【教学课件】第四单元 沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡（第1课时）高中化学选择性必修1第三章第四单元学习目标1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，能证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，能结合实例描述沉淀溶解平衡。进一步发展微粒观、平衡观。2.了解溶度积的含义，知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数，溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。3.学会运用与Q、Ksp相关的计算，能从定性和定量角度分析和解决除废水中金属离子等实际问题。情境导入电子医用金属饰品在电子、医用金属、珠宝等行业，都需要用到银材料，生产废水中含有的银离子，属于重金属污染。情境导入资料显示，浓度约10-7mol/L的银离子，经过48小时，就可以导致水体中,一半的白鲢、鲤鱼、蝌蚪死亡，属于剧毒。工业废水中的银离子需要除去后才能排放。化学是如何解决这一问题的呢？【资料】

白鲢鲤鱼蝌蚪48小时约3.0×10-7

mol/L约1.7×10-7mol/L约1.0×10-7mol/L银离子对几种水生动物的半致死浓度学习任务课时任务活动第1课时【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立1.初识AgCl存在沉淀溶解平衡2.微观探析沉淀溶解平衡模型【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积1.了解溶度积的含义【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子1.方案设计——更完全的除去废水中的Ag+2.实际问题——除去工业废水中重金属离子的原理学习活动

1.初识AgCl存在沉淀溶解平衡【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立现用1mL0.010mol/LAgNO3溶液模拟工业废水，某同学提出可以加入1mL0.012mol/L的NaCl溶液，充分反应，可以完全沉淀其中的Ag+。这种方法是否合理？说明理由。学习活动

1.初识AgCl存在沉淀溶解平衡【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立1mL0.012mol/LNaCl溶液1mL0.010mol/LAgNO3溶液

Cl-与Ag+生成白色沉淀，过滤后，可以除去水中的Ag+。如果加入的NaCl比AgNO3的物质的量多，是否就能完全除去水中的Ag+呢？【分析】学习活动

1.初识AgCl存在沉淀溶解平衡【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4AgNO3211AgBr8.4×10-6Ag2SO40.786Ag2S1.3×10-16BaCl235.7Ba(OH)23.89BaSO43.1×10-4Ca(OH)20.160CaSO40.202Mg(OH)26.9×10-4Fe(OH)33×10-9表3-3几种电解质的溶解度（20℃）【看一看】

观察教科书77页的表3-3，思考生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+？

学习活动

1.初识AgCl存在沉淀溶解平衡【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立【分析】10g1g0.01g易溶可溶微溶难溶AgNO3BaCl2Ba(OH)2Ag2SO4Ca(OH)2CaSO4AgClAgBrAg2SBaSO4Mg(OH)2Fe(OH)3

习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。

生成AgCl沉淀后，有三种粒子在反应体系中共存：AgCl(s)、Ag+(aq)、

Cl-(aq)【结论】即使过量的NaCl也无法完全沉淀溶液中的Ag+。学习活动

2.微观探析沉淀溶解平衡模型【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立+-+-+-+-+-+-溶解+-

Ag+

Cl-

H2O沉淀AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)【微观示意图】学习活动

2.微观探析沉淀溶解平衡模型【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立当AgNO3溶液和NaCl溶液反应：反应起始：充分反应后：υ(沉淀)＞

υ(溶解)沉淀增多υ(沉淀)＝

υ(溶解)沉淀不再增多达到沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解平衡：注意：①可逆号表示沉淀、溶解同时进行②物质状态：固体(s)、溶液(aq)学习活动

2.微观探析沉淀溶解平衡模型【任务一】实验探究——沉淀溶解平衡概念的建立【试一试】请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。

BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO(aq)CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO(aq)AgI(s)

Ag+(aq)+I-(aq)Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)2−42−3元素守恒、电荷守恒学习活动

1.了解溶度积的含义【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积上述1mL0.012mol/L的NaCl溶液与1mL0.010mol/LAgNO3溶液充分反应后，溶液中剩余Ag+的浓度是多少？涉及化学平衡的计算常需要哪些数据？难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)Ksp＝

c2(Ag+)·c(S2-)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)（1）Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)（2）学习活动

1.了解溶度积的含义【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积【想一想】查阅教科书122页常见难溶电解质的溶度积常数(25

℃)，你发现了什么？能提出几个关于溶度积的问题吗？化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2SO41.2×10-5HgS1.6×10-52常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

难溶微溶学习活动

1.了解溶度积的含义【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积关于溶度积（Ksp）几点说明：

①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

Ksp越小，越难溶。②Ksp与温度有关。其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。学习活动1.了解溶度积的含义【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积③根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q

的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。

Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出；

Q

＝

Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；

Q

＜Ksp，溶液中无沉淀析出。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)关于溶度积（Ksp）几点说明：学习活动

1.了解溶度积的含义【任务二】微观探析难溶电解质的溶解能力——溶度积【算一算】

1mL

0.012mol/LNaCl溶液与1mL

0.010mol/LAgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为（忽略溶液体积变化）：c(Cl-)＝

1mL+1mL＝0.001mol/Lc(Ag+)＝Kspc(Cl-)＝1.8×10-7mol/L＝0.0011.8×10-10根据：Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

学习活动1.方案设计——更完全的除去废水中的Ag+【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子根据本节课所学内容，请思考如何使沉淀反应完成后，溶液中的Ag+浓度能够尽量小？你能想出几种办法？【看一看】查阅教科书122页常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃），能否给你一些启示呢？学习活动1.方案设计——更完全的除去废水中的Ag+【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子【分析】根据

Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)①保持Ksp不变，使c(Cl-)变大。

可以增大加入的NaCl溶液的浓度。

可以降低反应温度，使AgCl的Ksp数值变小。②保持c(Cl-)不变，使Ksp变小。③选择生成Ksp更小的物质。

可以用含硫化合物沉淀Ag+。（Ag2S的Ksp为6.3×10-50）c(Ag+)=Kspc(Cl-)学习活动1.方案设计——更完全的除去废水中的Ag+【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子用Na2S溶液沉淀AgNO3溶液中的Ag+，充分反应后，测得剩余溶液中的S2-的浓度为1.0×10-4

mol/L，此时剩余溶液中Ag+的浓度为多少？（25

℃）Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)Ksp＝

c2(Ag+)·c(S2-)【解】 ＝Ksp6.3×10-50c2(Ag+)＝c(S2-)＝6.3×10-461.0×10-4借助计算器可以计算：c(Ag+)≈2.5×10-23

mol/L

【对比分析】（Ag2SO4的Ksp为6.3×10-50）学习活动2.实际问题——除去工业废水中重金属离子的原理【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子除了沉淀法，除去废水中Ag+的方法还有：电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法……工业处理废水需要考虑哪些因素?考虑因素选择方案废水的成分离子浓度排放标准工艺时长能源消耗成本……单一方法联合多种方法……学习活动2.实际问题——除去工业废水中重金属离子的原理【任务三】问题解决——如何更好的除去废水中的金属离子工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，再加入氨水调节pH，可使Fe3+生成Fe(OH)3

沉淀而除去。请运用所学知识分析加氨水的优点有哪些？若使Fe3+沉淀完全需要调节溶液的pH至少为多少？【学以致用1】【分析】NH4ClFeCl3溶解

氨水NH4Cl溶液Fe(OH)3沉淀

沉淀除杂原则：选择生成Ksp

尽量小的沉淀不引入新的粒子不消耗其他原料学习活动2.实际问题——除去工业废水中重金属离子的原理【任务三】问题解决——如何更好的