3.3.1 沉淀溶解平衡 课件-2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

沉淀溶解平衡 年 级：高二年级 学 科：化学（鲁科版） 主讲人： *** 学 校：***市第二高级中学 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 中文： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 1 1.通过实验探究，能从微观的角度认识沉淀的溶解，建立沉淀溶解平衡模型。 2.通过类比化学平衡相关知识，了解溶度积和浓度熵的关系，学会判断反应进行的方向。理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。 学习目标 2 肾结石为泌尿系常见病，多发病，人群发病率5%。病因是尿液中成石物质浓度升高或溶解度降低，析出晶体并局部生长聚积形成结石。 【思考】肾结石是怎样形成的？ 为什么多喝水能有效缓解肾结石？ 3 问题一: 结石的成分及形成原理？ CaC2O4 80% 难溶于水 Ca3(PO4)2 9% 难溶于水 HUr (尿酸) 5% 微溶于水 4 【任务一】建立难溶电解质的沉淀溶解平衡模型 【实验目的】探究难溶电解质PbI2（黄色固体）在水中是否会微量溶解 【提出假设】 猜想1：如果PbI2能微量溶解，则PbI2的饱和溶液中存在Pb2+和I- 猜想2：如果PbI2不能微量溶解，则PbI2的饱和溶液中不存在Pb2+和I- 【实验验证】①取PbI2上层清夜于洁净试管中， ②加入两滴硫酸酸化，再加入2ml过氧化氢， ③最后加入淀粉溶液观察现象 5 【任务一】建立难溶电解质的沉淀溶解平衡模型 【实验目的】探究难溶电解质PbI2（黄色固体）在水中是否会微量溶解 【归纳结论】任何物质都能溶解，溶解的PbI2完全电离成Pb2+和I-， Pb2+和I-又能结合成PbI2沉淀，构成可逆反应。 【实验验证】取PbI2上层清夜于洁净试管中，加入硫酸酸化的过氧化氢，再加入淀粉溶液观察上层清夜变蓝 6 【任务一】难溶电解质的溶解平衡 1. 概念：在一定温度下，当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，溶液中各离子的浓度保持不变，这种平衡称为沉淀溶解平衡。 2. 特征 逆 等 动 定 变 PbI2（s) ⇌ Pb2＋(aq) + 2I-(aq) 3. 沉淀溶解平衡方程式 逆：难溶物的溶解与沉淀是一个可逆过程 等：v溶解 = v沉淀 ≠ 0，是一个动态平衡 动： 定：平衡时，溶液中各离子浓度保持不变 变：条件改变时，溶解平衡发生移动 7 【任务一】难溶电解质的溶解平衡 3、溶解平衡方程式： BaSO4: CaCO3: Ag2S: 友情提示 ①必须注明固体，必须用可逆符号，溶液符号可以省略 ②检查电荷守恒和原子守恒 BaSO4（s） ⇌Ba2+(aq) +SO42-(aq) CaCO3（s） ⇌Ca2+(aq) +CO32-(aq) Ag2S （s） ⇌2Ag+ (aq)+S2-(aq) 8 问题二：结石产生的条件? 医学资料显示，肾结石的主要成分是难溶的草酸钙，日常饮食中人体摄取的Ca2+和C2O42- , 但只有少数人患病，为什么？ 【证据推理】 1、若c(Ca2+)和c(C2O42-)过大，超过一定限度，则形成肾结石 2、如何确定限度？ 9 【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度 4、溶度积常数 Ksp （1）定义：一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数（简称溶度积）。 Ksp =cm (Mn+)· cn(Am-) （2）表达式： 对于反应 MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq) 请大家写出BaSO4 ，CaCO3， Ag2S的Ksp表达式 化学式 Ksp 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36 AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24 AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28 Ag2SO4 6.3×10-5 FeS 6.3×10-18 Ag2S 6.3×10-50 HgS 1.6×10-52 常见难溶电解质的溶度积常数（25℃） 结论：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小越难溶 Ksp与温度有关，其他条件一定时，一般温度越高，Ksp越大 【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度 以CaC2O4为例：CaC2O4(s) ⇌Ca2+(aq) + C2O42-(aq) Qc ＞Ksp 溶液过饱和，会继续产生沉淀 Qc = Ksp 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 Qc＜Ksp 溶液不饱和，若体系中有足量固体存在，还可继续溶解直到平衡。 若人体内c(Ca2+)·c(C2O42-) >KSP，则形成结石 【任务二】定量描述难溶电解质溶解程度 (1)已知Ksp(CaC2O4) =4.0×10-9 mol2/L2，尿钙含量 2.50 mmol/L，人体中浓度达到多少就会产生结石？ c(Ca2+) = 2.50 mmol/L = 2.50×10-3 mol/L Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9 c() = 1.60×10-6 mol/L (2)若使Ca2+完全沉淀，那么此时的浓度是多少? 当Ca2+完全沉淀时，c(Ca2+) < 1×10-5 mol/L Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9 c() > 4.0×10-4 mol/L 13 【任务三】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素 CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42-(aq) 1.内因（决定性因素）： 难溶电解质本身的性质。 2.外因： 遵循平衡移动原理 浓度 ①加水：平衡向溶解方向移动。 ②同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向沉淀的方向移动 ③温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 14 问题三：肾结石病怎么预防？ CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42-(aq) （1）多喝水！ （2）不要过度补钙 （3）不要过量食用含草酸（盐）的食物： 任务一： 通过肾结石的成分及形成原理，建立难溶电解质的沉淀溶解平衡 任务二： 通过分析肾结石的形成，得出溶度积的概念，及Q与Ksp关系 任务三： 通过对肾结石的防治，总结归纳出沉淀溶解平衡的影响因素 课堂检测 1.牙齿表面覆盖的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+ (aq)+PO43- (aq)+OH-(aq), 下列活动对牙齿会产生什么影响？ A.多吃糖（糖发酵会产生H+） B.多补钙 C.长期引用碳酸饮料 D.使用含氟牙膏 【资料卡片】 含氟牙膏是指含有氟化物的牙膏。科学家们发现，氟化物能有效预防龋齿，是因为氟化物能使Ca5(PO4)3OH(s) 转化为更难溶的Ca5(PO4)3F (s) 17 课堂检测 2.溶洞里有美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩是不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向下滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小，致使碳酸钙沉淀析出。这些沉淀经过千百万年的集聚，渐渐形成了钟乳石。石笋等。请写出上述过程所涉及反应的化学方程式，并从沉淀溶解平衡的角度进行解释。 一.沉淀溶解平衡概念及特点 二.溶度积Ksp及其应用 三.影响沉淀溶解平衡的因素 四.解决沉淀溶解平衡的基本思路 “看到”微粒→“找到”平衡→“想到”移动 依据：1.溶度积常数（Ksp） 2.平衡移动规律 眼中有微粒，心中有平衡 课堂小结 感谢聆听 $$