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人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 难溶电解质的溶解平衡教学设计
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这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 难溶电解质的溶解平衡教学设计，共4页。教案主要包含了沉淀溶解平衡的应用等内容，欢迎下载使用。
课题：第四节 难溶电解质的溶解平衡(二)
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识与技能
了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和转化)
过程与方法
引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题
情感态度
价值观
在活动中增强团结、协作的合作意识，培养学生学习化学的兴趣，以及对立统一的辩证唯物主义观点
重 点
难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化
难 点
沉淀的转化和溶解
知
识
结
构
与
板
书
设
计
二、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法 B、加沉淀剂法 C、同离子效应法 D、氧化还原法
（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
(2) 盐溶解法
(3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
3、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
教学过程
教学步骤、内容
教学方法动
【新课引入】难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。本节课我们共同探究沉淀反应的应用。
【板书】二、沉淀溶解平衡的应用
【探究问题】向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象？运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因
【讲解】加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。
【提问】以上是存在溶解平衡时的情况，如果不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？
【探究问题】如何处理工业废水中的Fe3+？
【讲解】加入含OH－的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，OH－的溶液就是“沉淀剂”。还可以通过调节溶液的pH值来使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
【讲解】常见的方法是调节PH法和加沉淀剂法。如工业原料氯化铵中含杂质FeCl3，使其溶解于H2O，再加入氨水调节PH至7-8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2+等生成极难溶的硫化物CUS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
【板书】1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法 B、加沉淀剂法 C、同离子效应法 D、氧化还原法
【讲解】1、 沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀剂，因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。如：被沉淀离子为Ca2+离子，可用生成CaCO3，CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来，但这三种沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2C4的形式，Ca2+离子去除的最完全。
2、形成沉淀和沉淀完全的条件：由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%--50%。要注意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2，用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。
(4)控制溶液PH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应，必须控制溶液的PH值。
3、通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去
【思考与交流】P63, 指导学生思考讨论两个问题
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？
从溶解度角度考虑，应选择钡盐
【板书】（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
【讲解】生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一，但不是唯一方法。
【板书】(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
【随堂练习】为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ D ）
A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO
【过渡】既然已经存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动考虑。
【提问】结合以前的知识，如果想溶解碳酸钙，可以用什么方法？为什么？
【板书】2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
【投影】CaCO3的溶解
【讲解】在上述反应中，气体CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡体系中的CO32―浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于强酸，其反应如下：FeS+2H＋==Fe2＋+H2S；Al(OH)3+3H＋ ==Al3＋+3H2O；Cu(OH)2+2H＋==Cu2＋+2H2O
【过渡】除了酸之外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。
【板书】(2) 盐溶解法
【投影实验3-3】
滴加试剂
蒸馏水
盐酸
氯化氨溶液
现象
固体无明显溶解现象
迅速溶解
逐渐溶解
【思考与交流】1、有关反应的化学方程式：
2、应用平衡移动原理分析、解释上述发生的反应。并试从中找出使沉淀溶解的规律
【分析】：对于难溶氢氧化物来说，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2……，加酸，由于形成弱电解质水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于盐酸，表示如下：
由于溶液中生成水，OH-离子浓度降低，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mg(OH)2沉淀溶解。
Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度较大的氢氧化物还能溶于NH4Cl溶液中。表示为：
由于溶液中生成弱电解质NH3·H2O，使OH-离子浓度降低，Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mn(OH)2沉淀溶解。
【小结】上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解、电离出的OH―分别与酸和盐电离出的H＋、NH4＋作用，生成弱电解质H2O和NH3·H2O，它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OH―，H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。
【过渡】除此之外，还有一些其他方法。例如，AgCl可溶于NH3·H2O，银氨溶液的配制过程其实质都是生成配合物沉淀溶解
【板书】(3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
【讲解】如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C(S2―)而达到沉淀溶解的目的。例如：3CuS+8HNO3 == 3Cu(NO3)2 +S+2NO+4H2O
【随堂练习】试用平衡移动原理解释下列事实
FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。
CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。
分别用等体积的蒸馏水和0.010ml/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
【过渡】当向AgNO3和NaCl恰好完全反应的平衡体系中加入I－，若再加入S2－，会看到什么现象？
【投影实验】向盛有10滴0.1 ml/L的AgNO3溶液的试管中加0.1 ml/L的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 ml/L KI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加0.1 ml/L的Na2S溶液，观察并记录现象
【思考】根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
【设问】
步骤
AgCl和AgNO3溶液混合
向所得固体混合物中滴加KI溶液
向新得固体混合物中滴加Na2S溶液
现象
又白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
【演示实验3－5】根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
步骤
向MgCl2 溶液中滴加NaOH 溶液
向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3 溶液
静置
现象
有白色沉淀析出
白色沉淀变红褐色
红褐色沉淀析出溶液褪至无色
【板书】、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
【讲解】淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
【板书】(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
【总结】沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
【随堂练习】
1、将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是： _
2、己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)＋2OH－(aq)，CaCO3(s) Ca2+(aq)＋CO32－(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写山上述两个反应的化学方程式：
①S02与CaCO3悬浊液反应
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
学生回忆、讨论
学生思考、讨论、回答：可以加入含OH－的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
教学回顾：
课题：第四节 难溶电解质的溶解平衡(二)
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识与技能
了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和转化)
过程与方法
引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题
情感态度
价值观
在活动中增强团结、协作的合作意识，培养学生学习化学的兴趣，以及对立统一的辩证唯物主义观点
重 点
难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化
难 点
沉淀的转化和溶解
知
识
结
构
与
板
书
设
计
二、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法 B、加沉淀剂法 C、同离子效应法 D、氧化还原法
（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
(2) 盐溶解法
(3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
3、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
教学过程
教学步骤、内容
教学方法动
【新课引入】难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。本节课我们共同探究沉淀反应的应用。
【板书】二、沉淀溶解平衡的应用
【探究问题】向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象？运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因
【讲解】加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。
【提问】以上是存在溶解平衡时的情况，如果不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？
【探究问题】如何处理工业废水中的Fe3+？
【讲解】加入含OH－的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，OH－的溶液就是“沉淀剂”。还可以通过调节溶液的pH值来使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
【讲解】常见的方法是调节PH法和加沉淀剂法。如工业原料氯化铵中含杂质FeCl3，使其溶解于H2O，再加入氨水调节PH至7-8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2+等生成极难溶的硫化物CUS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
【板书】1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法 B、加沉淀剂法 C、同离子效应法 D、氧化还原法
【讲解】1、 沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀剂，因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。如：被沉淀离子为Ca2+离子，可用生成CaCO3，CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来，但这三种沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2C4的形式，Ca2+离子去除的最完全。
2、形成沉淀和沉淀完全的条件：由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%--50%。要注意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2，用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。
(4)控制溶液PH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应，必须控制溶液的PH值。
3、通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去
【思考与交流】P63, 指导学生思考讨论两个问题
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？
从溶解度角度考虑，应选择钡盐
【板书】（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
【讲解】生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一，但不是唯一方法。
【板书】(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
【随堂练习】为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ D ）
A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO
【过渡】既然已经存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动考虑。
【提问】结合以前的知识，如果想溶解碳酸钙，可以用什么方法？为什么？
【板书】2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
【投影】CaCO3的溶解
【讲解】在上述反应中，气体CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡体系中的CO32―浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于强酸，其反应如下：FeS+2H＋==Fe2＋+H2S；Al(OH)3+3H＋ ==Al3＋+3H2O；Cu(OH)2+2H＋==Cu2＋+2H2O
【过渡】除了酸之外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。
【板书】(2) 盐溶解法
【投影实验3-3】
滴加试剂
蒸馏水
盐酸
氯化氨溶液
现象
固体无明显溶解现象
迅速溶解
逐渐溶解
【思考与交流】1、有关反应的化学方程式：
2、应用平衡移动原理分析、解释上述发生的反应。并试从中找出使沉淀溶解的规律
【分析】：对于难溶氢氧化物来说，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2……，加酸，由于形成弱电解质水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于盐酸，表示如下：
由于溶液中生成水，OH-离子浓度降低，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mg(OH)2沉淀溶解。
Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度较大的氢氧化物还能溶于NH4Cl溶液中。表示为：
由于溶液中生成弱电解质NH3·H2O，使OH-离子浓度降低，Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mn(OH)2沉淀溶解。
【小结】上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解、电离出的OH―分别与酸和盐电离出的H＋、NH4＋作用，生成弱电解质H2O和NH3·H2O，它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OH―，H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。
【过渡】除此之外，还有一些其他方法。例如，AgCl可溶于NH3·H2O，银氨溶液的配制过程其实质都是生成配合物沉淀溶解
【板书】(3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
【讲解】如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C(S2―)而达到沉淀溶解的目的。例如：3CuS+8HNO3 == 3Cu(NO3)2 +S+2NO+4H2O
【随堂练习】试用平衡移动原理解释下列事实
FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。
CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。
分别用等体积的蒸馏水和0.010ml/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
【过渡】当向AgNO3和NaCl恰好完全反应的平衡体系中加入I－，若再加入S2－，会看到什么现象？
【投影实验】向盛有10滴0.1 ml/L的AgNO3溶液的试管中加0.1 ml/L的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 ml/L KI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加0.1 ml/L的Na2S溶液，观察并记录现象
【思考】根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
【设问】
步骤
AgCl和AgNO3溶液混合
向所得固体混合物中滴加KI溶液
向新得固体混合物中滴加Na2S溶液
现象
又白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
【演示实验3－5】根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
步骤
向MgCl2 溶液中滴加NaOH 溶液
向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3 溶液
静置
现象
有白色沉淀析出
白色沉淀变红褐色
红褐色沉淀析出溶液褪至无色
【板书】、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
【讲解】淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
【板书】(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
【总结】沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
【随堂练习】
1、将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是： _
2、己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)＋2OH－(aq)，CaCO3(s) Ca2+(aq)＋CO32－(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写山上述两个反应的化学方程式：
①S02与CaCO3悬浊液反应
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
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