高中化学第三章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡第1课时课件2鲁科版.ppt

第三章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡第1课时2 学习目标 知识与技能 1 了解难溶电解质在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程 并能结合实例进行描述 2 能写出溶度积的表达式 知道溶度积常数 溶度积 的含义 3 能运用平衡移动的观点对沉淀转化过程进行分析 知道沉淀转化的本质并能对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释 过程与方法 在探究难溶电解质的溶解平衡实验中 学会自主设计实验 独立思考 提高分析问题 解决问题的能力 情感态度与价值观 在实验探究过程中 激发学生学习化学的兴趣 树立对立统一的辩证唯物主义世界观 请欣赏沂源九天洞美景 你想知道这些美景是如何形成的吗 为什么吃完糖不刷牙容易导致蛀牙 龋齿 呢 蛀牙的形成原因 牙齿坚硬的原因 牙釉质 1 在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中 加入约3ml蒸馏水 充分振荡后静置 2 待上层液体变澄清后 向其中滴加几滴0 1mol L 1KI溶液 观察实验现象 实验方案 如何证明难溶电解质 PbI2 在水中是否溶解呢 难溶物在水中是否存在着溶解 水分子作用下 PbI2 s 1 概念 在一定的温度下 当沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等时 形成电解质的饱和溶液 达到平衡状态 我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 zxxkw 沉淀溶解平衡 PbI2 s Pb2 aq 2l aq PbI2在水中溶解平衡 速率V 0 时间t V溶解 V沉淀 t1 溶液的Pb2 和I 受PbI2固体表面的阴阳离子的吸引沉淀 在水分子作用下 部分Pb2 和I 离开固体表面进入溶液 得到PbI2饱和溶液 溶解 沉淀 质疑 上述实验现象为什么能发生呢 有黄色沉淀生成 1 将少量PbI2加入盛有一定量水的50mL烧杯中 用玻璃棒充分搅拌 静置一段时间 2 取少量上层清液加入试管中 再逐滴加入硝酸银溶液 振荡 观察现象 Ag I Agl 把某温度下100克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度 习惯上把溶解度小于0 01g 100g水的物质叫 难溶物 溶解度 2 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 同类型难溶电解质 Ksp越大 溶解度越大 Ksp数值越大 难溶电解质的溶解度越大 不类型难溶电解质 如何比较溶解度 习惯上 将溶解度小于0 01克的电解质称为难溶电解质 难溶电解质的溶解度尽管很小 但不会等于0 没有绝对不溶的物质 含氟牙膏防治龋齿的化学原理 F 羟基磷灰石 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 aq 3PO43 aq OH aq 沉淀转化 沉淀溶解 沉淀生成 习惯上 把溶解度小于0 01g的电解质称作难溶电解质 难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限 而且对于常量化学 0 01g已是个非常小的量 所以 通常情况下 若离子之间反应生成难溶电解质 可以认为反应彻底进行 如 AgCl AgBr AgI Ag2S BaSO4 BaCO3 Fe OH 3 Mg OH 2等 一 沉淀溶解平衡 1 一定温度下 当沉淀生成与沉淀溶解的速率相等时 固体难溶电解质与溶液中离子间存在平衡 沉淀溶解平衡 此时v 溶解 v 沉淀 得到饱和BaSO4溶液 必须注明状态 与电离平衡区别开 沉淀溶解平衡符合化学平衡原理 PbI2 s Pb2 aq 2I aq CaCO3 s Ca2 aq CO32 aq 2 表示方法 写出饱和CaCO3 AgCl溶液中的溶解平衡表达式 3 特征 逆 等 动 定 变 动态平衡 外界条件一定 溶液中各粒子的浓度保持不变 外界条件改变 溶解平衡发生移动 其中 等 动 定 变 4 影响溶解平衡的因素 内因 电解质本身的性质 a 绝对不溶的电解质是没有的 b 同是难溶电解质 溶解度差别也很大 c 易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡 外因 a 浓度 b 温度 通常我们讲的外因包括浓度 温度 压强等 对于溶解平衡来说 在溶液中进行 可忽略压强的影响 平衡右移 平衡左移 多数平衡向溶解方向移动 升温 加水 增大相同离子浓度 交流 研讨 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物 它们可以从周围海水中获取Ca2 和HCO3 经反应形成石灰石外壳 Ca2 2HCO3 CaCO3 CO2 H2O珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生 对珊瑚的形成贡献很大 人口增长 人类大规模砍伐森林 燃烧煤和其他的化石燃料等因素 都会干扰珊瑚的生长 甚至造成珊瑚虫死亡 分析这些因素影响珊瑚生长的原因 实验探究4 沉淀能转化吗 转化有规律吗 沉淀的转化 结论 1 沉淀能转化2 溶解度小的沉淀能转化成溶解度更小的沉淀 AgCl s I aq aq aq AgI s 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 一般说来 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 大量CI Cl Ag 实质 沉淀溶解 沉淀生成 沉淀的转化 方法总结 沉淀溶解和生成的本质 解决沉淀溶解平衡问题的基本思路 平衡体系中离子浓度改变 沉淀溶解或生成 平衡发生移动 沉淀溶解 沉淀生成 找到 平衡 想到 移动 看到 沉淀 依据数据 沉淀转化 对于PbI2 s Pb2 aq 2I aq K Pb2 I 2 溶度积常数 Ksp 难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时 离子浓度保持不变 或一定 其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积 用Ksp表示 二 溶度积常数或溶度积 Ksp 表达式 概念 溶度积 Ksp 的大小与难溶电解质性质和温度有关 与沉淀的量无关 离子浓度的改变可使平衡发生移动 而不能改变溶度积 溶度积 Ksp 的性质 25 时 Ksp Mg2 OH 2 5 6 10 12mol3 L 3 练 请写出BaSO4 Al OH 3的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq KSP Ba2 SO42 Al OH 3 s Al3 aq 3OH aq KSP Al3 OH 3 交流研讨 室温条件下 结论 相同条件下 阴阳离子个数比相同的难溶电解质的Ksp越小 溶解能力越弱 越难溶 1 Ksp能否反映出难溶电解质在水中的溶解能力 2 能否用Ksp的大小直接比较难溶电解质的溶解能力呢 讨论 对于平衡CaCO3 s Ca2 aq CO32 aq H 0若改变条件 对其有何影响 并说明原因 影响沉淀溶解平衡的因素 沉淀的生成 实验探究1 小烧杯中现有含Cu2 的酸性污水10mL 向其中加入氢氧化钙粉末适量 搅拌 加水至40mL 再次搅拌 静置 问题讨论1 pH 7的水中c Cu2 达到排放标准吗 怎样定量分析这个问题 四 沉淀溶解平衡的定量计算 Ksp c Cu2 c2 OH PH 7 c Cu2 2 2 10 6mol L 资料 不合格 1 10 7mol L 资料 再思考 怎样做才能使铜矿污水中的c Cu2 达到排放标准 市场调查 FeS s Fe2 aq S2 aq CuS s Cu2 aq S2 aq 8 0 10 28 8 0 10 9 8 0 10 9 问题讨论2 试定量分析FeS与上层清液中低浓度的Cu2 反应转化为CuS的可行性 FeS s Fe2 S2 Cu2 aq aq aq CuS s 大量Fe2 沉淀的转化 医疗体检 肾结石 33 提示 钙型结石的成分 碳酸钙 磷酸钙 草酸钙 医生药方 结石还小 每日大量饮水即可除去结石 34 喝水真的能将之除去吗 医生解惑 病人又问 为什么多吃了些钙片就得了结石呢 医生建议 医生建议少吃一些含草酸过多的食物 如菠菜 草莓 西红柿等 否则碳酸钙结石转化成更难溶的草酸钙结石 就不容易除掉了 保持各种平衡是人类健康的关键 35 分享交流 重晶石 主要成分BaSO4 是制备可溶性钡盐的重要原料 但BaSO4既不溶于水也不溶于酸 那么 工业上是如何解决这个难题的呢 重晶石 已知KSP BaCO3 2 6 10 9KSP BaSO4 1 1 10 10饱和Na2CO3溶液的浓度约为2mol L 请你利用沉淀溶解平衡的知识 Qc与Ksp的关系及所提供的信息解释下列现象 现象1 医院中进行钡餐透视时 用BaSO4做内服造影剂 为什么不用BaCO3做内服造影剂 信息 1 Ksp BaSO4 1 1 10 10mol2 L 2 Ksp BaCO3 5 1 10 9mol2 L 22 Ba2 有剧毒 3 胃酸的酸性很强 pH约为0 9 1 5 现象2 如果误食可溶性钡盐 会造成钡中毒 中毒者用5 0 36mol L 的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2 信息 1 Ksp BaSO4 1 1 10 10mol2 L 22 Ba2 10 5mol L为安全量 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 溶解度与溶解性的关系2 定义3 特征4 移动方向 溶度积常数 1 表达式2 影响因素 1 沉淀的溶解与生成2 沉淀的转化 抓住主要关系 Q与K的大小 沉淀溶解平衡 影响平衡的因素 同步练习 1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A 反应开始时 溶液中各离子浓度相等B 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率与溶解的速率相等C 沉淀溶解达到平衡时 溶液中离子的浓度相等且保持不变D 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入该沉淀物 将促进溶解 B 2 下列有关AgCl的说法正确的是 A AgCl难溶于水 溶液中没有Ag 和Cl B 在AgCl饱和溶液中 AgCl溶解已经停止了C AgCl是一种难溶物 所以是弱电解质D 在AgCl饱和溶液中 AgCl生成和溶解不断进行 但速率相等 D 3 双选 石灰乳中存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 加入下列溶液 可使Ca OH 2减少的是 A Na2CO3溶液B AlCl3溶液C NaOH溶液D CaCl2溶液 AB 4 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A 反应开始时 溶液中各离子浓度相等B 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率与溶解的速率相等C 沉淀溶解达到平衡时 溶液中离子的浓度相等且保持不变D 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入该沉淀物 将促进溶解 B 思考 难溶等于不溶吗 5 下列叙述正确的是 A 由于AgCl水溶液导电性很弱 所以它是弱电解质B 难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数C 溶度积常数大者 溶解度也大D 用水稀释含有AgCl固体的溶液时 AgCl的溶度积常数不变 D 6 下列对于石灰岩溶洞的钟乳石的成因解释正确的是 A 石灰岩溶洞是火山喷发时形成的B 钟乳石是空气中CO2和H2O溶解了碳酸钙生成了碳酸氢钙溶液 然后分解生成碳酸钙而形成的C 钟乳石是空气中的CO2与土壤中的钙离子结合生成碳酸钙 经千万年而形成钟乳石D 石灰岩溶洞中的钟乳石是和地球同时产生的 解析 选B 石灰岩溶洞是由于H2O CO2破坏CaCO3的溶解平衡造成的 B 7 将一定量的硫酸钡放入水中 对此有关的叙述正确的是 A 硫酸钡不溶于水 硫酸钡固体质量不会改变B 最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液C 因为Ba2 BaSO4 很容易发生 所以不存在BaSO4 s Ba2 aq aq 的反应D 因为BaSO4难溶于水 所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性 B 解析 选B BaSO4不溶于水并不是绝对的不溶 它存在溶解平衡 当沉淀溶解和生成的速率相等时 得到了BaSO4的饱和溶液 即建立了动态平衡BaSO4 s Ba2 aq aq A C项错误 B项正确 升高温度 BaSO4溶解度增大 D项错误 8 向饱和的BaSO4溶液中加水 BaSO4的 A 溶解度将增大 Ksp将不变B 溶解度 Ksp均将增大C 溶解度将不变 Ksp将增大D 溶解度 Ksp均将不变 解析 选D 难溶物的溶解度和Ksp只受难溶物的性质和外界条件温度的影响 因此加水溶解度和Ksp均不变 D