内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡(第1课时)
课题
&3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
课型
新授课
授课时间
课时量
1
教学目标
1.宏观辨识与微观探析:通过分析AgCl沉淀生成与溶解的动态过程,建立沉淀溶解平衡的概念,能正确书写难溶电解质的沉淀溶解平衡表达式。
2.变化观念与平衡思想:从化学平衡特征迁移,归纳沉淀溶解平衡“逆、等、定、动、变”的特征,能运用勒夏特列原理定性分析温度、浓度等条件改变对沉淀溶解平衡的影响。
3.证据推理与模型认知:理解溶度积常数Ksp的概念及意义,能根据溶度积Ksp与离子积Q的相对大小判断沉淀的生成与溶解,并运用Ksp判断离子能否沉淀完全、判断沉淀析出顺序、计算离子开始沉淀的pH及沉淀转化问题。
4.科学态度与社会责任:结合四川黄龙碳酸钙沉积自然现象,认识沉淀溶解平衡在自然界中的存在;体会化学平衡理论对解释自然现象、解决化工除杂、污水处理的价值,建立运用化学视角认识真实世界的意识。
教学重点
沉淀溶解平衡的建立、表达式书写与特征、溶度积常数Ksp的概念及其应用
教学难点
溶度积常数Ksp的概念及其应用
教学资源
(教学手段)
多媒体课件(PPT);教材P79资料卡片(表3-3几种电解质的溶解度);教材P126附录Ⅲ(常见难溶电解质的溶度积常数);微观动态模拟动画(AgCl溶解沉淀过程);课堂任务单。
教学过程
教学程序
教师行为
学生行为
设计意图
环节一:
创设情境
(3 min)
【情境创设】
大家可以低头看看化学《选必一》课本上的封面,有谁知道封面的取景地是哪吗?没错,正是“天上瑶池镜,人间黄龙池”的四川黄龙,这是由碳酸钙历经数万年沉积而成,它与化学平衡之间存在什么关系呢?就让我们通过今天的学习来认识水溶液中的第三种平衡:沉淀溶解平衡。
观看景观素材,思考问题,产生认知冲突,进入新课学习。
利用真实自然情境,激发探究兴趣,建立化学与自然现象的联系,落实科学态度与社会责任素养。
环节二:
建立沉淀溶解平衡概念
(14 min)
【活动1-1 认知冲突驱动】
我们知道,溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如,将将AgNO3溶液与NaCl溶液混合,生成白色AgCl沉淀。
【提问】
等物质的量AgNO3和NaCl充分反应,此时溶液中还有Ag+和Cl-吗?
【讲解】
师:阅读教材P79的资料卡片,表3-3 几种电解质的溶解度(20℃)可以看出:在20℃时,AgCl的溶解度为1.5×10-4 g,即溶液中存在着Ag+和Cl-。
师:根据物质的溶解度大小可以划分为:易溶、可溶、微溶、难溶电解质。人们习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
【强调】难溶≠绝对不溶。
【小结】
反应体系中三种粒子共存,即使过量的NaCl也无法完全沉淀溶液中的Ag+。
【活动1-2 微观动画探究】
(播放AgCl固体在水中溶解沉淀微观动画)
①溶解:在水分子作用下少量Ag+、Cl-脱离AgCl表面进入水中;
②沉淀:溶液中的Ag+、Cl-受表面阴、阳离子的吸引回到表面析出。
③当v(溶解)=v(沉淀)时,得到饱和AgCl溶液,建立沉淀溶解平衡。
【概念建构】
【活动1-3 平衡特征迁移】
组织学生从化学平衡特征迁移,归纳沉淀溶解平衡“逆、等、定、动、变”的特征。
【活动1-4 条件改变对平衡的影响】
【思考】
哪些因素会影响沉淀溶解平衡?
(结合实例分析)
阅读资料卡片,将AgCl、BaSO4、Fe(OH)3等按溶解度归类,体会“难溶并非不溶”。
观察分析AgCl溶解—沉淀的动态过程,理解沉淀溶解平衡的建立。
归纳沉淀溶解平衡概念,练习书写BaSO4、Ag2S、Fe(OH)3的平衡表达式。
迁移化学平衡特征,说出沉淀溶解平衡“逆、等、定、动、变”的特征。
小组讨论完成平衡移动表格,小组代表汇报结果。
从学生已有离子反应认知切入,创设认知冲突,为建立沉淀溶解平衡作铺垫,渗透难溶≠不溶的观念。
通过动态过程建立概念,突破表达式书写与特征归纳的难点,渗透“微粒观、动态平衡观”。
运用勒夏特列原理定性分析平衡移动,加深对影响因素及同离子效应的理解。
环节二:
溶度积常数及其应用
(23 min)
【过渡】
与电离平衡、水解平衡一样,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。
【活动2-1 书写Ksp表达式】
写出AgCl和Ag2S的溶度积常数表达式。
【小结】
AmBn(s)⇌mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)
【强调】固体纯物质一般不列入平衡常数。
【分析】
25℃时,常见难溶电解质的溶度积常数,你能发现哪些规律?
【活动22 Ksp的解读】
【活动2-3 Q与Ksp判据模型构建】
【活动2‑4 Ksp四类应用讲练结合】
①判断溶液中离子能否沉淀完全
【强调】在一般情况下,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
②判断沉淀析出的顺序
【强调】溶解度小的先沉淀
③计算某离子开始沉淀的pH值
④计算离子的浓度比
(教师巡回指导,针对学生易错点讲解。)
【总结】
【回扣导入】
黄龙碳酸钙沉积本质就是沉淀溶解平衡移动。
书写AgCl和Ag2S的溶度积常数表达式。
小组讨论分析Ksp特点;建立Q‑Ksp判断模型;完成课堂例题演算;梳理计算的通用步骤。
跟随教师梳理知识框架,呼应开课情境。
构建溶度积模型;区分同类型、不同类型Ksp比较误区;落实证据推理与模型认知素养;通过典型例题突破定量计算难点。
首尾呼应,形成完整知识体系。
作业布置
作业内容
(注明是否分层)
作业类型
作业反馈
1.写出下列物质沉淀溶解平衡方程式与溶度积Ksp表达式:Cu(OH)2、Ag2CO3、CaF2。
2.已知,填写Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq),填写条件改变对平衡的影响(升温、加固体、加水有固体剩余、加稀盐酸)。
3.教材课后基础习题及相关配套练习题
基础性
√
探究性
实践性
体验性
板书设计
&3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡的建立
1.概念:
2.表达式:AmBn(s)⇌mAn+(aq)+nBm-(aq)
3.特征:逆、等、定、动、变
4.影响因素:
(1)内因(难溶电解质本身的性质)
(2)外因:温度、浓度、同离子效应、化学反应
二、溶度积常数
1.表达式:Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)
2.应用:
Q>Ksp,沉淀析出
Q=Ksp,处于平衡
Q<Ksp,无沉淀析出
教学反思
本课借助黄龙自然情境导入,利用旧知迁移构建沉淀溶解平衡模型,落实核心素养。但课堂内容偏多,溶度积计算留给学生演算时间不足,小组活动参与不均衡,缺少实物实验支撑。后续应精简课时内容,增加当堂练习,补充沉淀转化演示实验,完善分层作业讲评,兼顾不同层次学生学习。
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