第3节 沉淀溶解平衡 第1课时（教学课件）化学鲁科版2019选择性必修1

第3章 物质在水溶液中的行为 第1课时：沉淀溶解平衡 第3节 　沉淀溶解平衡 化学反应原理 1 1.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例描述沉淀溶解平衡; 壹 2.能通过对难溶电解质的溶解平衡分析，建立起溶度积概念，能写出溶度积的表达式；知道溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。 贰 学习目标 Xue xi mu biao 本节重点 壹 沉淀溶解平衡 溶度积 难溶电解质的溶解平衡 溶度积 本节难点 贰 重点难点 Zhong dian nan dian 加热可以使天然水中的 Ca(HCO3)2 与 Mg(HCO3)2 分别分解形成 CaCO3 与 MgCO3 沉淀。有的同学可能认为水垢的成分应为 CaCO3 与 MgCO3 的混合物，但实际上水垢的主要成分却是 CaCO3 与 Mg(OH)2 的混合物，你知道其中的 Mg(OH)2 是怎样生成的吗？ 联想 · 质疑 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 CaCO3 Mg(OH)2 ? 加热 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 这些是生活中对化学反应的调控，实际对化学反应的调控在工业上的应用更为广泛，我们以工业合成氨生产条件的为例，来进行研究。 4 在处理污水时，可以向其中加入 FeS 固体，以除去 Cu2+、Hg 2+、Pb2+ 等重金属离子。在此过程中发生了哪些化学反应？ 联想 · 质疑 CaCO3、 Mg(OH)2 和 FeS 等电解质在水中难以溶解，所以称为难溶电解质。尽管难 溶电解质难溶于水，但在水中也会建立起一种动态平衡——沉淀溶解平衡。 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 这些是生活中对化学反应的调控，实际对化学反应的调控在工业上的应用更为广泛，我们以工业合成氨生产条件的为例，来进行研究。 5 一、沉淀溶解平衡与溶度积 观察 · 思考 PbI2固体的沉淀溶解平衡 1. 在盛有少量难溶的 PbI2 黄色固体的试管中，加入约 3 mL 蒸馏水，充分振荡后静置。 2. 待上层液体变澄清后，即得到 PbI2 饱和溶液，向其中滴加几滴 0.1 mol·L-1 KI 溶 液，观察实验现象。 你能解释所观察到的现象吗？ 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 一、沉淀溶解平衡与溶度积 联想 · 质疑 1.PbI2固体的沉淀溶解平衡的实验现象 上层清液中出现黄色沉淀 Pb2＋＋2I－=PbI2↓ 结论：说明上层清液中有Pb2+. 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 联想 · 质疑 一、沉淀溶解平衡与溶度积 2.电解质在水中的溶解性 溶解度/g 一般称为 ＜0.01 难溶 0.01~1 微溶 1~10 可溶 ＞10 易溶 溶解度的相对大小(20℃) 难溶电解质的溶解是绝对的，不溶是相对的 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 一、沉淀溶解平衡与溶度积 交流 · 研讨 PbI2饱和溶液中存在PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡状态 Pb2+ l- 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 一、沉淀溶解平衡与溶度积 3. 概念 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解的速率和生成沉淀的速率相等，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。 v 0 t v(溶解) v(沉淀) v（溶解）＝v(沉淀） 4.表达式 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm- (aq) 难溶电解质 表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡，表达式需注明状态。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习1、请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡方程式。 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq) CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) AgI(s) Ag+(aq) + I-(aq) Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq) 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 类比影响水解平衡的因素，你能分析沉淀溶解平衡的影响因素吗？ 沉淀溶解平衡属于化学平衡，外界因素对其的影响，同样遵守勒夏特列原理。 PbI2饱和溶液中存在PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡状态，若改变条件，对其有何影响 改变条件 平衡移动方向 C（Pb2+ ） C（I-） 升 温 加 水 加 PbI2（s） 加KI（s） → ↑ ↑ → 不变 不变 ← ↓ ↑ 不移动 不变 不变 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 一、沉淀溶解平衡与溶度积 交流 · 研讨 5. 沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动 ②温度： 升温，多数平衡向溶解方向移动（原因：溶解吸热）； 但少数向沉淀方向移动 （例：Ca(OH)2） ③同离子效应： 加入相同的离子，平衡向沉淀方向移动 ④加入与体系中某些离子反应的物质，产生气体或更难溶的物质，导致平衡向溶解的方向移动 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习2、 条件改变平衡发生怎样的移动？ 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 加少量水 ________ ____ ____ 升温 ________ ____ ____ 加MgCl2(s) ________ ____ ____ 加盐酸 ________ ____ ____ 加NaOH(s) ________ ____ ____ 正向移动 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 不变 增大 增大 增大 减小 不变 增大 减小 减小 增大 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 类比化学平衡常数，你能书写难溶电解质的沉淀溶解平衡常数吗？ PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq) Ksp= c平(Pb2+)·c平(I-) 2 K= c平(Pb2+)·c平(I-) c平(PbI2) 2 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。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 一、沉淀溶解平衡与溶度积 6.溶度积的概念 在一定温度下，当难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。其离子浓度的幂之积为一个常数，称之为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm- (aq) 7.溶度积的表达式 Ksp=c平(Mn+)·c平(Am-) m n Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq) Ksp= c平(Pb2+)·c平(I-) 2 =7.1×10-9mol3L-3 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 一、沉淀溶解平衡与溶度积 根据数据，能否用Ksp大小比较其溶解程度的大小 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 一、沉淀溶解平衡与溶度积 8.溶度积的意义 ①Ksp与温度有关，温度一定时，Ksp不变其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。 特例：Ca(OH)2升温 Ksp 减小。 ② Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型物质， Ksp越大在水中的溶解能力越强，如AgCl >AgBr>AgI 对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作为比较依据。如AgCl和Ag2CrO4 ③借助Ksp可以判断难溶电解质在水中是否达到沉淀溶解平衡状态以及可逆过程进行的方向。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 视野 · 拓展 一、沉淀溶解平衡与溶度积 9.溶度积的应用 (1)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。 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm- (aq) Q = cm(Mn+)·cn(Am-) Ksp= c平(Mn+)·c平(Am-) m n 浓度商(Q)表示难溶电解质溶液某一时刻的离子浓度幂的乘积 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 第四，不断进行技术创新。生产中的工艺或方法不是一成不变的，随着时代的发展、各种技术也要不断创新，合成氨研发的历史中，特别是诺贝尔化学奖三次授予了与合成氨有关的科学家就证明了这一点。哈伯（1918年获奖）只是完成了合成氨的基础开发工作，1931年获奖的博施实现了合成氨的工业化，2007年埃特尔获奖的原因则是揭开了合成氨反应历程的“天机”。 19 交流 · 研讨 一、沉淀溶解平衡与溶度积 9.溶度积的应用 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。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习3、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （CaCO3的Ksp =4.96×10-9） （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3 （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ [Ca2+] = [CO32-] = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-12 < Ksp,CaCO３=4.96 10-9 因此无 CaCO3沉淀生成。 [Ca2+]×[CO32-] = 10-4 mol /L Qc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-8 >K sp,CaCO３ 因此有CaCO3沉淀生成。 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 请从沉淀溶解平衡角度解释这个实验所观察到的现象。 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq) 滴加KI溶液 c(I-)增大 Q=c(Pb2+)·c2(I-) Q ＞ Ksp 平衡逆向移动 PbI2黄色 沉淀生成 (2)有关溶度积的计算 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习4、1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为（忽略溶液体积变化） AgCl（S）⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) c(Cl-) ＝ 1 mL×0.012 mol/L-1 mL×0.010 mol/L 1 mL+1 mL ＝ 0.001 mol/L c(Ag+) ＝ Ksp c(Cl-) ＝ ＝ 0.001 1.8×10-10 根据： Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) ＝ 1.8×10-10 1.8×10-7 mol/L 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习5、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-) Ksp c 2(Ag+) ＝ c(S2-) ＝ 6.3×10-50 1.0×10-4 ＝ 6.3×10-46 c(Ag+)≈ 2.5×10-23 mol/L 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡 溶度积Ksp 定义 影响因素 表达式 ①浓度 ②温度 ③同离子效应 电解质在水中的溶解性 意义 应用 知识总结 ZHI SHI ZONG JIE 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 我们小结一下今天的研究思路，要完成化学反应的调控，首先要明确研究目的，针对目的进行可行性研究，确定具体的反应，接下来从理论（化学平衡和化学反应速率）和实践两个层面寻找反应适宜的条件。当然这个条件不是一成不变的，会随着技术、理论的发展不断改进，越来越优，更加环保、低成本是我们一直追求的目标。总之，化学反应的调控，就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 今天的学习就到这里，同学们再见！ 25 练习6、正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。 (2)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。(　 ) (1)难溶电解质的沉淀溶解平衡时，溶解和沉淀的过程仍在进行，且v(溶解)＝v(沉淀)(　　) (3)易溶电解质在水溶液中不可能存在沉淀溶解平衡(　　) (5)向AgCl悬液中加入少量水，溶液中c(Ag+)增大(　　) (6)难溶电解质在水溶液中，只存在沉淀溶解平衡，不存在电离平衡(　　) (7)Ksp小的难溶电解质溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质(　　) (8)改变外界条件使溶解平衡正向移动，Ksp一定增大(　　) (9)向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变小(　　) (10)AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c平(Ag＋)＝c平(Cl－)(　　) 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习7、室温下，Ca(OH)2固体在水溶液中达到沉淀溶解平衡： Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0，现向溶液中加入下列物质， 恢复到室温，Ca(OH)2固体减少的为________________ (填序号)。 ①CaCl2　 ②HNO3　 ③水 　④Na2CO3　 ⑤NaOH 　⑥CH3COONa　 ⑦NH4Cl ②③④⑦ 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习8、有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法正确的是（ ） A. AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断进行，但速率相等 B. AgCl不溶于水，溶液中没有Cl-和Ag+ C. 升高温度，AgCl的溶解度增大，Ksp增大 D. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度和Ksp都不变 AC 练习9、在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)　　 Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是( ) A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液 C.加NaOH固体 D.加少量水 D 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习10、已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－11 mol3·L－3，现有c(Cl－)和c(CrO4 2-)均为0.1 mol·L－1的溶液中滴入AgNO3溶液(不 考虑体积变化)。 (1)首先生成的沉淀是 。 (2)当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中的c(Cl－)为 。 AgCl 1.8×10－5mol·L－1 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.34(fixed_gap:False) Mg(OH)2(s) Mg2＋ (aq)＋2OH－(aq) $$