高中化学沉淀溶解平衡教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中化学沉淀溶解平衡教学设计学情分析教材分析课后反思
《沉淀溶解平衡第一课时》
教学设计
一、教学目标
知识与技能目标
1、认识沉淀溶解平衡的建立过程。
2、理解溶度积的概念,能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。
3、理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确理解和掌握溶度积KSP的概念。
4、能够设计实验方案,使沉淀溶解平衡向特定方向进行。
过程与方法目标
通过实验探究、集体讨论、习题练习、讲解启发、自主阅读等多种方法,培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标
1、通过实验探究、集体讨论、自主阅读等多种方法培养学生学会探究、思考、合作、交流的品质。
2、通过对生产、生活中某些现象的讨论激发学生学习化学的热情,领悟感性认识到理性认识的过程。
四、教学重点、难点
重点:
理解溶度积定义、掌握溶度积规则利用Ksp判断深沉的溶解
与生成。
难点:
认识沉淀溶解平衡的建立过程。
五、教学方法
习题练习、讲解启发、实验法、合作探究
六、教具准备
试剂:
PbI2固体、KI固体、PbI2固体。
仪器:
试管、烧杯、玻璃棒、酒精灯,药匙。
七、教学过程
[引入新课]
[多媒体展示]
展示儿童龋齿的图片
[学生]
观看图片,并通过老师的引导思考“为什么吃糖会引起龋齿:
为什么用含氟牙膏?
”带着问题,引入新课。
学生阅读、明确本节课的学习目标:
多媒体展示,同时,教师强调重难点
[思考]
碘化铅是否完全不溶于水?
如何设计实验证明?
[过渡]
溶电解质既然存在溶解平衡,那么难溶电解质是否也存在溶解
平衡?
[学生]
不是。
设计实验,验证上层清夜中有
Pb2+、I-
[实验探究一]
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,取上层清液少量加入试管中,逐滴加入KI溶液,震荡,观察现象。
强调实验操作注意事项。
[分组实验]学生分为六组进行实验并展示实验结果
[提问]实验现象和实验现象实质。
验现象:
有
黄色
沉淀生成。
实质:
Pb2++I-PbI2↓
[结论]由此可见难溶性的化合物溶解会产生离子。
[提问]、PbI2——Pb2++2I-什么情况下就到达溶解平衡?
一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到PbI2的
饱和溶液,就到达溶解平衡。
同时观看沉淀溶解平衡动画演示。
[板书]沉淀溶解平衡
1.概念
2.表达式
[交流与讨论]
根据我们前面所学的知识,请同学们归纳溶解平衡的特征:
动:
动态平衡。
等:
V溶解=V析出≠0。
定:
外界条件一定,溶液中各粒子的浓度保持不变。
变:
外界条件改变,溶解平衡发生移动。
[过渡]那么什么是溶度积常数?
[板书]3、溶度积定义:
在一定条件下,难溶性物质的饱和溶液中,存在溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积。
[练习]书写AgCl、AgBr、AgI、Mg(OH)2、Cu(OH)2溶解平衡表达式。
并找出书写规律
[板书]4、一般难溶电解质:
AmBn(s)mAn+(aq)+n
Bm-(aq)Ksp=cm(An+)*cn(Bm-)
[交流与讨论]观察表格中数据,常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度(25°C),完成问题引导,总结规律。
[问题引导]
比较AgClAgBrAgI在水中的溶解能力:
____________
比较Mg(OH)2、Cu(OH)2在水中的溶解能力:
_________
比较AgCl、Mg(OH)2在水中的溶解能力:
__
[板书]
5、意义:
在一定温度下,难溶电解质的
Ksp的大小反映了其在水中的溶解能力。
Ksp越大,在水中的溶解能力越强,反之亦然。
6、影响因素:
Ksp决定于难溶电解质的本性,与温度有关,一定温度下,Ksp是常数。
[板书]二、影响溶解平衡的因素
[实验探究]
取实验探究一第二支
试管进行加热,观察现象。
引发学生思考影响平衡移动的因素有哪些呢?
[思考讨论]
已知溶解平衡:
Mg(OH)2(s)——Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件
时,对该溶解平衡的影响,填写下表
[板书]小结影响沉淀溶解平衡的因素:
(1)内因(决定因素):
溶质本身的性质
(2)外因:
遵循平衡移动原理.
①浓度:
加水稀释,平衡向溶解方向移动,但离子浓度不一变。
②温度:
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。
升温,多数平衡
向溶解方向移动。
少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2
的溶解平衡。
③同离子效应:
加入电解质离子抑制沉淀的溶解
[即时练习]
7.溶度积规则利用Ksp判断深沉的溶解与生成
①离子积Q称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的,为
此瞬间溶液中的实际浓度,所以其数值不定,但对一难溶电解质,在一定温度下,Ksp为一定值。
②溶度积规则
(1)Q>Ksp时,沉淀从溶液中析出(溶液过饱和),体系中不断析出沉淀,直至达到平衡。
(2)Q=Ksp时,沉淀与饱和溶液的平衡。
(3)Q 直至达到平衡。 [生活应用] 学生利用溶度积规则,完成两个应用 应用一: 钡餐 应用二: 龋齿与含氟牙膏 [总结]踊跃回答,引导学生进行小结 学生欣赏珊瑚和溶洞的图片,引发思考,课后继续探究珊瑚和溶洞的形成与沉淀溶解平衡的关系是什么 学生情况分析 1.认识基础: 本节课的教学对象是高二学生,学生已经具备溶解度、离子反应的知识基础和动态平衡的理论基础,在此基础上学习本节内容,学生更容易理解和接受。 2.心理特征: 学生有了一定的理论基础,有强烈的好奇心和探究愿望,对用所学理论解决问题充满期待。 3.学生实验基本操作基础薄弱,需要着重强调实验操作的规范性。 效果分析 本节课整体来说完成了教学任务 通过分组实验探究,学生参与度高,实验现象明显,激发学生进一步探究沉淀溶解平衡的原理 通过合理设置问题组,引导学生主动探究并理解影响因素及其本质在本节课中,尽可能多的让学生动手完成问题,并总结规律,加强学生的探究能力 由于本节课对沉淀溶解平衡计算要求不高,因此在教学设计中,没有过多的注重计算能力的培养,需要在以后的练习中重点培养。 教材分析 本节课所学的内容为选修4《化学反应原理》中第三章《水溶液中的离子平衡》里的第四节《难溶电解质的溶解平衡》的最后一课时。 本节内容是本章的一个重点,也是高中化学的重点内容之一。 并且此部分内容与科研、生产等领域有着密切的关系。 通过前面化学平衡、电离平衡、水解平衡三大平衡理论的深入探讨,学生已初步具备运用平衡移动的观点处理一些实际问题方法,并形成了一种固有的思维方式;此时再来学习沉淀溶解平衡使学生很轻松的就能掌握难溶物在水中的溶解情况,认识沉淀溶解平衡的建立过程。 教材中对于该节重点采取是是传统的验证式的呈现方式,若完全按照教材的编排体系来讲,会使得学生的体验不深,主动性不够;为提高学生的求知欲和主动参与的积极性,培养分析问题、解决问题的能力,先提出一探究活动,通过学生分组讨论、学生分为六组做探究实验和老师引导补充,最终分析归纳出沉淀溶解平衡的基本原理及其影响因素,解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路。 沉淀溶解平衡 1.AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液,再加入100mL溶有0.010molCuSO4•5H2O的溶液,充分反应。 下列说法中正确的是( ) A.最终得到白色沉淀和无色溶液 B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C.最终得到的溶液中,Cl-的物质的量为0.02mol D.在最终得到的溶液中,Cu2+的物质的量浓度为0.01 mol•L-1 解析: 此题为一计算推断题。 经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4•5H2O三种物质的物质的量都为0.01mol,反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01mol,溶液中剩余的是0.01mol 、0.01molCl-和0.01molCu2+,所以溶液应呈蓝色,故A、C是错误的,三种溶液混合后溶液的体积增大两倍,Cu2+的物质的量浓度为0.033mol•L-1。 答案: B 2.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系: Ba(OH)2(固体)Ba2++2OH-。 向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是( ) A.溶液中钡离子数目减小 B.溶液中钡离子浓度减小 C.溶液中氢氧根离子浓度增大 D.pH减小 解析: 氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡,即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子,溶液中的钡离子和氢氧根离子结合,沉淀出氢氧化钡的固体,再加入少量的氢氧化钡粉末,由于溶液中固体不存在浓度问题,平衡没有发生移动。 可是选项中所描述的量都发生变化,与结论相矛盾。 是否从该体系的另一方面分析,水的量发生变化考虑? 由于加入的氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物,消耗了一定量的水,平衡发生移动。 溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体,引起溶解物质相应的量发生变化。 选项A中的钡离子的个数随着水的量的减少,溶液质量、溶质质量都相应减少,其个数必然减少。 本题也可采用排除法,当平衡发生移动时,一定会引起相应物质的数量变化。 若是讨论某种具体物质的数量,它应该绝对变化,如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。 但若讨论两个量的比值,在特定条件下可能不变,如溶解度、浓度等。 答案: A 3.工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。 根据以上事实,可推知FeS、MnS具有的相关性质是( ) A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同 D.二者均具有较强的吸附性 解析: 因FeS(s)Fe2++S2- MnS(s) Mn2++S2-,生成的S2-与Cu2+、Cd2+、Pb2+生成更难溶CuS、CdS、PbS,因而选A。 答案: A 4.在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是( ) A.通入硫化氢气体 B.加入氯化钠溶液 C.加入硫化钠溶液 D.通入二氧化碳气体 解析: Na2S溶液中有大量S2-,能与Fe2+反应生成不溶于水的FeS。 即Fe2++S2-====FeS↓。 答案: C 5.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下: 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14 由上述数据可知,选用的沉淀剂最好是( ) A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可 解析: 由溶度积可知PbS的溶解度最小,则PbS最易沉淀析出。 答案: A 6.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的( ) A.NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4 解析: 加入NH4NO3后与OH-反应生成NH3•H2O,从而使Mg(OH)2溶解;加入NaHSO4后,H++OH-====H2O,使Mg(OH)2溶解,故选A、D。 答案: AD 7.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡PbI2(s) 2Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( ) A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶度积常数Ksp增大 C.沉淀溶解平衡向左移动 D.浓度商Qc增大
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