3.4 沉淀溶解平衡 教案（2课时）

课程基本信息 课题 沉淀溶解平衡(第二课时) 教科书 书名： 普通高中教科书化学选择性必修1化学反应原理 -出卷网-：人民教育-出卷网- 出版日期：2020年5月 教学目标 教学目标： 1、通过实验了解沉淀的溶解与转化，能应用化学平衡理论解释沉淀的溶解和转化。 2、学会通过比较Q、Ksp的大小，从定量的角度分析难溶电解质的溶解和转化。 教学重点： 难溶电解质的沉淀溶解平衡的原理 教学难点： 用沉淀溶解平衡的理论，解释实际情境中沉淀的溶解和转化。 教学过程 时间 教学环节 主要师生活动 2 min 引入 在发电、采暖、机械、冶金等很多行业，都需要锅炉供给大量的热能。锅炉通过加热管道里的水，再利用热水传递热量。 使用锅炉，需要定期检查、去除管道内壁的水垢，否则会降低燃料的利用率，造成能源浪费，又会影响锅炉的使用寿命，并形成安全隐患。 去除水垢的方法和化学原理是什么呢？ 5 min 任务一 水垢主要含有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钙等，除水垢的方法有“酸洗”，即，用盐酸浸泡。 请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 【分析】 寻找核心物质：Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4、HCl 寻找平衡： 【实验】 证明氢氧化镁的沉淀溶解平衡的存在。 向小试管中，加入少量氢氧化镁固体,加入蒸馏水,充分振荡,溶液仍然浑浊。向浊液中滴加几滴酚酞溶液，变红。少量氢氧化镁溶解出氢氧根离子，遇酚酞溶液变红。 【分析】 对于Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) 如何设计实验证明呢？ 【实验】 观看实验视频，将实验现象填写在教科书80页[实验3-3]的表格里。 【小结】 加水，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡影响不明显。 加盐酸，沉淀溶解。 【分析】 加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。 【试一试】 运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸除碳酸钙的原理。 【思考】 稀盐酸能除去CaSO4吗？ 3 min 任务二 除去水垢中的CaSO4等，需要另一种方法———�碱洗”。 即用Na2CO3溶液等浸泡一段时间，再辅以“酸洗”，可除去CaSO4。 请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 【分析】 寻找核心物质：CaSO4、Na2CO3、HCl 寻找平衡： CaSO4(s)SO42-(aq) + Ca2+(aq) CO32-与Ca2+反应，使c(Ca2+)减小，使Q ＜ Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移动。生成的CaCO3 ，可用盐酸除去。 这一过程沉淀CaSO4逐渐溶解，沉淀CaCO3逐渐生成，（翻）称为沉淀的转化。 上述沉淀的转化过程离子方程式可以表示为： CaSO4(s) + CO32-(aq)CaCO3 (s) + SO42-(aq) 沉淀转化比较完全。 10 min 任务三 根据CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀，某同学推测是溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。并设计实验验证AgCl沉淀可以转化为AgI沉淀，AgI沉淀可以转化为Ag2S沉淀，请评价是否合理，并说明理由。 【分析】 该实验方案设计是合理的。 硝酸银和氯化钠溶液的用量，需保证Ag+不过量。如果银离子过量。加入KI溶液后，碘离子可以与过量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，硫离子可以与过量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。 生成AgCl沉淀后，存在沉淀溶解平衡。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag+与I-的Q(AgI)＞Ksp(AgI)，因此，Ag+与I-结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。 实现了AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgI沉淀。 如果加入足量的KI溶液，上述过程会继续进行，直到绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。 整个过程的离子方程式表示为： AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq) 同理： 生成AgI沉淀后，存在沉淀溶解平衡。当向AgI沉淀中滴加Na2S溶液时，溶液中Ag+与S2-的 Q(Ag2S)＞Ksp(Ag2S)，因此，Ag+与S2-结合生成Ag2S沉淀 ... ...