3.4沉淀溶解平衡 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

加勒比海域的珊瑚礁5年前与现在对比 【文献查阅】 做珊瑚礁的“守护者” 探秘“沉淀溶解平衡” 3 1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展离子观、平衡观。 2.知道离子积和溶度积的概念及关系,并能判断溶解平衡进行的方向，发展“变化观念与平衡思想”学科核心素养。 3.掌握溶度积的有关计算，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 4.增强社会责任意识，进一步培养“科学态度与社会责任”的学科核心素养。 【核心素养目标】 生态情景——保护珊瑚礁 珊瑚虫在白色幼虫阶段便自动固定在先辈珊瑚的石灰质遗骨堆上，珊瑚是珊瑚虫分泌出的外壳，珊瑚的化学成分主要为CaCO3(碳酸钙)，以微晶方解石集合体形式存在，成分中还有一定数量的有机质。 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 1.宏观表征——实验探究CaCO3的溶解 实验用品：5ml的CaCl2饱和溶液，2ml的CaCO3上清液，试管 实验步骤：将CaCl2饱和溶液倒入CaCO3上清液试管中，观察实验现象。 实验探究1： 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 1.宏观表征——实验探究CaCO3的溶解 实验探究1: 实验现象 实验结论 溶液变浑浊，有少量白色颗粒状物质生成 溶液中含有少量的， CaCO3在水溶液中存在溶解 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 2.图像表征——数据分析CaCO3的溶解 实验探究2： 实验用品：电导率传感器，数据采集器，电脑， CaCO3浊液，蒸馏水 实验步骤：测定蒸馏水的电导率； 加入CaCO3浊液，测量溶液电导率的变化； 当电导率不变时，在向其中加入适量蒸馏水，观察其电导率的变化。 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 2.图像表征——数据分析CaCO3的溶解 实验探究2： 曲线变化 实验结论 ①CaCO3溶于水后产生Ca2+和 ②CaCO3的溶解存在限度并达到了溶解平衡 蒸馏水 加入CaCO3浊液 加入蒸馏水 9 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 3.微观表征——动画解释CaCO3的溶解 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 4.符号表征——形成科学概念 在一定温度下，当难溶电解质v(溶解)=v(沉淀)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。 概念 速率 0 时间 v(沉淀) v(溶解) v(溶解)=v(沉淀) 特征：逆、等、动、定、变 任务一、探究沉淀溶解平衡的建立 4.符号表征——形成科学概念 表达式 CaCO3(s) Ca2+(aq) +(aq) 【评价练习1】请写出BaSO4、Mg(OH)2的电离方程式及沉淀溶解平衡方程式。 BaSO4(s) Ba2+(aq) + (aq) Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) BaSO4 Ba2+ + Mg(OH)2 Mg2++ 2OH- 任务二、沉淀溶解平衡的影响因素 溶解度：在一定温度下，某物质在100克溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量。符号：S 【观察】1.课本P79资料卡片找出沉淀溶解平衡的影响因素 ——电解质本身的性质 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 >10g 1g-10g 0.01g-1g <0.01g 任务二、沉淀溶解平衡的影响因素 体系变化 条件 移动方向 c(Ca2+) c() m(CaCO3) 升温 加少量水 加CaCl2 通Na2CO3 通HCl 2.25℃下， CaCO3固体的饱和溶液中存在：CaCO3(s) Ca2+(aq) + (aq) ΔH>0，沉淀溶解平衡当改变条件，完成下列空格: 正向 正向 正向 逆向 逆向 增大 增大 增大 减小 不变 增大 增大 减小 减小 不变 减小 增大 增大 减小 减小 任务二、沉淀溶解平衡的影响因素 【归纳总结】 影响因素 平衡移动 内因 外因 温度（升温） 浓度（加水） 同离子效应 离子反应效应 沉淀本身的性质，不同沉淀的溶解度不同 正向移动(Ca(OH)2反例) 正向移动 正向移动 逆向移动 【评价练习2】牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3(aq)＋OH－(aq)。 (1)长时间喝碳酸饮料对牙齿有什么危害？为什么？ (2)在牙膏中添加适量的Ca2＋或，能否保护牙齿？为什么？ 不能。碳酸饮料中会产生H+，会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动，破坏保护层。 能。牙膏中添加适量的Ca2＋或会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，有利于牙齿的保护。 【思考】如何定量描述难溶电解质沉淀溶解平衡的限度？ 化学式 溶解度/ g AgCl 1.5×10-4 AgBr 8.4×10-6 Ag2S 1.3×10-16 BaSO4 3.1×10-4 Mg(OH)2 6.9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 任务三、溶度积常数 1.概念：难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。 Ksp只与温度有关 2.表达式 AmBn (s) mAn+(aq) + nBm- (aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 【评价练习3】写出AgCl 、Fe(OH)3的溶度积常数表达式 Ksp= Ksp= 任务三、溶度积常数 【评价练习4】已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。请回答下列问题： (1) 25 ℃时，将AgCl固体、AgI固体溶于水中分别制成饱和溶液， AgCl溶液中c(Ag＋)约为________ mol·L－1， AgI溶液中c(Ag＋)约为 mol·L－1。 (2)25 ℃时，取一定量含有I－、Cl－的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中 为________。 提示： Ksp数值越小，溶解度越小？ 2.92×10－8.5 1.34×10－5 4.7×10－7 任务三、溶度积常数 3. Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 【小组讨论】已知：25 ℃时Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ag2CrO4溶液中c(Ag＋) ________ AgCl溶液中c(Ag＋) (填“大于”“小于”或“等于”下同) 。说明Ag2CrO4的溶解度________AgCl的溶解度。 大于 大于 Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq) ＋(aq) 　　　　　　 2x mol·L－1　 x mol·L－1 AgCl饱和溶液中：c(Ag＋)＝1.34×10－5 mol·L－1，所以，AgCl更难溶。 【解析】 提示： 任务三、溶度积常数 3. Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 【注意】 ①对于同类型（阴、阳离子个数相同）物质，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 ②对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。 化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4 Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 5.6×10－12 2.0×10－12 任务三、溶度积常数 4.应用 (1)判断是否达到沉淀溶解平衡 【评价练习5】如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-5mol·L-1Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？已知CaCO3 Ksp=5.0×10-9 【解析】混合后：c(Ca2+) = 1×10-4 mol·L-1 c() = 1.5×10-5 mol·L-1, Qc = c()·c(Ca2+) = 1.5×10-9 ,故产生不沉淀。 ①Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出 ②Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态 ③Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Q（任意时刻）＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 任务三、溶度积常数 4.应用 (2)用于比较生成沉淀的顺序 【评价练习6】已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO42-，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　) A．Cl－、Br－、 B．、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、 D．Br－、、Cl－ C 任务三、溶度积常数 4.应用 (3)计算使某离子沉淀完全时所需溶液的pH 一般认为当离子浓度小于10－5 mol·L－1时即沉淀完全，因此可依据金属氢氧化物的Ksp求出当金属离子沉淀完全时溶液的pH。 【高考连接】（2020年新课标Ⅲ）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Fe及其氧化物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 废镍催化剂 Fe3+、Ni2+ 调pH 控pH 浓缩结晶 NaOH溶液 滤渣 硫酸镍晶体 滤液 金属离子 Ni2+ Fe3+ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 7.2 8.7 2.2 3.2 已知： （1）已知Ni(OH)2的Ksp= 1×10－15.6。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。 3.2~6.2 科学运用，保护珊瑚礁 CaCO3(s) Ca2+(aq) + (aq) ΔH>0 （珊瑚礁） 海水酸化： CO2 + H2O H2CO3 ；H2CO3 + + HCO3- + + HCO3- 全球变暖： ΔH>0，温度升高，溶解度增大。 26 中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。 实现“双碳”目标，不是别人让我们做，而是我们自己必须要做。我国已进入新发展阶段，推进“双碳”工作是破解资源环境约束突出问题、实现可持续发展的迫切需要，是顺应技术进步趋势、推动经济结构转型升级的迫切需要，是满足人民群众日益增长的优美生态环境需求、促进人与自然和谐共生的迫切需要，是主动担当大国责任、推动构建人类命运共同体的迫切需要。 ——2022年1月24日，习近平在十九届中央政治局第三十六次集体学习时的讲话 保护环境，实现“双碳目标”，体现大国担当 课堂小结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 二、沉淀溶解平衡的影响因素 三、溶度积常数Ksp 图像 宏观 微观 符号 沉淀溶解平衡 【达标检测】 D 1.25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) ⇌ Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2＋和I－的浓度都增大 B．溶度积常数Ksp增大 C．沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中Pb2＋的浓度减小 2.用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_______，加碱调节至pH为_______时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_______时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是____________________，原因是_________________________。 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39 Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 【课后作业】查阅资料，分小组制作水处理器，降低水中Ca2+、Mg2+的含量。  c(Ag＋)·c(Cl－) c(Fe3＋)·c3(OH－) $$