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高中化学《沉淀溶解平衡》优质课教学设计、教案

《沉淀溶解平衡第一课时》教学设计
一.教学目标
1.通过CuSO4 晶体的实验图片和PbI2 的实验设计帮助学生认识到难溶电解质也会部分溶于水,溶液中存在溶解和析出两个过程,二者会达到平衡状态,同时培养学生的微观分析和宏观辨识能力;
2.通过回顾之前学习的平衡知识,帮助学生尽快将沉淀溶解平衡纳入到已有的平衡体系,学会用平衡理论解决问题,进一步培养平衡思想。

3.掌握溶度积常数的概念,会根据溶度积常数判断难溶电解质在水中的溶解能力;通过Q 与Ksp 的比较,会从平衡移动的视角对沉淀的溶解和生成进行分析,进一步培养知识迁移能力;
4.通过小组实验,进一步培养学生的动手操作能力;
5.通过对实际生产生活中和沉淀溶解平衡相关问题的解决,进一步培养分析问题、解决问题的能力,体会到化学对生产生活的重要作用。

弐.教学重难点
教学重点:沉淀溶解平衡概念的建立、溶度积的相关计算、
教学难点:溶度积的相关计算
参.教学过程
0.1mol/L 的KI 溶液,得到PbI2 黄色沉淀;上清液中滴加0.1mol/L 的AgNO3 溶液,得到AgI 黄色沉淀。

引导学生得出结论:难溶电解质也会部分溶于水,难溶电解质也会
存在溶解平衡,得出沉淀溶解平衡的概念:当Pb2+和I-离开固体表面进入溶液的速率和溶液中Pb2+和I-形成固体沉积下来的速率相等时,PbI2 固体的量不再减小,得到PbI2 饱和溶液。

我们把这种平衡状态叫做沉淀溶解平衡。

教师写出PbI2 的沉淀溶解平衡表示方法:PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq) ,并与其电离方程式相对比,便于学生区分,之后学生类比写出BaSO4 和Mg(OH)2 的沉淀溶解平衡表达式。

找位学生来黑板上写,教师订正答案。

弐.迁移应用
【框架归属】教师引导学生回顾之前学习的平衡体系:化对比分析,强化记忆,及时的练习有助于学生快速掌握新知识。

通过回顾已有的平衡知识,有助于学生将沉淀溶解平衡尽
教师引导学生根据之前写的BaSO4 的沉淀溶解平衡
方程式分析如何根据BaSO4 的Ksp 计算BaSO4 的溶质浓
通过具体数度,之后学生类比计算Mg(OH)2 的溶质溶度,找位同学
据,学生自
来黑板上计算,之后教师带领同学订正答案。

表格补充完整:己发现规律当化学式中阴、阳离子个数比相同时Ksp 数值越
学生观察表格,小组讨论,解决问题。

教师找位小组代表回答问题:并不是Ksp 越大,难大的难溶电解质在水中
溶电解质的溶解能力越大,例如BaSO4 和Mg(OH)2。

教师进一步追问:那满足什么条件,Ksp 越大,难
的溶解能力
越强。

有助
溶电解质的溶解能力就越大呢?
学生回答:同种类型的盐。

例如BaSO4 和BaCO3,Mg(OH)2 和Cu(OH)2。

于培养学生分析数据的能力。

教师展示结论:当化学式中阴、阳离子个数比相同时,Ksp 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。

3.溶度积常数Ksp 的影响因素?
学生回答:温度。

教师总结:温度是外因,内因是难溶电解质本身的
性质,所以对于确定的难溶电解质,Ksp 只与温度有关。

教师进一步提问:那温度改变,Ksp 怎么变呢?
教师提示:大多数沉淀溶解平衡是吸热的。

学生判断出:温度升高,Ksp 增大。

4.以ZnS 的沉淀溶解平衡为例,分析温度和浓度对沉淀溶解平衡的影响。

教师展示表格,学生先自己填写表格信息。

以ZnS 为例,探究温度和浓度对平衡的影响。

之后,教师带领学生订正答案,完善表格,并总结
出如何根据Q 与Ksp 的相对大小判断沉淀溶解平衡的移动方向。

Q>Ksp,逆向移动,生成沉淀
Q<Ksp,正向移动,沉淀溶解
Q=Ksp,达到沉淀溶解平衡状态
之后,教师进一步提出问题,加0.1mol/LCuSO4 溶液平衡向哪移动,学生判断,正向移动,因为生成了CuS 学生实验,有助于培养学生的动手操作能力,同时,这个环节的设置将定性分析自然而然转化到定量计
沉淀,这是定性分析,这节课我们已经学习了沉淀溶解平衡,一定可以生成CuS 沉淀吗?
学生实验,展示实验结果,生成了黑色的CuS 沉淀。

之后,教师引导学生通过定量计算判断为什么可以生成CuS 沉淀,找位学生来黑板上写详细的计算过程。

教师引导学生进行分析,能否生成CuS 沉淀,就要比较CuS 的Q 和Ksp,若Q>Ksp,则可生成沉淀,对于ZnS 饱和溶液,c(S2-)=1.26×10-12 mol/L ,Q(CuS)=算,将所学知识又推上一个台阶。

并且为下节课沉淀转化的学习埋下伏笔,有助于学生对沉淀
1.26×10-13 mol2·L-2 >Ksp(CuS),因此,可以析出CuS 沉淀。

转化本质的然后,教师带领学生将剩余表格补充完整,如下图。

之后,教师引导学生用同样的方法,自己计算分析理解。

通过生产生活实际中这
3 课堂的第一个实验:向 1 滴管 PbI 2 上清液中滴加几滴 0.1 mol/L 的 KI 溶液(假设溶液混合后 I -浓度为 0.01mol/L), 请通过计算说明为什么又生成了 PbI 2 沉淀?
教师带领学生订正答案: Q= 8.5×
10-8 mol 3·L -3 >
Ksp(PbI 2) 因此,有 PbI 2 沉淀析出。

参. 学以致用
我们学习理论知识是为了解决实际问题,下面,大家以小组为单位,解决学案上的三个问题:珊瑚虫问题、 龋齿问题和钡餐透视。

1. 珊瑚虫可以从海水中获取Ca 2+和HCO 3-,经反应形成石
三个简单小问题的分析让学生认识到生活中的沉淀溶解平衡现象, 有
助于让学生意识到化学来源于生活并且培养学 生运用所学
灰石外壳: Ca 2+ +2HCO - ⇌ CaCO 3+CO 2+H 2O ,珊瑚周围
知识解决实
藻类植物的生长会促进CaCO 3 的产生,对珊瑚的形成贡献很大。

人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧大量化石燃
料等因素,都会干扰珊瑚虫的生长,甚至造成珊瑚虫的
际生活问题
的能力。

死亡。

为什么这些因素会影响珊瑚的生长?
2.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用。

其主要成分是羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH] ,在牙齿表面存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s) ⇌5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(ag)
残留在牙齿上的糖分或淀粉会发生化学作用,产生酸性物质,这对牙釉质会产生什么影响?可采取什么措施保护牙齿?
3. 已知:BaCO3(s) ⇌Ba2+(aq)+CO32-(aq) Ksp=5.1×10-9
mol2·L-2BaSO4(s) ⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq) Ksp=1.1×10-10 mol2·L-2
BaCO3 和BaSO4 都是难溶,为什么BaCO3 不能用来钡餐透视?
教师分别找三位小组代表回答这三个问题,并总结答案:
1.藻类植物进行光合作用,吸收CO2,c(CO2)减小,平衡归纳总结,帮助学生梳理本节课的知识体系。

3 正向移动,有利于珊瑚形成 CaCO 3 外壳。

砍伐森林、燃烧化石燃料, c(CO 2) 增大, 平衡逆向移动, 珊瑚虫的CaCO 3 外壳溶解,造成珊瑚虫死亡。

因此,我们可以通过
植树造林,保护环境,开发新能源等措施保护珊瑚虫。

2. 酸性物质会消耗 OH -,使平衡正向移动,牙釉质的主要 成分 Ca 5(PO 4)3OH 溶解,损伤牙釉质,形成龋齿。

可以通过少吃糖、吃完糖及时漱口等措施保护牙齿。

3. 胃酸的主要成分是盐酸,盐酸会消耗 CO 2-,使BaCO 3
的沉淀溶解平衡正向移动,c(Ba 2+)增大,造成重金属盐
中毒。

可以服用牛奶、鸡蛋清或 Na 2SO 4 溶液解毒。

四. 归纳总结
教师带领学生一块回顾本节课的所学知识,形成框架体系:
【结束语】在我们课堂的第二个实验中,向ZnS 沉淀中滴
加0.1mol/L 的CuSO4 沉淀,生成了黑色的CuS 沉淀,原
来白色的ZnS 沉淀还有没有,如果没有的话,白色的
ZnS 去哪了?我们下节课再来探讨。

四.板书设计
(一)主板书:
沉淀溶解平衡
1.表示方法:PbI2(s) ⇌Pb2+(aq)+2I-(aq)
2.Ksp=[Pb2+][I-]2
3.影响因素:温度、浓度
(二)副板书:
(第一次)BaSO4(s) ⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq) 设[Ba2+]=c,则[SO42-]=c。

Ksp=[Ba2+][SO 2-]= 1.0×10-10 ,所以[Ba2+]=1.0×10-5
4
Mg(OH)2(s) ⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq) 设[ Mg2+]=c,则[OH-]=2c。

Ksp=4c3= 5.6×10-12 ,c= 1.1×10-4
(第二次)学生书写定量计算过程判断为什么可以生成CuS 沉淀。

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