3.4.1 沉淀溶解平衡 【教学评一体化】课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 容山中学 化学科组 第四节 沉淀溶解平衡 第1课时 沉淀溶解平衡 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 沉淀溶解平衡 2 溶度积常数Ksp 学习目标 1、认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2、能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。 3、掌握溶度积Ksp及意义。了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。 新课导入 生活中的化学 钡离子是一种有毒的重金属离子，当人体中钡离子浓度达到2×10-3mol/L时，就会对健康产生危害。钡矿开采、冶炼、制造、使用钡化合物过程中都可能接触到钡，造成职业性钡中毒；非职业性钡中毒大多是将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]当做食盐或者纯碱误食而引起。 中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出。 任务一 探究沉淀溶解平衡的证据 联想质疑 01 02 为什么使用Na2SO4治疗可溶性钡盐中毒？ 加入过量解毒剂Na2SO4溶液后，Ba2+能否完全沉淀？ 设计实验 验证假设 根据现有仪器与药品设计实验模拟钡盐中毒救治，并验证你对问题2的猜想。 实验用品：试管、试管架、胶头滴管、量筒。 0.05mol/L Na2SO4溶液、0.05mol/L BaCl2溶液、饱和硫酸钠溶液。 任务一 探究沉淀溶解平衡的证据 【实验结果讨论与分析】 1. 向充分反应后的上清液中，滴加饱和Na2SO4溶液仍会出现沉淀可能的原因是什么？ 2. 通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？沉淀反应真的不能进行彻底吗？ 能否设计实验证明你的猜想？ 任务一 探究沉淀溶解平衡的证据 演示实验 用电导率仪测定50mL蒸馏水的电导率，向其中加入0.5g BaSO4，观察电导率的变化，待电导率变化稳定后再加入10mL 蒸馏水，观察电导率变化。 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 BaSO4沉淀难溶并非不溶，这也说明沉淀反应并不能完全进行彻底。 时间/s 演示实验 用电导率仪测定50mL蒸馏水的电导率，向其中加入0.5g BaSO4，观察电导率的变化，待电导率变化稳定后再加入10mL 蒸馏水，观察电导率变化。 现象分析 实验结论 阅读课本P77，表3-3几种电解质的溶解度(20℃)，你能得到什么启示？ 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 AgNO3 BaCl2 Ba(OH)2 Ag2SO4 Ca(OH)2 CaSO4 AgCl AgBr Ag2S BaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3 10g 1g 0.01g 易溶 可溶 微溶 难溶 化学式 溶解度/ g AgCl 1.5×10-4 AgNO3 211 AgBr 8.4×10-6 Ag2SO4 0.786 Ag2S 1.3×10-16 BaCl2 35.7 Ba(OH)2 3.89 BaSO4 3.1×10-4 Ca(OH)2 0.160 CaSO4 0.202 Mg(OH)2 6.9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。 物质的溶解是绝对的，不溶是相对的。 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 AgNO3 BaCl2 Ba(OH)2 Ag2SO4 Ca(OH)2 CaSO4 AgCl AgBr Ag2S BaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3 10g 1g 0.01g 易溶 可溶 微溶 难溶 化学式 溶解度/ g AgCl 1.5×10-4 AgNO3 211 AgBr 8.4×10-6 Ag2SO4 0.786 Ag2S 1.3×10-16 BaCl2 35.7 Ba(OH)2 3.89 BaSO4 3.1×10-4 Ca(OH)2 0.160 CaSO4 0.202 Mg(OH)2 6.9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 生成BaSO4沉淀后，有三种粒子在反应体系中共存： BaSO4(s) 、Ba2+(aq)、 SO42-(aq) 即使过量的Na2SO4也无法完全沉淀溶液中的Ba2+。 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 时间/s 演示实验 用电导率仪测定50mL蒸馏水的电导率，向其中加入0.5g BaSO4，观察电导率的变化，待电导率变化稳定后再加入10mL 蒸馏水，观察电导率变化。 现象分析 实验结论 具有化学平衡的一般特征： 逆、等、动、定、变。 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 一定温度下，当沉淀溶解速率等于沉淀生成速率时，固体量和各离子浓度不变，此时沉淀达到最大溶解，形成电解质的饱和溶液。同时也达到溶解平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 一、难溶电解质溶解平衡的建立 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) 1. 概念： 2. 表达式： 【问题1】什么是沉淀溶解平衡？ 如何用符号表达BaSO4在水中建立的溶解平衡？ 学习评价 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq) 1、请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。 CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) AgI(s) Ag+(aq) + I- (aq) Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2- (aq) 注意与电离方程式区别 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 BaSO4(s) Ba2+(aq) +SO42-(aq) 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。 2. 表达式： 二、溶度积常数 1. 溶度积(Ksp): Ksp(BaSO4) = c(Ba2+)∙c(SO42-) 【问题2】实验模拟钡盐中毒解毒后，溶液中剩余Ba2+的浓度是多少？是否达到有效解毒？ 涉及化学平衡的计算常需要哪些数据？ 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 常见难溶电解质的溶度积常数表(25 ℃) 查阅课本P122 附录III，说一说溶度积常数有什么规律特点？ 难溶物 Ksp 溶解度/g AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16 Ag2SO4 1.2×10-5 0.786 BaSO4 1.1×10-10 3.1×10-4 CaCO3 5.0×10-9 7.1×10-4 Fe(OH)3 2.6×10-39 3×10-9 Mg(OH)2 6.9×10-4 6.9×10-4 难溶 微溶 3. 意义： Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。 4. 影响因素： Ksp与温度有关。其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 5. 应用：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。 cm(An＋)·cn(Bm－) Ksp＝ 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。 Q：离子积，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－) ＞ = < 任务二 建立认识沉淀溶解平衡的基本模型 BaSO4(s) Ba2+(aq) +SO42－(aq) Ksp(BaSO4) = c(Ba2+)∙c(SO42-) 3mL 0.05mol/L Na2SO4 溶液+ 2 mL 0.05mol/L BaCl2溶液，充分反应后，溶液中剩余的SO42－浓度为（忽略溶液体积变化）： c(SO42－) ＝ 3 mL×0.05 mol/L－2 mL×0.05 mol/L 3 mL+2 mL 1×10-2 mol/L ＝ c(Ba2+) ＝ Ksp c(SO42－) ＝ 1.1×10-8 mol/L ＝ 1×10-2mol/L 1.1×10-10 <2×10-3mol/L 实验模拟解毒成功！ 一般情况，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。 【问题2】实验模拟钡盐中毒解毒后，溶液中剩余Ba2+的浓度是多少？是否达到有效解毒？ (已知：当人体中钡离子浓度达到2×10-3mol/L，会对健康产生危害。) 任务三 应用沉淀溶解平衡理论解决实际问题 问题 拓展 已知：当人体中钡离子浓度达到2×10-3mol/L，会对健康产生危害。 1. 进行钡盐解毒，所需SO42－的最低浓度溶液是多少？ c(SO42－)＝ Ksp c(Ba2+) ＝ 5.5×10-8 mol/L ＝ 2×10-3mol/L 1.1×10-10 2. 实际生活中，中毒者采用5%的Na2SO4溶液洗胃，是否有效解毒？ 已知：5%的Na2SO4溶液中的c(SO42-) ≈ 0.35 mol/L ≫ 5.5×10-8 mol/L 可有效解毒！ 任务三 应用沉淀溶解平衡理论解决实际问题 学以致用 沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择洗涤剂具有指导作用。 例如，现制得BaSO4沉淀，请根据本节课所学知识选择合适的洗涤剂，以尽可能减少BaSO4沉淀的损失，并说明理由。 学习评价 2、已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表： 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 特别提醒：大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但也有少数例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。 课堂小结 难溶电解质 沉淀 溶解 沉淀溶解平衡 反应 视角 平衡 视角 表达 Ksp 应用 ？ 沉淀生成 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq) $$