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2019-2020年高中化学第四节难溶电解质的溶解平衡教学设计新人教版必修1一.设计思路难溶电解质的溶解平衡以溶解与沉淀这两个互逆的过程作为研究的对象,从“沉淀的生成”“沉淀的溶解”和“沉淀的转化”等不同角度反复的论证物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性,并且在论证物质的“溶”与“不溶”之间更使水溶液中各种微观粒子的相互作用以动态的形式展示出来,最终得出结论沉淀的生成、溶解和转化实质就是沉淀溶解平衡的建立和移动的过程本节课的教学设计以沉淀反应的生成、溶解、转化为主线,结合平衡移动的分析(即Qc与Ksp),让学生能根据所需使平衡朝相应的方向移动在教学过程中,促进学生独立思考、合作交流、实验探究,应用化学原理解决实际问题,从而帮助学生形成终生学习的能力教学思路见下表知识主线教学目标达成主线【引入】MgOH2sMg2+aq+2OH-aqQc=cMg2+×c2OH-=Ksp平衡状态
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成(QcKsp)
2.沉淀的溶解QcKsp
3.沉淀的转化学生实验AgCl转化为AgI,AgI转化为Ag2S;MgOH2转化为FeOH3;探究实验BaSO4能否转化为BaCO3?用溶度积计算分析上述转化为何能实现回顾前面学过的知识,为下面Qc与Ksp的关系分析做准备理解沉淀反应的应用实质就是沉淀溶解平衡的建立和移动的过程培养学生合作交流能力、动手能力、观察能力、分析能力培养学生探究能力、动手能力、观察能力培养学生用理论分析解决实际问题的能力让学生更进一步理解沉淀反应的应用就是根据所需使平衡朝相应的方向移动二.教学目标知识与技能让学生掌握难溶电解质的溶解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题培优了学生的知识迁移能力、动手实验能力、实验探究的能力和逻辑推理能力情感态度与价值观在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生理论分析解决问题的能力,以及对立统一的辩证唯物主义观点三.教学重点难溶电解质的沉淀转化四.教学难点沉淀的转化(难溶向更难溶转化和难溶向较难溶转化)五.教学方法实验法、合作探究六.教学过程【引入】在前面的学习中我们知道了难溶电解质虽然难溶,但仍有极少量溶解于水,能形成溶解平衡如MgOH2sMg2+aq+2OH-aq,该体系达平衡后,浓度商(Qc)即cMg2+×c2OH-为定值即溶解平衡的平衡常数,称为溶度积【副板书】Qc=cMg2+×c2OH-=Ksp平衡状态我们学习溶解平衡是为了将理论应用于生活、生产这节课我们一起探讨如何应用溶解平衡解决实际问题【板书】二.沉淀反应的应用【设问】若我向MgOH2sMg2+aq+2OH-aq体系中加入NaOH,会对平衡有什么影响?【学生】增大cOH-,逆反应方向进行,生成沉淀【设问】加入NaOH的一瞬间,浓度商与溶度积是什么关系?【板书】QcKsp【设问】这就是溶解平衡的第一个应用(板书沉淀的生成)【设问】沉淀的生成在生产中有何应用?(学生回答生成沉淀,除杂)【设问】你们知道哪些除杂?(学生独答)【设问】如果要除溶液中的SO42-,你们选择加钙盐还是钡盐?【学生】BaSO4溶解度更小【设问】既然钡盐除杂效果更好,是否可以将SO42-完全沉淀除去?【学生】BaSO4仍有极少量溶解,所以一般认为离子浓度10-5就沉淀完全)【副板书】Ksp=cSO42-×cBa2+)【设问】综合刚才的分析,你认为可从哪些方面来判断沉淀是否能生成呢?【学生】生成溶解度小的物质;QcKsp【过渡】如果采取措施让MgOH2sMg2+aq+2OH-aq向正反应方向移动,这是用来干什么?【学生】溶解沉淀板书沉淀的溶解【设问】你有什么方法可以使MgOH2溶解呢?【学生】加酸【设问】大家能不能从沉淀溶解平衡角度解释为什么加酸能使MgOH2溶解呢?【学生】加酸后会将OH-反应消耗,cOH-下降,平衡会正向移动,所以沉淀溶解【引导】cOH-下降,使浓度商与溶度积之间是什么关系?【板书】QcKsp【过渡】除了酸,还有没有其它物质也能使MgOH2溶解呢?下面我们来看一个实验(教师演示实验)请同学们写出该反应的化学方程式【设问】NH4Cl为什么也可以使沉淀溶解呢?【学生】降低了cOH-【拓展】沉淀的溶解在工业、生活中也有应用如溶解水垢【过渡】使沉淀溶解平衡移动还有没有其它方法呢?请同学们按照手中实验报告完成实验并做好记录(学生实验)【学生】白色沉淀→黄色沉淀→黑色沉淀,白色沉淀→红褐色沉淀【板书】白→黄→黑,白→红褐)【提问】这些现象分别说明生成了什么物质呢?【学生】AgCl→AgI→Ag2S,MgOH2→FeOH3【板书】AgCl→AgI→Ag2S,MgOH2→FeOH3)一种沉淀生成另一种沉淀,我们称为沉淀的转化【板书】沉淀的转化)【提问】为什么会发生沉淀的转化呢?请大家试利用平衡移动原理和沉淀的溶度积差异解释?【学生】都是从溶度积小的转化为溶度积更小的进一步降低某种生成物离子浓度,使平衡朝正反应方向移动,即QcKsp【板书】难溶→更难溶【分析】为了让大家更深刻理解难溶能向更难溶转化,我们一起利用溶度积计算在AgCl的悬浊液中需要多大浓度的I-就能产生沉淀?【副板书】计算过程AgClsAg+aq+Cl-aqamol/Lamol/L【提问】通过计算,大家知道为什么一滴加KI溶液,白色沉淀中马上产生黄色沉淀了?【学生】碘离子浓度太低【过渡】那难溶能不能像较难溶的转化呢?比如KspBaSO4=
1.07×10-10KspBaCO3=
2.58×10-9,BaSO4能否转化为BaCO3?这里我请两位同学展示他们对这个实验的探究【学生展示实验探究】【提问】
①两种物质都是白色,如何证明发生了转化?
②为什么要清洗沉淀?
③为何使用饱和Na2CO3?【理论分析】请大家利用平衡移动原理和溶度积解释?【学生独答】从上述计算可知,尽管BaSO4的溶度积略大于BaCO3,一样可以实现BaSO4向BaCO3的转化【板书】难溶→较难溶)【拓展】这一转化在工业上可用于制备BaCO3【小结】当然,无论是从反应的时间还是计算的结果均可知道,哪一种转化相对容易?【学生】向更难溶转化【深入】那么是不是所有的难溶都可以向较难溶转化呢?大家尝试计算分析Ag2S能否转化为AgCl?由此可知,溶度积相差过大,不能实现难溶向较难溶转化这节课我们在溶解平衡的理论知识基础之上,学习了如何利用溶解平衡解决生活、生产中的需要简而言之就是改变浓度商与溶度积的大小关系,以使平衡朝需要的方向移动
七、板书设计3-4难溶电解质的溶解平衡
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成(QcKsp)
2.沉淀的溶解(QcKsp)
3.沉淀的转化较难溶←难溶→更难溶较难较易副板书Qc=cMg2+×c2OH-=Ksp平衡状态AgClsAg+aq+Cl-aqamol/Lamol/L。