3.4.2沉淀溶解转化 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦沉淀溶解平衡的生成、溶解与转化，通过新课导入中Q与Ksp关系及化学平衡理论，搭建从化学平衡知识到实际应用的学习支架，衔接前后知识点脉络。 其亮点在于结合实验探究（如AgCl→AgI→Ag₂S转化实验）和定量分析（Ksp数据对比），培养科学思维与探究能力，联系废水处理、龋齿防治等实例体现化学观念，典例精讲助学生解决除杂问题，教师可高效教学，学生能建立知识体系。

第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 1 2 1 本节重点 本节难点 从化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化 从定量的角度分析沉淀的生成与转化 知识导航 2 沉淀的生成 Q＞Ksp 沉淀的溶解 Q＜Ksp 沉淀的转化 更难溶 一种溶液转化为另一种沉淀 沉淀转化为溶液中的离子 难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，我们可以通过改变条件，使平衡向着需要的方向移动。 因此，沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域具有广泛的应用。 溶液中的离子转化为沉淀 1 3 新课导入 1．应用：在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来 达到分离或除去某些离子的目的。 2．方法 实例 操作及原理 调节 pH法 除去NH4Cl中的FeCl3 溶于水，加氨水调节pH Fe3＋＋3NH3·H2O === Fe(OH)3↓＋3 除去CuCl2中的FeCl3 促进Fe3+ 水解：Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ 加Cu(OH)2：Cu(OH)2 + 2H+ === Cu2+ + 2H2O 加CuO：CuO + 2H+ === Cu2+ + 2H2O 一、沉淀的生成 知识梳理 实例 操作及原理 沉淀剂法 除去废水中的Hg2+ 加入Na2S：S2- + Hg2+ === HgS↓ 除去废水中的Cu2＋ 通 入H2S：H2S + Cu2+=== CuS↓ + 2H+ 一、沉淀的生成 加 入Na2S：Cu2＋＋S2-＝CuS↓ Hg2＋＋H2S＝HgS↓＋2H＋ 通 入H2S ： 加沉淀 剂法 知识梳理 原理 目的 试剂 例1、除去MgCl2溶液中的杂质FeCl3。 加入MgO等会消耗Fe3+水解生成的H＋，水解平衡向正向移动，即使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去。 加入试剂后，消耗H+使Fe3+的水解平衡正向移动。 Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋ MgO、Mg(OH)2、MgCO3 切忌：前门驱虎，后门引狼 调pH 值法 典例精讲 1、应用：在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 进水 预处理设备 混合 投药 药剂设备 部分回流 沉淀物处理设备 沉淀物排除 反应沉淀 补充处理 出水 化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 一、沉淀的生成 知识梳理 调节pH形成氢氧化物沉淀 氢氧化物 开始沉淀时的pH值 (0.1mol/L) 沉淀完全时的pH值 (＜10-5mol/L) Cu(OH)2 4.67 6.67 Fe(OH)3 1.48 2.81 根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？ 加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至3~4，促进Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。 ［思考与交流］ 知识梳理 ③同离子效应法 增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动。 BaSO4(s) ⇌ Ba2＋(aq) ＋ SO42-(aq) 如： 增大Ba2＋或SO42- 的浓度，使Q＞Ksp，平衡朝生成沉淀的方向移动 ④氧化还原法： 改变某离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来。 氢氧化物 开始沉淀时的pH值（0.1mol/L） 沉淀完全时的pH值 (＜10-5 mol/L) Cu(OH)2 4.6 6.7 Fe(OH)2 5.8 8.3 Fe(OH)3 1.2 3.0 根据上表CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？ 【结论】先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至3到4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。 拓展延伸 ①加沉淀剂法 如：Cu2+、Hg2+加入S2-； Ba2+加入SO42-； Mg2+加入OH-等 ②调pH值法 利用水解原理，加入对应氧化物、氢氧化物，碳酸盐等使水解平衡正向移动。 2、沉淀的生成 沉淀生成总结： 1、原理：沉淀的生成——Q＞Ksp ③同离子效应法 ④氧化还原法： 改变某离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来。 知识梳理 利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。 2、如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小？ 1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还钡盐？为什么？ 增大所用沉淀剂的浓度。 加入钡盐。因为Ksp(BaSO4)＜Ksp(CaSO4)，向溶液中加入等物质的量的钡盐和钙盐，钡盐使溶液中剩余的c(SO42-)较小。 思考与讨论 课本82页 知识梳理 在实际应用中，常常会遇到使难溶物质溶解的问题。根据平衡移动原理，对于在水中难溶电解质，如果想办法移去平衡体系中的离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 对于反应 MmAn(s) ⇌ mMn+(aq) + nAm-(aq) 二、沉淀的溶解 1、原理：设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。使Qc < Ksp Q > Ksp时，溶液中有沉淀析出 Q = Ksp时，沉淀与溶解处于平衡状态 Q < Ksp时，溶液中无沉淀析出 知识梳理 锅炉及其管道内的水垢 烧水壶的水垢 请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 如何除去这些水垢？ 水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等 ——“酸洗”(盐酸浸泡） 二、沉淀的溶解 知识梳理 思考与讨论 1、如何才能使沉淀溶解平衡正向移动呢？ CaCO3(s) Ca2+ (aq) ＋CO32－(aq) 加入盐酸时，消耗CO32-生成CO2气体，CO32-浓度不断减小，Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，使得沉淀溶解平衡正向移动。 只要盐酸足够多，CaCO3就可以完全溶解。 H+ + HCO3- + H+ H2CO3 CO2↑+H2O ③加热。 ②加水。 ①减少生成物（离子）的浓度。 知识梳理 实验验证 【实验3-3】 添加试剂 蒸馏水 盐酸 现象 沉淀不溶解 沉淀溶解 思考与讨论 1、写出实验3-3有关反应的化学方程式。 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。 2、运用平衡移动原理分析、解释实验3-3发生的反应。 3、除加水和盐酸外，你还有其他方法使Mg(OH)2沉淀溶解吗？ 加热、加氯化铵溶液 Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq) NH4+ + H2O NH3.H2O + H+ 知识梳理 二、沉淀的溶解总结 加酸法 消耗溶解生成的OH-、CO32-等 加水法 稀释有利于溶解。 2、沉淀的溶解 在实际应用中，有时需要将一种沉淀转化为另一种沉淀。那么，在什么条件下能够实现沉淀的转化呢？ 加热法 升温有利于溶解。 1、原理：Q＜Ksp 盐溶解法 Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液 知识梳理 1、向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，观察并记录现象。 2、振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。 3、振荡试管，然后向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S溶液，观察并记录现象。 实验探究 【实验3-4】 步骤 1 2 3 现象 白色沉淀 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 三、沉淀的转化 知识梳理 2、向上述溶液中再滴加KI溶液，生成的黄色沉淀AgI中的Ag+从何而来？ AgCl (s) Ag+ (aq) ＋Cl－(aq) 1、AgCl与NaI溶液会发生反应吗？AgI与Na2S溶液呢? AgCl(s) + I- (aq) AgI(s) + Cl-(aq) 2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + l-(aq) 思考与讨论 知识梳理 当向AgCl沉淀中滴加入KI溶液时，溶液中 Q[AgI]＞Ksp[AgI] ，因此生成Agl沉淀，使AgCl的沉淀溶解平衡正向移动。 3、AgCl的溶解度很小，溶液中Ag+的量很少，生成AgI的量应该也很少，为什么产生大量黄色AgI沉淀？ AgCl (s) Ag+ (aq) ＋Cl－(aq) I- (aq) + AgI (s) 难溶向更难溶转化 Ksp[AgCl]=1.8×10-10 Ksp[Agl]=8.5×10-17 ＞＞ 溶解性： Agl比AgCl更难溶 思考与讨论 物质 Ksp AgCl 1.8×10-10 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3×10-30 知识梳理 4、向试管中再加入Na2S溶液，为什么会有黑色沉淀生成？ Agl (s) Ag+ (aq) ＋l－(aq) Ksp[Ag2S]=6.3×10-50 Ksp[Agl]=8.5×10-17 S[Ag2S]=1.3×10-16g S[Agl]=2.1×10-7g 2Ag+ (aq) + S2- (aq) Ag2S(s) 溶解性： Ag2S比Agl更难溶 当向Agl沉淀中滴加入Na2S溶液时，溶液中Q[Ag2S]＞Ksp[Ag2S]，因此生成Ag2S沉淀，使Agl的沉淀溶解平衡正向移动。 ＞＞ 不能直接判断 溶解度 思考与讨论 物质 Ksp AgCl 1.8×10-10 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3×10-30 知识梳理 2Agl (s) + S2-(aq) Ag2S(s) ＋ 2l－(aq) AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) ＋ 2Cl－(aq) 6、根据溶解度和Ksp来思考，沉淀间的转化有什么规律？ S=1.5×10-4g S=3.7×10-7g S=1.3×10-16g AgCl 白色 Agl 黄色 Ag2S 黑色 溶解度小的沉淀向溶解度更小的沉淀更易转化,两者差别越大，转化越容易。 简言之，微溶向难溶、难溶向更难溶转化。 思考与讨论 知识梳理 实验关键点： 2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液 生成 白色 沉淀 白色沉淀 转化为 黄色沉淀 黄色沉淀 转化为 黑色沉淀 2滴 0.1 mol/L AgNO3溶液 4滴 0.1 mol/L KI溶液 8滴 0.1 mol/L Na2S溶液 Ag+虽好，但不能过量哦！ 实验细节：若银离子过量，加入KI溶液后，I-会与过量Ag+生成沉淀AgI，无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。同理，加入Na2S溶液后，S2-会与过量Ag+生成沉淀Ag2S，无法证明Ag2S是由AgI沉淀通过平衡移动转化成的 知识梳理 1、向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2〜4滴2 mol/L NaOH溶液，观察并记录现象。 2、向上述试管中滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。 步骤 1 2 现象 白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 实验探究 【实验3-5】 知识梳理 沉淀的转化实质 一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大，转化越容易。 注意：溶解度小的沉淀在一定条件下也能转化为溶解度大的沉淀 难溶向更难溶转化-----非常容易。 更难溶向较难溶-----非常难，需要多次进行。 沉淀的转化 知识梳理 24 自然界中，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使它们转化为铜蓝(CuS)。 请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 闪锌矿 (ZnS) 方铅矿 (PbS) 铜蓝 (CuS) 拓展延伸 25 Cu2＋(aq)＋ZnS(s) CuS(s)＋Zn2＋(aq) ZnS(s) S2-(aq) + Zn2+(aq) + Cu2+(aq) CuS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) PbS(s) S2-(aq) + Pb2+(aq) PbS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Pb2+(aq) 闪锌矿(ZnS) Ksp ＝1.6×10-24 方铅矿(PbS) Ksp ＝8.0×10-28 拓展延伸 26 氟化物牙膏治龋齿的化学原理是什么？为什么吃糖多了可能坏牙？ 龋齿与含氟牙膏 拓展延伸 27 更难溶沉淀 难溶 沉淀 离子 1、调pH值 2、加沉淀剂 减小离子浓度 更难溶——易 较难溶——难 沉淀溶解平衡的应用——平衡的移动 课堂小结 为什么用硫酸钡作钡餐 利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系M统的X射线透视时，常使用BaSO4中作内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2+有剧毒，水溶钡餐透视性钡盐不能用作钡餐。BaCO3与BaSO4都是难溶于水的，由它们的溶度积可知，它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不是很大，但是BaCO3不可用作钡餐，而BaSO4则可以，这是为什么呢? 由于胃酸的酸性很强，如果BaCO3入胃，胃酸可与CO32-反应生成二氧化碳和水，使CO32-的浓度降低，此时BaCO3的沉淀溶解平衡正向移动，使Ba2+浓度增大而导致人体中毒，所以BaCO3，不可用作钡餐。而SO42-是强酸酸根离子，在溶液中难以与H+结合成硫酸分子，胃液中高浓度H+对BaSO4的沉淀溶解平衡基本没有影响，Ba2+浓度可以保持在安全浓度标准以下，因此 BaSO4可用作钡餐。 拓展延伸 第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀的生成和溶解 沉淀的转化 沉淀的生成 沉淀的溶解 沉淀转化的过程探究 沉淀转化的实质与条件 沉淀转化的应用 课堂小结 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 自然界中原生铜的硫化物的转化： ( 渗透、遇闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS) ) ( 原生铜的硫化物 ) ( CuSO 4 (aq) ) ( 铜蓝(CuS) ) ( 氧化、淋滤 ) $