《化学反应原理》课件：第3章 第3节沉淀溶解平衡

1、教教学学目目标标分分析析教教学学方方案案设设计计当当堂堂双双基基达达标标课课堂堂互互动动探探究究课课后后知知能能检检测测第第3节节 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡课课前前自自主主导导学学课标要求课标要求能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。课标解读课标解读 1.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进行描述。例进行描述。2理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。和溶解。3知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生知道沉淀转化的本质并能够

2、对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。活中的一些相关问题进行解释。教学地位教学地位本节是在学生已经能够从化学平衡的视角对水自身的电本节是在学生已经能够从化学平衡的视角对水自身的电离、弱电解质的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析，离、弱电解质的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析，并初步形成了从平衡的角度看问题、分析问题的能力的基础上并初步形成了从平衡的角度看问题、分析问题的能力的基础上继续用化学平衡的观点来研究的另一类平衡继续用化学平衡的观点来研究的另一类平衡沉淀溶解平沉淀溶解平衡。而且沉淀溶解平衡在实际生活、工农业生产、科学研究中衡。而且沉淀溶解平衡在实际生活、工农业生产、

3、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。和现实意义。新课导入建议新课导入建议已 知 牙 齿 表 面 有 一 层 坚 硬 的 牙 釉 质 羟 基 磷 酸 钙已 知 牙 齿 表 面 有 一 层 坚 硬 的 牙 釉 质 羟 基 磷 酸 钙Ca5(PO4)3(OH)，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F覆盖在牙齿表面，覆盖在牙齿表面，抵抗抵抗H的侵袭。另外溶洞的形成是石灰石岩层在经历了数万的侵袭。另外溶洞

4、的形成是石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后形成的。它是难溶性的年的岁月侵蚀之后形成的。它是难溶性的CaCO3与溶洞中的与溶洞中的CO2以及地下水作用生成了可溶性的以及地下水作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在受压或地壳运动产生的热量的作用下又分解成在受压或地壳运动产生的热量的作用下又分解成CaCO3、CO2和和H2O，这些变化都与难溶电解质的在水溶液中的行为有关，这些变化都与难溶电解质的在水溶液中的行为有关，下面我们来看看难溶电解质的溶解沉淀的相关知识。下面我们来看看难溶电解质的溶解沉淀的相关知识。教学流程设计教学流程设计课标解读课标解读重点难点重点难点1.了解沉淀溶

5、解平衡的建立过程了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点。及特点。2.理解溶度积的概念，能用溶度理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶积规则判断沉淀的产生和溶解。解。3.能够运用平衡移动的观点对沉能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分淀的溶解、生成和转化进行分析，并能解释一些生活问题。析，并能解释一些生活问题。1.难溶电解质的溶解平衡、沉淀难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化。的转化。(重点重点)2.沉淀的转化和溶解，能初步从沉淀的转化和溶解，能初步从Q与与Ksp大小关系上给予判定。大小关系上给予判定。(难点难点)3.用平衡移动原理认识沉淀溶解用平衡移动原理认识沉淀溶解平衡的主要

6、特征，理解平衡的主要特征，理解Ksp的含的含义及其初步应用。义及其初步应用。(重难点重难点)1.沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡(1)概念概念在一定条件下，当难溶在一定条件下，当难溶_的速率与的速率与_的速率相等时，溶液中离子浓度、固的速率相等时，溶液中离子浓度、固体的量保持不变的状态。体的量保持不变的状态。(2)特点特点动：沉淀溶解平衡是一种动：沉淀溶解平衡是一种_平衡。平衡。等：等：v(沉淀沉淀)_v(溶解溶解)_0。沉淀溶解平衡与溶度积沉淀溶解平衡与溶度积 固体溶解固体溶解离子结合成难溶固体离子结合成难溶固体动态动态离子浓度离子浓度 固体的量固体的量 溶解溶解 生成生成 转化转化 难溶难溶 沉淀

7、溶解沉淀溶解 Ksp 难溶电解质的性质难溶电解质的性质 温度温度 Pb2I2 难溶电解质在水中的溶解能力难溶电解质在水中的溶解能力 大大 强强 1沉淀溶解平衡式与该物质的电离方程式相同吗？沉淀溶解平衡式与该物质的电离方程式相同吗？【提示】【提示】难溶电解质可以是强电解质难溶电解质可以是强电解质(如如BaSO4)，也可，也可以是弱电解质以是弱电解质如如Al(OH)3，其沉淀溶解平衡是一个可逆过，其沉淀溶解平衡是一个可逆过程；而属于强电解质的难溶物的电离方程式不是可逆的。程；而属于强电解质的难溶物的电离方程式不是可逆的。1.沉淀的溶解和生成沉淀的溶解和生成通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积

8、通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积_的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。沉淀能否生成或溶解。(1)当当QKsp时，溶液中时，溶液中_析出，直至沉淀溶解与离析出，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到子生成沉淀达到_。(2)当当QKsp时，溶液中沉淀溶解与离子生成沉淀处于时，溶液中沉淀溶解与离子生成沉淀处于_，_沉淀生成和溶解。沉淀生成和溶解。沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用浓度商浓度商Q有沉淀有沉淀平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态无无(3)当当QBCD【问题导思】【问题导思】沉淀溶解平衡在科学研究与生产生活实践中有哪些广泛

9、沉淀溶解平衡在科学研究与生产生活实践中有哪些广泛的应用？的应用？沉淀转化的实质是什么？沉淀转化的实质是什么？【提示】【提示】能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分析，并能解释一些生活问题。成和转化进行分析，并能解释一些生活问题。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。由于难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，因此可以通过由于难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，因此可以通过改变条件使平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀改变条件使平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。转化为溶液中的离子。

10、沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用 1沉淀的生成沉淀的生成(1)沉淀生成的应用沉淀生成的应用在涉及无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理在涉及无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。的。(3)不同沉淀方法的应用不同沉淀方法的应用直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质。电解质。分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质。难溶电解质。共沉淀法：除去一组某

11、种性质相似的离子，加入合适的共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂。沉淀剂。氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去。解度更小的难溶电解质便于分离除去。某温度时，某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示：线如图所示：(1)a点表示点表示Ag2SO4_(填填“饱和饱和”或或“不饱和不饱和”)溶溶液。液。2已知已知298 K时，时，Mg(OH)2的溶度积常数的溶度积常数Ksp5.61012mol3L3，取适量的，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱

12、溶液达溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得到沉淀溶解平衡，测得pH13.0，则下列说法不正确的是，则下列说法不正确的是()A所得溶液中的所得溶液中的H1.01013molL1B所得溶液中由水电离产生的所得溶液中由水电离产生的OH1.01013molL1C所加烧碱溶液的所加烧碱溶液的pH13.0D所得溶液中的所得溶液中的Mg25.61010molL1【教师备课资源【教师备课资源】分步沉淀实验探究分步沉淀实验探究实验步骤：实验步骤：分别配制浓度均为分别配制浓度均为0.03 molL1的的KBr、KCl、KI溶液；溶液；分别取上述三种溶液各分别取上述三种溶液各1 mL，并将，并将其混合在

13、一起；其混合在一起；向混合液中慢慢滴加向混合液中慢慢滴加0.01 molL1AgNO3溶液。溶液。实验现象：先观察到有黄色沉淀生成，后有浅黄色沉淀生实验现象：先观察到有黄色沉淀生成，后有浅黄色沉淀生成，最后有白色沉淀生成。成，最后有白色沉淀生成。原理分析：由于难溶电解质的溶度积不同，加入同一种沉原理分析：由于难溶电解质的溶度积不同，加入同一种沉淀剂后，谁的浓度商淀剂后，谁的浓度商Q先达到先达到Ksp，谁就先沉淀，这种现象称为，谁就先沉淀，这种现象称为分步沉淀。分步沉淀。应用：利用分步沉淀可以进行物质的分离。如工业上有时应用：利用分步沉淀可以进行物质的分离。如工业上有时利用调整溶液利用调整溶液p

14、H的方法分离工业废水中的的方法分离工业废水中的Fe3和和Cu2。某化学实验小组为了探究某化学实验小组为了探究FeS、CuS、ZnS溶解溶解度的大小，进行了一系列的实验，并测出了三种物质在常温下度的大小，进行了一系列的实验，并测出了三种物质在常温下的的Ksp的大小，如下表所示，请根据数据完成后面的问题。的大小，如下表所示，请根据数据完成后面的问题。(1)向含有向含有FeCl2、CuSO4、ZnSO4的混合溶液中滴加的混合溶液中滴加0.01 molL1的的Na2S溶液时，溶液时，Fe2、Cu2、Zn2沉淀的先后顺序沉淀的先后顺序为为_(用离子符号表示用离子符号表示)。(2)这三种硫化物在室温下的溶

15、解度由大到小的顺序为这三种硫化物在室温下的溶解度由大到小的顺序为_(用硫化物化学式表示。用硫化物化学式表示。)化合物化合物FeSCuSZnSKsp/mol2L26.310181.310361.610241下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应开始时，溶液中各离子浓度相等反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀沉淀溶解

16、达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解物，将促进溶解【解析】【解析】本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项项中反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；中反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；项正确；C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；一定相等；D项中沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的项中沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。【答案】【答案】B【解析

17、】【解析】对于阴、阳离子的个数比相同即相同类型的难对于阴、阳离子的个数比相同即相同类型的难溶电解质，它们的溶解能力可以直接用溶电解质，它们的溶解能力可以直接用Ksp来比较，来比较，Ksp的数值的数值小的难溶电解质，先析出沉淀。小的难溶电解质，先析出沉淀。【答案】【答案】B4下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是释的是()热纯碱溶液的洗涤油污能力强热纯碱溶液的洗涤油污能力强误将钡盐误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐使用后，常用当作食盐使用后，常用0.5%的的Na2SO4溶液解毒溶液解毒溶洞、珊瑚的形成溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能

18、作碳酸钡不能作“钡餐钡餐”而硫酸钡则能而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理泡沫灭火器灭火的原理A BC D【解析】【解析】热纯碱溶液的洗涤油污能力强，是由于碳酸钠热纯碱溶液的洗涤油污能力强，是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强，因而溶液的碱性越强，除油的水解程度随温度的升高而增强，因而溶液的碱性越强，除油污的效果自然就强了；泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的污的效果自然就强了；泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理。水解原理。【答案】【答案】A(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写写化学式化学式)。(2)若要除去若要除去CuCl2溶液中的少量溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的，应该控制溶液的pH为为_。A6(3)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310182.510131.310363.410286.410531.61024某工业废水中含有某工业废水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最适宜向此工业，最适宜向此工业废水中加入过量的废水中加入过量的_除去它们