3.4 沉淀溶解平衡 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修·

该高中化学课件以沉淀溶解平衡为核心，通过敦煌壁画颜料变黑现象导入，围绕“难溶物是否绝对不溶”展开，从溶度积Ksp定义、沉淀转化原理到离子积与溶度积关系，构建现象-原理-应用的学习支架。 其亮点是以文化遗产保护为真实情境，融合化学观念与科学态度，通过PbCO₃与PbS的Ksp对比、离子积判断沉淀转化培养科学思维。H₂O₂修复壁画实例体现化学服务文化传承，学生能感受学科价值，教师可落实情境教学与核心素养。

沉淀溶解平衡 68 mm 以敦煌壁画颜料的变色与保护为例 铅白（PbCO3） 硫化铅（PbS） 壁画颜料为何会失去光泽？ 被称为“难溶物”的白色颜料，在水汽中真的绝对不溶吗？ 它是如何变成黑色物质的？ 核心问题 千年之美： 敦煌壁画使用了大量无机矿物颜料，如白色的铅白（主要成分含PbCO3）。 岁月之殇： 部分壁画暴露在空气中，白色颜料逐渐发黑脱落，失去了原本的色彩。 化学探秘： 经检测，黑化部位生成了黑色的硫化铅（PbS）。 Ksp 是衡量难溶物溶解能力的重要定量工具 如何衡量难溶物的溶解能力? 难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数，称为溶度积常数 Ksp。 Ksp只与温度有关，通常温度升高， Ksp增大。 Ksp 小 → 更难溶； Ksp 大 →相对易溶 在同类型沉淀中，Ksp越小，物质越难溶。 溶度积常数Ksp Ksp(PbCO3)=c(Pb2+) ·c(CO32-) 4.影响因素： 2.表达式： 3.意义： 1.定义： 本质：沉淀转化驱动了壁画颜料黑化 白色为何会变成黑色? 由 于PbS 的 Ksp远小于PbCO3,体系更易生成更难溶的PbS, 沉淀发生转化。 空气中的微量 H2S 溶于表面水膜，可提供含硫粒子。 PbCO3 (白色) PbS (黑色) H2S/ 水膜作用 PbS 更难溶 PbS: Ksp ≈ 8.0×10-28 PbCO3 :Ksp ≈ 7.4×10 -14 数据对比 难溶颜料的微观溶解 结论：难溶≠绝对不溶 少量溶解 表面水膜 通常把溶解度小于0.01g 的电解质称为难溶电解质。 仍会有极少量 Pb2+和 CO32-脱离固体表面进入溶液。 即使是极难溶的 PbCO3, 在表面水膜作用下， 物质的溶解是绝对的， “不溶”是相对的。 溶解的绝对性： 溶解度界定： PbCO3 表面 (壁画颜料颗粒) 事实： Pb2+ CO32- 判断口诀： 大于析出，等于平衡，小于溶解 离子积(Q)与溶度积(Ksp)的博弈 比较任意时刻的Q 与平衡时的 K sp,可以判断体系状态。 溶液过饱和 达到平衡 Q > Ksp 有沉淀析出 沉淀与溶解并存 无沉淀析出；若有沉淀则会溶解 ① ② Q < Ksp 溶液未饱和 ③ Q = Ksp 1.逆 ：可逆过程，存在溶解和沉淀两个方向。 2.等：V 溶解 = V沉淀。 3.动：动态平衡，反应并未停止。 4.定： 平衡时， 离子浓度保持恒定。 5.变：温度、浓度改变时，平衡会移动。 抓住五字：逆、等、动、定、变 沉淀溶解平衡的特征 与所有化学平衡一样，沉淀溶解平衡也具有这些特征。 什么是沉淀溶解平衡? 本质： 这是一个动态平衡过程 在一定温度下，沉淀溶解与沉淀生成同时进行。 当溶解速率 = 生成速率时， 固体量和溶液中离子浓度保持不变。 PbCO3 (s) ⇌ Pb2+(aq)+CO32-(aq) 溶解 微观动态： 平衡状态： PbCO3 (s) 方程式： 生成沉淀 Pb2+ Pb2+ Pb2+ Pb2+ CO32- CO32- CO32- CO32- 化学平衡原理，为文物修复提供科学方法 如何让壁画“焕颜”? Q(Pb2+)·c(S²)< Ksp(PbS),即 Q<K, 黑色PbS 持续溶解并转化为白色PbSO4。 怎样把黑色PbS变回白色，又尽量不破坏壁画基底? H2O2 将 PbS 氧化为 PbSO4,并不断消耗含硫粒子。 PbS (黑色) PbSO4 (白色) 修复前 修复后 向发黑部位喷洒适量 H2O2 。 平衡视角： 化学方案： 修复难题： 因此 H2O2 感谢聆听! 总结与升华 1.知识梳理 更能为保护人类文化遗产提供科学武器。 化学不仅能解释微观世界的规律， 让化学知识服务文化传承 应用溶度积 判断沉淀的 规则 生成、溶解与转化 修复前 修复后 2.文化价值 不溶是相对的 建立沉淀 溶解平衡 掌握Ksp 10 $