3.4 沉淀溶解平衡 第二课时 教学设计 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二选择性必修-§ 3-4-2沉淀溶解平衡的应用 教学设计 一、教学目标 1. 了解沉淀的生成、溶解与转化。能应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解与转化； 2. 了解沉淀生成、溶解与转化在生产、生活、科研中的应用，能综合相关理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题。 二、教学过程 环节要点 教师活动 学生活动 导入 【复习】回顾沉淀溶解平衡的定义，溶度积常数的表达式、意义和应用，特别是应用Ksp比较溶解度的方法以及Q、K关系判断沉淀的溶解和析出。 回顾 教学环节一：沉淀的生成 【讲解】沉淀生成在日常生活、化工生产中的作用，分析课本P79化学沉淀法废水处理工艺流程示意图。首先讲解加沉淀剂法。 【真实情境①】某工厂的废水中包含二价铜离子、二价汞离子和铅离子，打算采用沉淀生成法去除这三种重金属离子。 【问题一】用沉淀生成法去除重金属离子时有什么要求？ 【引导】剩余重金属离子浓度尽可能小；不造成环境污染。 【问题二】如何使沉淀反应完成后，溶液中的剩余金属离子浓度尽可能小？ 【引导】转化为溶解度尽可能小的沉淀；过量沉淀剂。 【解决问题】教师问学生提供三种金属离子的氢氧化物和硫化物的Ksp数据，让学生从NaOH和Na2S中选择一个更合适的沉淀剂。 【引导】指导学生正确比较氢氧化物和硫化物溶解度的大小，再回顾利用Ksp计算溶解度的方法，并通过计算呈现六种物质的溶解度数据，最终选择硫化钠。 【再思考】过量的硫化钠又该怎样被除去？ 【引导】调节pH并加热，转化为硫化氢。为学生树立可持续发展和环境保护的理念。 【过渡】为了生成沉淀，不仅可以采用加沉淀剂法，还可以通过调节pH的方式。 【真实情境②】某工厂的酸性工业废水中含有浓度均为0.1 mol/L的铜离子和二价铁离子，工厂打算从该废水中回收五水合硫酸铜晶体，为实现这一目的需要先除去二价铁离子。 【提供素材】二价铜离子和二价铁离子完全沉淀的pH。 【引导】解释两种沉淀pH的含义，引导学生发现不能实现保留铜离子的同时除去二价铁离子。 【讲解】工业上的过氧化氢氧化法。 【提问】为什么要氧化为三价铁离子，应选择什么pH范围？ 【总结】沉淀的生成在工业生产中有重要应用，有时为了达到除杂的目的工业上需要实施一定的工艺，工业上选择试剂时一定会考虑是否环境友好。 聆听、记录 思考 思考、回答、记录 分析实际问题，在真实情境中掌握知识和方法 思考、记录 分析实际问题 分析实际问题 思考 思考、反思 归纳 教学环节二：沉淀的溶解 【过渡】沉淀溶解在生活生产中的应用价值。 【问题】从沉淀溶解平衡的角度分析，氢氧化镁如何溶解在盐酸中的？ 【讲解】氢离子与氢氧根离子结合生成弱电解质水，是该反应发生的驱动力。 【问题】硫化亚铁和亚硫酸钡如何溶解在非氧化性强酸中？ 【讲解】两个反应都能产生可以脱离反应体系的气体，促使平衡不断正向移动。 【归纳】还有那些能溶解的沉淀呢？教师给出沉淀溶解的实质：如果沉淀能与试剂发生反应生成易挥发性气体或者弱电解质，比如弱酸或水，那么沉淀溶解平衡将不断正向移动直至沉淀溶解。 思考、分析 思考、分析 归纳、回顾、提高 教学环节三：沉淀的转化 【过渡】沉淀的转化与我们的日常生活。 【实验】课本实验3-4，播放实验录像，学生记录实验现象。 【问题】发生沉淀转化的条件是什么？ 【引导】教师给初三中沉淀的溶解度数据，引导学生关注沉淀转化方向与溶解度的关系。 【讲解】利用沉淀溶解平衡方程式讲解三种沉淀的转化，并归纳出沉淀转化的条件：溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀，且溶解度差异越大转化越容易。 【问题】实验操作中氯化钠和硝酸银哪一种过量？为什么？ 【引导】氯化钠过量，避免溶液中游离的阴离子干扰对实验结果的解释。 【预测实验结果】学生利用已有知识，预测课本实验3-5的实验现象。教师给出氢氧化镁和氢氧化铁溶解度的数据。 【播放实验录像】通过实验录像，检验预测结果的正确性。 【讲解】自然界中发生的沉淀转化，闪锌矿和方铅矿转化为铜蓝矿。 观看录像，记录 思考 思考、记录 思考 分析问题 教学环节四：学以致用 【学以致用】用学到的沉淀的溶解、转化相关知识解决锅炉除垢的问题：锅炉水垢的主要成分有氢氧化镁、碳酸钙和硫酸钙等，如何去除？ 【引导】氢氧化镁和碳酸钙可以溶于盐酸，而硫酸钙需要用碳酸钠溶液转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙。 【总结】体会沉淀溶解平衡移动原理在生产生活中的应用价值。 解决实际问题 学科网（北京）股份有限公司 $