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1、2022年高中化學(xué) 沉淀溶解平衡教案 蘇教版選修4
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(shí))及沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用(第二課時(shí))兩部分內(nèi)容,是無(wú)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(jì)算)。所以,總的看來(lái),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(shí)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
2、的電離平衡、鹽類的水解平衡等相關(guān)知識(shí),并具備應(yīng)用其解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)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(shí),通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),完善學(xué)生對(duì)與沉淀相關(guān)的生成、溶解、轉(zhuǎn)化過(guò)程的認(rèn)識(shí),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(jì)思路
理論研究的作用是發(fā)展認(rèn)識(shí)和指導(dǎo)應(yīng)用,體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)價(jià)值。電解質(zhì)在溶液中的變化過(guò)程涉及的原理較多,只有揭示其過(guò)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(wèn)題。理論分析與實(shí)驗(yàn)探究并重。重視學(xué)習(xí)過(guò)程的作用,本節(jié)課首先運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境
3、,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(dòng)態(tài)過(guò)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(guò)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(shí)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(shí)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(guò)程與方法:通過(guò)常見實(shí)例引課,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中的化學(xué)行為。通過(guò)沉淀的生成、溶解的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)探究活動(dòng),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(duì)立統(tǒng)一的思
4、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(huì)探究、思考、合作、交流創(chuàng)新的品質(zhì)。
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(guò)探究認(rèn)識(shí)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(dòng)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(guò)程
[幻燈片][知識(shí)回顧]
1、什么是溶解度?你如何理解溶解度?
2、請(qǐng)應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析以下問(wèn)題,并說(shuō)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(shí)有何特征?(溶解與結(jié)晶平衡:“逆、等、定、動(dòng)、
5、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(wèn)題1]易溶物質(zhì)形成飽和溶液時(shí),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·L-1 AgNO3 溶液中
6、逐滴加入略過(guò)量的0.1mol·L-1NaCl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(wèn)題2]此實(shí)驗(yàn)后的溶液中還有Ag+嗎?用什么方法來(lái)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+)=10-17mol·L-1時(shí),只要加入含c(S2-)=10-16mol·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·L-1Na2S溶液。觀察現(xiàn)象。(出現(xiàn)了
7、黑色沉淀?。?
[學(xué)生歸納]黑色Ag2S沉淀的生成,說(shuō)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(shuō)明反應(yīng)具有可逆性。因此,嚴(yán)格來(lái)講, 兩者反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫作: Ag++ Cl- AgCl 更為科學(xué)的表示為: Ag+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s)
[幻燈片][學(xué)生活動(dòng)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(dòng)2]閱讀P88第二段和以下材料,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)難
8、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(wú)嚴(yán)格的界限。一般來(lái)說(shuō),20℃時(shí),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·L-1。
[幻燈片][學(xué)生活動(dòng)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。
9、
2.若取10mL 0.01mol·L-1NaCl溶液,加入0.1mL 0.01mol·L-1AgNO3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(shí),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(dòng)、變”
實(shí)驗(yàn)1:Ag++Cl- = AgCl↓ A
10、g+(aq) + Cl-(aq)AgCl(s)
實(shí)驗(yàn)2:2Ag++S2- = Ag2S↓ 2Ag+(aq) + S2-(aq)Ag2S(s)
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
Qc>KSP 過(guò)飽和,析出固體
Qc