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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课题：第三章 第四节难溶电解质的溶解平衡
(沉淀溶解平衡的应用)
授课班级
课 时
第三课时
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
课型
讲授： 习题： 复习： 讨论： 其他：
集体备课教案
个人备课教案
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。
二、沉淀溶解平衡的应用
探究］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］加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。
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］如何处理工业废水中的Fe3+？
讲］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
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
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。
3、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。
4、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。 从溶解度角度考虑，应选择钡盐
（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］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。
(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］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。
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？
2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
投影］CaCO3的溶解 （p63页）
讲］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］除了酸之外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。
(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］
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］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
(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］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
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］根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
设问］通过实验你观察到了什么现象？
投影］
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
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。
讲］沉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
(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。
教学回顾与反思