3.4 沉淀溶解平衡 第2课时（教学设计）化学人教版选择性必修1

第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 年级 高二 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版选择性必修1 第三章 第四节 第2课时 教学目标 1.能够结合化学平衡移动原理，用与的相对大小解释沉淀生成、溶解、转化的本质，明确三类过程的发生条件。 2.掌握沉淀生成的两类常用方法（调节pH法、加沉淀剂法），理解除杂时沉淀剂的选择原则；掌握沉淀溶解的常见方法（酸溶解、盐溶解等），能从平衡移动角度解释溶解过程；掌握沉淀转化的一般规律，知道溶解度差距越大转化越易进行，特殊条件下溶解度小的沉淀也可转化为溶解度大的沉淀。 3.能运用沉淀溶解平衡理论解决实际问题，包括工业除杂pH范围的判断、废水处理、锅炉水垢去除、氟化物防龋齿等，掌握沉淀完全的判断标准（离子浓度、沉淀完全的pH计算、沉淀转化反应的平衡常数计算等定量分析方法。 教学重点 1.沉淀生成、溶解及转化的基本原理； 2.溶度积规则的应用。 教学难点 1.沉淀溶解平衡在生产生活中的实际应用； 2.相关pH计算、沉淀转化反应的定量分析。 教材分析 本节教学内容源于新课标人教版（2019年版）高中化学选择性必修1第三章《水溶液中的离子反应与平衡》第四节《沉淀溶解平衡》的第2课时，是沉淀溶解平衡理论在生产、生活中的实际应用模块。本节课承接上一课时沉淀溶解平衡的基本概念、溶度积常数等知识点，是化学平衡移动原理在难溶电解质体系的延伸应用，对完善水溶液中离子反应与平衡的知识体系具有重要作用，也为后续化工流程类问题的分析提供核心理论支撑。 教材按照“沉淀的生成—沉淀的溶解—沉淀的转化”的逻辑编排内容，每个板块均结合真实问题情境展开：以工业废水除重金属离子、粗盐提纯除杂等实例讲解沉淀生成的方法与应用，以水垢的酸溶、氢氧化镁溶于铵盐等实验讲解沉淀溶解的原理，以锅炉除硫酸钙水垢、氟化物防龋齿等生活生产实例讲解沉淀转化的规律，同时配套了典例计算与实验探究内容，既落实了“用平衡理论分析实际问题”的课标要求，也渗透了变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任的核心素养。 学情分析 本节课的教学对象是高二学生，已经具备充足的前置知识储备：此前已经系统学习了化学平衡移动原理，掌握了弱电解质电离、盐类水解等水溶液中的离子平衡规律，上一课时刚刚学习了沉淀溶解平衡的建立过程、溶度积常数的含义、通过离子积Q与Ksp的大小关系判断平衡移动方向的方法，初中阶段也接触过碳酸钙与盐酸反应、氯化银沉淀生成等基础沉淀反应，具备学习本节课的理论基础。 但学生的认知仍存在明显短板：多数学生仅能机械记忆沉淀反应的现象，无法灵活运用溶度积常数定量分析沉淀生成、转化的先后顺序，对沉淀转化的规律存在“只能由溶解度大的沉淀转成溶解度小的沉淀，溶解度小的沉淀绝对不能转化为溶解度大的沉淀”的认知误区，对除杂过程中pH调节范围的计算、沉淀转化的平衡常数推导等内容也容易出现逻辑混乱。同时高二学生已经具备较强的逻辑推理能力，对贴近生产生活的真实问题探究兴趣较高，教学中可结合实验现象、实际案例引导学生逐步推导，突破认知误区，落实核心素养。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【生活问题引导】同学们好！上课前老师先问大家几个生活里的小问题：大家有没有观察过家里用了很久的烧水壶内壁？是不是附着着一层黄白色、硬邦邦的水垢？你们的爸妈一般是怎么除去这层水垢的？还有咱们日常用的牙膏很多都标注了“含氟防蛀”，大家有没有好奇过为什么氟能保护牙齿？除此之外，我们经常在环保新闻里看到，工业产生的废水里含有铜、汞等有毒重金属离子，直接排放会严重污染水源和土壤，工厂又要通过什么方法把这些有害离子除去呢？ （预留1-2分钟让学生自由发言分享生活经验，比如有的同学会说用醋除水垢，有的听过含氟牙膏的宣传等） 【衔接过渡】大家分享的生活经验都很有用！上节课我们已经学习了沉淀溶解平衡的基本理论，知道难溶电解质的溶解平衡是动态平衡，可以通过改变外界条件调控平衡移动的方向。刚才提到的除水垢、含氟牙膏防蛀、工业废水除重金属，本质上都是对沉淀溶解平衡的应用。今天我们就一起从理论出发，探究怎么通过调控沉淀的生成、溶解和转化，解决这些生产生活中的实际问题，学完之后大家甚至可以给家人优化除水垢的小方案哦。 1.激发学生兴趣，提升参与度：以学生熟悉的生活场景、日常经验作为切入点，快速拉近抽象化学理论和现实生活的距离，打破学生对平衡理论“晦涩难懂、脱离实际”的刻板印象，激发学生的表达欲和探索欲，主动参与到课堂思考中。 2.衔接新旧知识，明确学习目标：通过生活问题自然关联上节课所学的沉淀溶解平衡核心知识点，引导学生建立“理论可以指导实际应用”的认知，同时抛出的三类问题恰好对应本节课“沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化”三个核心学习模块，让学生带着明确的问题驱动学习，提高学习的针对性和主动性。 3.落实核心素养培养：将环保废水处理、生活健康等实际问题融入导入，既呼应了课标中“应用沉淀溶解平衡解决生产生活实际问题”的要求，也能潜移默化培养学生的科学态度与社会责任素养，让学生感受到化学学科的实用价值。 环节一沉淀的生成 任务一 工业废水中含有哪些金属离子？如何除去这些金属离子呢？ 【引入】工业生产排放的废水中常含有Cu2+、Hg2+ 等重金属离子，直接排放会造成严重的环境污染，我们可以利用沉淀反应将这些离子除去。 【教师提问】请同学们观察课件给出的25℃常见难溶电解质的数据表，思考：如果要除去废水中的Cu2+、Hg2+，选择什么沉淀剂效果最好？依据是什么？ 【学生思考】 1.分组讨论后回答：可以选择Na2S或者H2S作为沉淀剂，因为CuS、HgS的非常小，溶解度极低，反应后剩余的重金属离子浓度可以降到排放标准以下。 2.写出反应的离子方程式：Cu2＋＋S2－= CuS↓、Hg2＋＋H2S = HgS↓＋2H＋。【讲解】同学们的分析非常正确，沉淀除杂的核心就是让目标杂质离子生成溶解度尽可能小的沉淀，当离子浓度小于时，就可以认为离子已经沉淀完全。 知识总结 一、沉淀的生成 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.原理： 通过加入沉淀剂，或应用同离子效应，或控制溶液的PH， Q>Ksp，生成溶解度小的沉淀，溶解度越小越好。 任务二 如何用调节pH法除去溶液中的杂质离子？ 【引入】除了直接加沉淀剂，我们还可以通过调节溶液pH，让杂质离子生成氢氧化物沉淀除去，比如工业原料氯化铵中常混有氯化铁杂质，就可以用这种方法除杂。 【教师提问】 1.要除去NH4Cl中的Fe3+，选择什么试剂调节pH不会引入新杂质？ 2.已知25℃时Ksp[Fe(OH)3] =2.8×10-39，离子浓度小于视为沉淀完全，计算Fe3+沉淀完全时溶液的pH至少为多少？ 【学生思考】 1.回答：加入氨水调节pH，反应生成{NH4+，不会引入新杂质，反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 。 2.推导计算过程：根据Fe(OH)3(s)⇌ Fe3+(aq) + 3OH-(aq) 代入Ksp ＝ c(Fe3+)·c3(OH-)， 当溶液中Fe3+的浓度为1×10-5 mol/L时： ， c(OH-≈6.5×10-12mol/L，， 即pH≥2.8时Fe3+沉淀完全。 【讲解】同学们的计算逻辑非常清晰。我们再延伸思考一个问题：粗制CuSO4·5H2O中常混有Fe2+杂质，为什么提纯时要先加H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，再调节pH=4除杂？ 已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17 ，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39 ， Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 CuSO4 饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41 mol/L 【学生思考】计算得如果直接沉淀Fe(OH)2，Fe2+沉淀完全时的pH远大于Cu2+开始沉淀的pH，会导致Cu2+也沉淀损失；而氧化为Fe3+后，pH=4时Fe3+已经沉淀完全，此时Q =c(Cu2+)·c2(OH-)=1.41×(10-10)2 =1.41×10-20 ， Q ＜Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 Cu2+不会沉淀，能达到除杂目的。 知识总结 一、沉淀的生成 3.沉淀的方法 ⑴调节pH法 ： ①工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，再加入氨水调节pH，可使 Fe3+生成 Fe(OH)3 沉淀而除去； ②加入氨水调节pH，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。 Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ ③调节溶液的pH≥2.8，可认为完全沉淀了Fe3+。 ④沉淀除杂原则：选择生成Ksp 尽量小的沉淀 不引入新的粒子 不消耗其他原料 常用氧化剂：硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等。 调pH可用：MO、MOH、MCO3等(M为目标元素，不引入新杂质)。 pH的调节范围：pH最小值要能使杂质离子沉淀完全,pH最大值不能使目标离子开始沉淀。 ⑵加沉淀剂法 在工业废水处理过程中，以Na2S 作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS 等沉淀而除去，也是分离、除去杂质常用的方法。 Na2S作沉淀剂：Cu2＋＋S2－= CuS↓ Hg2＋＋S2－= HgS↓ H2S作沉淀剂： Cu2＋＋H2S = CuS↓＋2H＋ Hg2＋＋H2S = HgS↓＋2H＋ ①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。（沉淀类型不同，要通过计算确定）。 ②当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为已完全沉淀 。 任务三 利用生成沉淀分离或除去某种离子的要求 【教师提问】(1)如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐?为什么? (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? 【讲解】 1.钡盐，因为Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液分别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。 。 2.增大所用沉淀剂的浓度，有利于反应向沉淀生成的方向进行 。 【例1】在粗制CuSO4 ·5H2O 晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2 溶液，使Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液pH=4，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4 的目的。请查阅附录Ⅲ，通过计算解释原因（已知25 ℃时CuSO4 饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41 mol/L）。 Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17 Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39 Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 【答案】 【例2】如CuCl2溶液中混有FeCl2 该如何除去？ ①可以加入什么物质来调节pH？ ②调节pH的范围？ ③为什么需要先将Fe2+氧化为Fe3+？若不氧化会出现什么情况？ 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) Fe2+ 6.95 8.95 Cu2+ 4.42 6.67 Fe3+ 1.87 3.2 【答案】 方法：向溶液加入少量的H2O2，使Fe2+氧化成Fe3+，然后再加入Cu(OH)2或CuO或Cu2(OH)2CO3调节pH至3.2≤pH<4.42，再将生成的Fe(OH)3沉淀过滤除去。 加入Cu(OH)2、CuO、碱式碳酸铜等 Fe2+在pH为6.95时开始沉淀，此时Cu2+已经沉淀，pH为8.95时Fe2+沉淀完全，Cu2+也已经沉淀完全，若没有氧化Fe2+直接调pH不能达到除杂目的 环节二沉淀的溶解 任务四 如何用沉淀溶解平衡原理解释盐酸除水垢？ 【引入】家里的烧水壶、工业锅炉使用久了会结水垢，主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4 ，常用稀盐酸浸泡除去，我们已经知道CaSO4不与盐酸反应，那盐酸可以溶解CaCO3的原理是什么？ 【教师提问】写出CaCO3的沉淀溶解平衡式，分析加入盐酸后平衡的移动方向。 【学生思考】写出平衡：CaCO3(s) ⇌ CO32- (aq) + Ca2+(aq) ，加入盐酸后，H+与CO32-反应生成CO2和H2O，使CO32-减小，，平衡向沉淀溶解的方向移动，最终CO32-完全溶解， 总反应为CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑ 【讲解】沉淀溶解的核心原理就是：设法不断减小溶解平衡体系中相应离子的浓度，使，平衡就会向沉淀溶解的方向移动。 知识总结 二、 沉淀的溶解 1．原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去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。 运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸除碳酸钙的原理 任务五 实验验证：稀盐酸溶解氢氧化镁的沉淀溶解 【引入】我们进行三组对比实验，向盛有等量Mg(OH)2 固体的三支试管中分别加入蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液，观察实验现象。 【教师提问】 1.描述三组实验的现象，并用平衡原理解释？ 2.NH4Cl溶液可以溶解Mg(OH)2 有两种猜想： ①NH4Cl水解生成的H+中和OH-使平衡移动； ②NH4Cl直接与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O使平衡移动。请设计实验验证哪种猜想正确？ 【学生思考】 1.现象：加蒸馏水的试管固体几乎不溶解，滴加酚酞显浅红色；加盐酸的试管固体迅速溶解；加NH4Cl的试管固体逐渐溶解。加盐酸时H+中和OH-，使Mg(OH)2(s) ⇌Mg2+(aq) + 2OH-(aq)平衡正向移动。 2.讨论后回答：取等量Mg(OH)2 固体加入中性的CH3COONH4溶液NH浓度与NH4Cl溶液相近，如果固体溶解，说明猜想②正确，如果不溶解说明猜想①正确。 【讲解】实验证明中性CH3COONH4也可以溶解Mg(OH)2，所以NH4Cl溶液可以溶解Mg(OH)2 的主要原因是NH直接结合OH-，使OH-降低，平衡正向移动。 Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 知识总结 二、 沉淀的溶解 2.沉淀溶解方法: 加酸、碱、盐、强氧化剂等 3.实验验证溶解氢氧化镁 滴加的试剂 蒸馏水 盐酸 现象 固体无明显溶解现象，(滴加酚酞溶液变浅红) 迅速溶解 ⑴酸溶解法 Mg(OH)2(s) ⇌Mg2+(aq) + 2OH-(aq) Mg(OH)2 + 2HCl ＝ MgCl2 + 2H2O 应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应。 对于Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，H+与OH-反应，使c(OH-)减小，使Q ＜Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动。只要盐酸足够，沉淀完全溶解。 ⑵盐溶解法 向盛有少量Mg(OH)2固体的试管中滴加适量NH4Cl溶液，观察现象 滴加的试剂 NH4Cl溶液 盐酸 现象 逐渐溶解 迅速溶解 Mg(OH)2＋2NH4Cl = MgCl2＋ 2NH3·H2O 环节三沉淀的转化 任务六 水垢中含有CaSO4，也能用盐酸除去吗？ 【引入】刚才我们提到水垢中的CaSO4不与盐酸反应，工业上除这类水垢时，会先用饱和Na2CO3溶液浸泡，再用盐酸清洗，就可以除去CaSO4，这其中的原理是什么？ 【教师提问】已知KspCaSO4=4.9×10-5，KspCaCO3=3.4×10-9，写出转化的离子方程式，并计算反应的平衡常数，说明转化能否进行完全。 【学生思考】写出离子方程式： CaSO4(s) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3 (s) + SO42-(aq) ， 平衡常数很大，说明转化可以进行得很完全。 【讲解】这个过程就是沉淀的转化，本质是沉淀溶解平衡的移动，一般来说溶解度小的沉淀更容易转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度差别越大，转化越容易。 知识总结 三、沉淀的转化 1.用化学平衡的原理解释CaSO4 → CaCO3 沉淀的转化 2.沉淀的转化实质： 沉淀溶解平衡的移动 3.沉淀的转化规律： (1)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。 (2)当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。 (3)如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能实现分步沉淀，从而达到提纯、分离的目的。 任务七 沉淀转化的实验验证 【引入】我们进行两组实验验证沉淀转化的规律： 实验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。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。振荡试管，然后再向其中滴加8 滴0.1 mol/L Na2 S溶液，观察并记录现象。 实验2：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。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。 【教师提问】描述两组实验的现象，对应的大小关系是什么？可以得出什么转化规律 【学生思考】 1.实验1现象：白色沉淀→黄色沉淀→黑色沉淀，说明KspAgCl>KspAgI>KspAg2S} 2.实验2现象：白色沉淀转化为红褐色沉淀，说明Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Fe(OH)3] 。 3.规律：一般溶解度更小的沉淀更容易生成，沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。 知识总结 三、沉淀的转化 4.实验验证沉淀的转化 ⑴AgCl → AgI → Ag2S 步骤 (1) (2) (3) 现象 生成白色沉淀 生成黄色沉淀 生成黑色沉淀 AgNO3＋NaCl = AgCl↓(白色)＋NaNO3 AgCl＋KI = AgI↓(黄色)＋KCl 2AgI＋Na2S = Ag2S↓(黑色)＋2NaI 用平衡移动的原理分析 实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。 ⑵Mg(OH)2 → Fe(OH)3 步骤 (1) (2) 现象 生成白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ 3Mg(OH)2(s) + 2Fe3+(aq) ⇌ 2Fe(OH)3(s) + 3Mg 2+(aq) 用平衡移动的原理分析 3Mg(OH)2(s) + 2Fe+3(aq) ⇌ 2Fe(OH)3(s) + 3Mg 2+(aq) 任务八 由溶解度小的沉淀转化为溶解度大的沉淀能否实现？ 【引入】我们刚才讨论的都是溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，那反过来能不能实现？比如BaSO4(Ksp=1.07×10-10) ，BaCO3(Ksp=2.58×10-9)，BaSO4能不能转化为BaCO3 【教师提问】计算转化反应BaSO4＋CO32－ ⇌ BaCO3＋SO42－的平衡常数，当CO32－ 满足什么条件时，反应可以正向进行？ 【学生思考】计算得BaSO4＋CO32－ ⇌ BaCO3＋SO42－ 【例3】计算当CO32-的浓度达到SO42-浓度的多少倍数时，才能实现 由BaSO4转化成BaCO3沉淀。KSP(BaSO4) =1.1×10-10 KSP(BaCO3) =2.58×10-9 【答案】BaSO4＋CO32－ ⇌ BaCO3＋SO42－ 反应正向进行，所以只要加入饱和Na2CO3溶液，多次浸泡更换溶液，就可以实现BaSO4转化为BaCO3。 【讲解】沉淀转化的方向不是绝对的，只要改变离子浓度使，溶解度小的沉淀也可以转化为溶解度更大的沉淀。 任务九 探讨：沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。 知识总结 三、沉淀的转化 5.沉淀转化的应用 (1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq)， 反应为CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4， CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 (2)自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)， 反应为CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4， CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 ⑶氟化物预防龋齿： 牙齿表面釉质层的主要成分——难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)] Ca5(PO4)3OH(s) ⇌5Ca2+(aq) + 3PO43- (aq) + OH-(aq) 氟离子与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石 Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq) ⇌ Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq) 氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的溶解度更小，更能抵抗酸的侵蚀，氟离子还能抑制口腔细菌产生酸。 【例4】现进行下列实验： 实验步骤 实验内容 Ⅰ 将0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合，得到悬浊液a，将悬浊液a过滤，得到滤液b和白色沉淀c Ⅱ 向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液，滤液出现浑浊 Ⅲ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液，沉淀变为黄色 下列关于上述实验的分析错误的是( ) A．悬浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq) B．滤液b中不含Ag+ C．步骤Ⅲ表明AgCl转化为AgI D．该实验可以证明：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) 【答案】B 【解析】A项，向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI 溶液，滤液出现浑浊，说明滤液b中含Ag+，说明难溶电解质AgCl的悬浊液a中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+ (aq)+ Cl-(aq)，A正确；B项，向滤液b中滴加KI溶液出现浑浊(生成AgI)，说明滤液b中含有Ag+，B错误；C项，步骤Ⅲ中白色AgCl沉淀变为黄色，说明AgCl转化为AgI，C正确；D项，沉淀易向更难溶的方向转化，实验III中AgC可转化为AgI，证明 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，D正确；故选B。 从真实生产生活场景切入，点明本节课核心学习内容，激发学生学习兴趣，落实"科学态度与社会责任"核心素养。 通过实验证据推理建立沉淀溶解平衡概念，明确方程式书写的易错点，落实“证据推理与模型认知”的核心素养。 通过工业除杂的真实情境，结合溶度积计算，让学生掌握沉淀生成的原理和应用，落实"宏观辨识与微观探析""证据推理与模型认知"核心素养。 通过对比实验探究，引导学生基于证据推理分析沉淀溶解的本质，学会用平衡移动原理解释实际问题，落实"科学探究与创新意识"核心素养。 课堂小结 七、板书设计 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 一、沉淀的生成 1.原理：改变条件使，平衡向生成沉淀方向移动 2.常用方法 （1）调节pH法：除去金属离子杂质，遵循不引入新杂质原则 （2）加沉淀剂法：如加Na₂S除去废水中Cu²⁺、Hg²⁺等重金属离子 3.应用：工业物质提纯、废水处理 二、沉淀的溶解 1.原理：改变条件使，平衡向沉淀溶解方向移动 2.常用方法 （1）酸溶解法：如盐酸溶解CaCO₃、Mg(OH)2水垢 （2）盐溶解法：如NH₄Cl溶液溶解Mg(OH)2 三、沉淀的转化 1.实质：沉淀溶解平衡的移动 2.规律 （1）一般规律：溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀，Ksp差值越大，转化越容易 （2）特殊情况：控制离子浓度满足Q>Ksp，可实现难溶沉淀向溶解度稍大的沉淀转化 3.应用：锅炉除CaSO₄水垢、含氟牙膏防龋齿、自然界矿物转化 随堂练习 1．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中，逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，下列判断正确的是( ) A．Mg2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀 C．同时沉淀 D．Mg2+和Cu2+均不可能沉淀 【答案】B 【解析】Mg(OH)2和Cu(OH)2为同种类型的沉淀，Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，所以当c(Mg2+)=c(Cu2+)时，Cu2+沉淀时所需c(OH-)更小，所以逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢増大，Cu2+先沉淀；故选B。 2．某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 【答案】B 【解析】溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液pH，使铁离子全部沉淀。 3．已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是(　　) A．固体逐渐溶解，最后消失 B．固体由白色变为黑色 C．固体颜色变化但质量不变 D．固体逐渐增多，但颜色不变 【答案】B 【解析】ZnS和CuS的阴、阳离子个数比为1∶1，且Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，可得ZnS溶解度大于CuS，因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4会使ZnS沉淀转化生成黑色CuS沉淀。 4．向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是(　　) A．白色沉淀为ZnS，而黑色沉淀为CuS B．上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp C．利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 D．该过程破坏了ZnS的溶解平衡 【答案】B 【解析】该过程破坏了ZnS的溶解平衡，Cu2＋结合了ZnS溶解产生的S2－，生成了比ZnS更难溶的CuS，同时也说明了ZnS的Ksp大于CuS的Ksp。 教学反思 本节课以工业废水处理、水垢清除、龋齿预防等真实生产生活情境为载体，结合实验探究引导学生理解沉淀生成、溶解、转化的核心原理，落实了化学平衡思想与证据推理的核心素养，讲练结合的模式也帮助学生快速巩固了知识点，较好完成了预设教学目标。 但教学中仍存在不足：部分学生对不同类型难溶物的Ksp与溶解度的对应关系易混淆，涉及pH计算的题目掌握不够扎实；演示实验的学生参与度较低。后续需针对薄弱点设计专项练习，可将部分演示实验改为分组探究实验，同时补充更多贴近生活的应用案例，进一步提升学生的学习兴趣与知识应用能力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $