了哪些变化？学生表述教师引导补充 在原AgI的沉淀溶解平衡中存在的Ag+与滴加的S2-结合生成更难溶的Ag2S沉淀，从而减少原平衡中Ag+的浓度，使AgI的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解的Ag+又被S2-沉淀成更难溶的Ag2S沉淀，从而使AgI转化为Ag2S。原有AgI的沉淀平衡被破坏，新的Ag2S沉淀平衡建立。交流与讨论 锅炉水垢中含有CaSO4, 可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。1. 分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;2. 写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。答案 CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4设疑 重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但是BaSO4 不溶于酸，若用饱和的Na2CO3溶液处理可转化为易溶于酸的BaCO3。我们不是说，一般来说，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吗？那么，你们说能转化不是和刚才的结论有矛盾吗？引导分析 关键还是在于沉淀溶解平衡的移动。要使溶解能力相对较弱的BaSO4转化为溶解能力相对较强的BaCO3，要想办法促进BaSO4向沉淀溶解的方向移动，同时想办法促进BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。讲解 在CO的浓度较大的溶液中， BaSO4溶解在水中Ba2+能与CO结合形成BaCO3沉淀。从而降低Ba2+的浓度，使BaSO4沉淀向溶解方向移动，而BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。实现沉淀的转化。板书BaSO4 + Na2CO3 BaCO3 +Na2SO4BaSO4 +