PAGE《沉淀溶解平衡》教學設計高中化學組〖考綱要求〗能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉化的本質。知識與技能知道難溶電解質在水中存在沉淀溶解平衡，并能結合實例進行描述；了解溶度積的含義，知道溶度積是沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)，溶度積可以反映難溶電解質在水中的溶解能力；使學生能夠運用平衡移動的觀點對沉淀的溶解、生成與轉化過程進行分析；知道沉淀轉化的本質并能夠對相關實驗的現(xiàn)象以及生活中的一些相關問題進行解釋。過程與方法培養(yǎng)學生使用觀察、實驗、對比、分類、歸納、總結的研究方法；提高分析、解決問題的能力以及綜合應用、創(chuàng)新思維能力。情感態(tài)度與價值觀通過探究活動，體驗沉淀溶解平衡狀態(tài)的存在及其移動方向的確定的方法；樹立辯證的唯物主義思想，激發(fā)求知的興趣和求真的態(tài)度；培養(yǎng)學生探究、思考、合作、交流、創(chuàng)新的品質以及可持續(xù)發(fā)展的理念。〖教學重點和難點〗重點溶度積常數(shù)的含義，沉淀的溶解、生成和轉化的本質。難點沉淀的轉化〖教學方法與學法〗講解啟發(fā)、習題練習、實驗法、多媒體展示、分析討論、自主學習、合作探究?！冀叹邷蕚洹皆噭┕腆w氫氧化鎂、酚酞溶液、蒸餾水、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LNa2S溶液儀器試管、藥匙、膠頭滴管、多媒體平臺、電腦〖教學過程〗環(huán)節(jié)一：提出問題，導入新課[教師引入]我們知道CaCO3、BaSO4、Mg(OH)2等鹽和堿都是難溶電解質，它們在水溶液中真的一點都不溶解嗎？[實驗探究]教師做演示實驗：取少量固體氫氧化鎂于試管中，向其中加入蒸餾水，充分振蕩，靜置，再向其中加入幾滴酚酞溶液，振蕩，靜置。[教師提問]問題一：你觀察到了什么現(xiàn)象？問題二：如何解釋這個現(xiàn)象？[學生活動]觀察，記錄實驗現(xiàn)象并分析實驗現(xiàn)象，得出結論，回答問題。學生觀察到氫氧化鎂并沒有全部溶解，加入酚酞后，發(fā)現(xiàn)試管中溶液變紅。分析實驗想象并得出以下結論：氫氧化鎂的確難溶于水，加入酚酞后，試管中溶液變紅，說明溶液中存在OH-離子。[教師追問]OH-離子的來源？[學生活動]學生思考并回答問題，答案如下：一部分學生認為OH-離子來自氫氧化鎂；還有一部分學生認為OH-離子來自水。讓得出后者答案的學生繼續(xù)做實驗：取一支試管向其中加入少量蒸餾水，再繼續(xù)加幾滴酚酞溶液。學生觀察現(xiàn)象，得出結論：加入酚酞后，溶液并沒有變紅，說明OH-離子來自氫氧化鎂，進一步說明，沉淀氫氧化鎂在水中部分溶解。[教師分析]ppt呈現(xiàn)如下內容實驗證明，難溶電解質在水中并非一點都不溶解，它們在水中可以部分溶解并且建立起一種動態(tài)平衡——沉淀溶解平衡[動畫演示]氫氧化鎂的溶解過程[分析]盡管Mg(OH)2固體難溶于水，但仍有部分Mg2＋和OH-離開固體表面進入溶液，同時進入溶液中的Mg2＋和OH-又會在固體表面沉淀下來，當這兩個過程速率相等時，即可以形成Mg(OH)2的飽和溶液，Mg2＋和OH-的沉淀與Mg(OH)2固體的溶解達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡狀態(tài)。[多媒體顯示]一、沉淀溶解平衡1.定義:一定溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，溶液中的離子的濃度不再增加，沉淀的質量不再減小，得到電解質的飽和溶液，我們把這種平衡狀態(tài)稱為沉淀溶解平衡。2.表達式：如氫氧化鎂的沉淀溶解平衡可表示為Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)[學生總結]寫表達式需要注意之處：狀態(tài)、可逆符號、系數(shù)。[學生練習]寫出碳酸鈣在飽和溶液中沉淀溶解平衡的表達式[學生活動]學生回答交流、反思經(jīng)驗、對照講解進行整理?！驹O計意圖】在這個環(huán)節(jié)中，首先通過沉淀氫氧化鎂可以部分溶于水的演示實驗，給了學生一個巨大的認知沖擊，與學生已有的認識相矛盾，通過感性認識來糾正學生的錯誤認識，從而激發(fā)學生探索未知的興趣，進而質疑、思考，并由此建立起沉淀溶解平衡的概念，同時，使學生建立相對與絕對的觀念。環(huán)節(jié)二：問題探究，溶度積的意義及影響因素[過渡質疑]沉淀溶解平衡是化學平衡的一種，那么當難溶電解質達到溶解平衡時也會有沉淀溶解平衡常數(shù)，根據(jù)前面所學的化學平衡和電離平衡的相關知識思考，[多媒體顯示]問題三：（1）如何書寫氫氧化鎂沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)表達式？（2）此常數(shù)有什么意義？受哪些因素影響？[學生活動]學生回憶、聯(lián)系、思考、以小組為單位討論回答]總結歸納如下K==[Mg2+][OH-]2K==[Mg(OH)2]此常數(shù)可以表示沉淀在水中溶解的多少，并且此常數(shù)只受溫度影響。[教師講解][Mg(OH)2]為常數(shù)，故K·c[Mg(OH)2]也為常數(shù)，就是Ksp。即Ksp=[Mg2+][OH-]2[多媒體顯示]二、沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積常數(shù)或溶度積Ksp定義：難溶電解質在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，其平衡常數(shù)為離子濃度系數(shù)次方的乘積，為一定值，這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積，用Ksp表示.2.表達式：例如：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)在25℃時Ksp=[Mg2+][OH-]2==5.6×10-12mol3·L-3[鞏固訓練]請寫出BaSO4Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡與溶度積KSP表達式[多媒體顯示]3、溶度積性質：①溶度積(Ksp)的大小與難溶電解質性質和溫度有關，與沉淀的量無關。②Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力。相同類型的難溶電解質的Ksp越小，溶解度越小，越難溶。如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度:AgCl>AgBr>AgI[針對性練習]1.已知：Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-Ksp=[Mg2+][OH-]2=5.6×10-12mol3·L-3Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-Ksp=[Cu2+][OH-]2=2.2×10-20mol3·L-3溶解能力相對較強的是2.將2×10－5mol/LNaCl溶液和2×10－5mol/LAgNO3溶液等體積混合,是否會有AgCl沉淀生成？(AgCl的KSP=1.8×10－10mol2·L-2)[點評追問]教師點評上述問題，并追問Q與Ksp的相對大小與沉淀的溶解和溶液中離子生成沉淀之間的關系如何？[學生活動]先個人思考，再小組討論，最后代表發(fā)言。[多媒體顯示]當Qc=Ksp時，沉淀溶解與離子生成沉淀處于平衡狀態(tài)；當Qc<Ksp時,固體溶解，直至再次達到新的平衡狀態(tài)；當Qc>Ksp時離子生成沉淀，直至再次達到新的平衡狀態(tài)。【設計意圖】學生對化學平衡已經(jīng)有了學習和認識，本環(huán)節(jié)主要是在學生已有的化學平衡的基礎知識上，引導學生利用化學平衡的理論處理沉淀溶解平衡，從而引出溶度積常數(shù)、Ksp與電解質溶解能力的關系、影響因素以及利用Qc與Ksp的相對大小來判斷沉淀溶解平衡移動的方向。本環(huán)節(jié)教師采用啟發(fā)講授和學生討論相結合的教學方式，鼓勵學生多思考、討論進而得出結論。這樣不僅使學生保持著高漲的回顧重現(xiàn)熱情，也培養(yǎng)了學生運用原有知識分析問題和解決問題的能力。環(huán)節(jié)三：問題探究，沉淀溶解平衡的應用一——沉淀的溶解與生成[過渡導入]我們已經(jīng)總結了Qc與Ksp的相對大小和沉淀溶解平衡移動方向的關系，那么我們就可以利用上述關系來解釋、解決沉淀溶解平衡在科學研究與生產(chǎn)生活實踐中的應用。[多媒體顯示]三、沉淀溶解平衡的應用1．沉淀的溶解與生成[學生活動]交流研討：利用沉淀溶解平衡理論解釋下面的兩個實例[多媒體顯示]實例1已知：當胃中c（Ba2+）大于2×10-3mol·L-1時就會使人中毒，那為什么醫(yī)學上還常用BaSO4作為內服造影劑“鋇餐”？如果將改用BaCO3作為內服造影劑是否可行?為什么？實例2如果誤將可溶性鋇鹽[如BaCl2、Ba（NO3）2等]當做食鹽或純堿使用，會造成鋇中毒，中毒患者應盡快用5.0%（0.36mol/L）的Na2SO4溶液洗胃，隨后導瀉使鋇鹽盡快排出。試通過計算說明該種方法是否有效？（已知：BaSO4的Ksp=1.1×10-10mol2·L-2）[學生活動]學生思考、交流、討論、推薦代表回答。實例1回答如下：因為BaSO4難溶于水和胃酸，所以可以用它作為“鋇餐”，改用BaCO3作為內服造影劑不可行，因為BaCO3能溶于胃酸。[教師追問]BaSO4難溶于水和胃酸，一點都不溶解嗎？如果能部分溶解，為什么還可以用它作“鋇餐”？[學生活動]學生思考回答，BaSO4能部分溶解。[點評提升]盡管BaSO4在水中和胃酸能部分溶解，但常溫下胃中c（Ba2+）會小于2×10-3mol·L-1，我們可以通過計算來說明，常溫下BaSO4的Ksp=1.1×10-10mol2·L-2，[Ba2+]≈1×10-5mol·L-1小于2×10-3mol·L-1是安全范圍，不會危害人體，因此可以作“鋇餐”。[學生活動]學生思考、交流、討論、推薦代表回答。實例2回答如下：已知溶液中SO42+離子的濃度為0.36mol/L，當反應達到BaSO4的沉淀溶解平衡后，由Ksp（BaSO4）=[Ba2+][SO42+]可得：[Ba2+]=Ksp/[SO42+]=1.1×10-10mol2·L-2/0.36mol/L=3.1×10-10mol·L-1小于2×10-3mol·L-1是安全范圍，不會危害人體,所以有效。【設計意圖】本環(huán)節(jié)引導學生從已有知識和經(jīng)驗出發(fā)，通過以上兩個實例學會用Qc與Ksp數(shù)值的關系來判斷沉淀的溶解與生成，另外在難溶電解質的飽和溶液中，相關離子濃度增大會導致平衡向生成沉淀的方向移動，相關離子濃度減小會導致平衡向沉淀溶解的方向移動，如BaCO3可以溶于酸性環(huán)境。另外通過此環(huán)節(jié)讓學生認識到沉淀完全的相對性，如由于沉淀溶解平衡的存在，Ba2+完全轉化為沉淀是不可能的，只能是相對的“完全”——濃度很低，對人體沒有危害。環(huán)節(jié)四：問題探究，沉淀溶解平衡的應用二——沉淀的轉化[教師過渡]上面兩個實例是沉淀的溶解與生成，沉淀在一定條件下還可以相互轉化。那么沉淀是如何進行相互轉化的？[多媒體顯示]三、沉淀溶解平衡的應用2．沉淀的轉化[實驗探究]教師做演示實驗：在一支試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液，再滴入0.1mol/LAgNO3溶液，振蕩，靜置后再滴入適量0.1mol/LKI溶液，振蕩靜置后再加入0.1mol/LNa2S溶液振蕩，靜置（注意觀察沉淀顏色的變化）[學生活動]觀察，記錄實驗現(xiàn)象并分析實驗現(xiàn)象，回答[多媒體顯示]問題四:（1）你觀察到了什么想象？（2）嘗試用沉淀溶解平衡原理解釋這個現(xiàn)象。[學生活動]學生觀察的實驗現(xiàn)象如下：當向試管中加入0.1mol/LAgNO3溶液，振蕩，靜置后，產(chǎn)生白色沉淀；再滴入適量0.1mol/LKI溶液，振蕩靜置后白色沉淀又變成黃色沉淀；再加入0.1mol/LNa2S溶液振蕩，靜置后黃色沉淀又變成黑色沉淀。[學生活動]學生分組討論后回答問題四（2）AgCl在水中存在沉淀溶解平衡，即AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq),AgI沉淀也存在沉淀溶解平衡，AgI（s）Ag+(aq)+I-(aq)。AgCl與AgI的陰陽離子個數(shù)比相同，可以直接用Ksp來比較它們的溶解能力。由Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）可知，AgI的溶解能力比AgCl的溶解能力差。當向2mL0.1mol/LNaCl溶液中再滴入0.1mol/LAgNO3溶液時，AgCl溶解的Ag+與溶液中的I-足以滿足Q＞Ksp（AgCl）的條件，Ag+與溶液中的I-結合產(chǎn)生AgI沉淀并建立沉淀溶解平衡。AgI的生成，使得溶液中的Cl-降低，導致溶液中的Cl-與Ag+的Q＜Ksp（AgCl），使AgCl沉淀溶解平衡向著沉淀溶解的方向移動，結果是AgCl沉淀逐漸轉化為AgI沉淀。同理，AgI沉淀又轉化為Ag2S沉淀。[點評追問]（1）剛才同學們從定性角度對沉淀的轉化解釋的非常好，那么同學們是否可以從定量的角度來解釋這個實驗呢？尤其是對于陰陽離子個數(shù)比不同的AgI沉淀向Ag2S沉淀的轉化？（2）在剛才的試驗中AgCl沉淀逐漸轉化為了AgI沉淀，那么AgI沉淀能否轉化為AgCl沉淀？如果能轉化，什么條件可以實現(xiàn)？同學們課下討論。[教師啟發(fā)]師生共同總結：[多媒體顯示]沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡移動的結果；沉淀轉化的條件通常是一種沉淀可以轉化為更難溶的沉淀。[學生活動]聆聽、思考分析、書寫整合[學以致用]工業(yè)上在處理污水時，常向其中加入難溶的FeS固體，以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子，請同學們嘗試用沉淀溶解平衡原理解釋這個過程。【設計意圖】本環(huán)節(jié)中通過一個典型的、現(xiàn)象很明顯的沉淀轉化的實驗，先提出問題，再由學生在已有的平衡移動原理的知識上分析沉淀轉化的實質和條件。沉淀的轉化實質上是一種沉淀溶解、另一種沉淀生成兩個過程的結合，涉及到兩個平衡的聯(lián)立，是一個突出的難點。但是，前面在沉淀的溶解與生成的兩個實例中，學生已經(jīng)很好的理解了沉淀溶解平衡移動的原理，因此此處自然就容易化難為易了。并通過“學以致用”加深對沉淀的轉化實質和條件的理解，訓練學生利用沉淀溶解平衡原理，分析解決實際問題的綜合能力；教育學生愛護環(huán)境，要學會應用化學知識避免環(huán)境污染、治理污染，造福于社會。環(huán)節(jié)五：概括整合及隨堂演練[概括整合]知識整合及理念提升[學生整合，教師點評][隨堂檢測]1.家用自來水在受熱過程中會形成水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，用食醋可以除掉水垢，請利用沉淀溶解平衡原理解釋其過程。2．牙齒表面覆蓋的牙釉質是人體中最堅硬的部分，起著保護牙齒的作用，其主要成分是羥基磷酸鈣【Ca5(PO4)3OH】。在牙齒表面存在著如下平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-KSP=6.8×10－37mol9·L-9殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+，這會對牙釉質產(chǎn)生怎樣的影響？應采取什么措施保護牙齒？3.將足量AgCl分別放入①5mL水②10mL0.2mol/LNaCl溶液③20mL0.5mol/L的MgCl2溶液④40mL0.1mol/L的HCl中溶解至溶液飽和，各溶液中Ag+濃度分別為a、b、c、d，相同溫度下,它們由大到小的排列順序是4.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()A.反應開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變D．沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解[學生活動]動手整合、演練思考【設計意圖】培養(yǎng)、訓練學生構建完整知識體系，提高綜合解決問題的學習能力。另外，通過此環(huán)節(jié)把科學的思想和辯證的唯物主義思想滲透于知識的學習中。[作業(yè)]完成導學案練習〖教學設計思路說明〗美國教育專家格蘭特?威金斯說過：“知識必須在解決問題的過程中得到運用或在運用中發(fā)現(xiàn)新的知識，從而激發(fā)學生的探究興趣，才能顯示出其重要性”。課堂教學是實現(xiàn)教學目標的主渠道，在全面推進素質教育，實施新課程改革的形勢下，我們要把科學設計教學結構、提升課堂教學效率作為教學研究的的方向。本節(jié)課在這些方面做了大膽的嘗試和探索。在本節(jié)課的教學設計中，本著“全面覆蓋知識重難點，側重提高辨析能力”的高效課堂主導思想，創(chuàng)設知識線索、情景線索、認知發(fā)展線索、能力培養(yǎng)線索、強化問題線索、凸現(xiàn)問題驅動，設計了一系列探究問題，探究問題層層深入，環(huán)環(huán)相扣，引導學生從已有知識和經(jīng)驗出發(fā)，反思經(jīng)驗，激活思維，學生自主的回顧重現(xiàn)各個“知識點”的同時，能夠主動搭建完整的知識體系，進一步鞏固了化學平衡原理的應用，充分發(fā)揮了學生的主體作用。體現(xiàn)了新課程“以學生為本”的理念。《沉淀溶解平衡》學情分析高中化學組通過第二章第二節(jié)《化學反應的限度》和第三章前兩節(jié)《水溶液》，《弱電解質的電離鹽類的水解》等相關知識的學習，學生已經(jīng)能夠從化學平衡的視覺對水自身的電離、弱電解質的電離、鹽類的水解等化學平衡問題進行分析，初步形成了從平衡角度看問題、分析問題的能力。在本節(jié)中，學生將繼續(xù)應用化學平衡的觀點研究一類平衡——沉淀溶解平衡?！冻恋砣芙馄胶狻沸Ч治龈咧谢瘜W組本節(jié)課首先通過實驗探究讓學生明白沉淀在水溶液中并非一點都不溶解，從而使學生能夠辯證的看問題，然后通過啟發(fā)、類比等教學方法，讓學生對沉淀溶解平衡的建立、特點以及溶度積常數(shù)認識得更深入、更透徹，同時通過我的引導和學生之間的討論，使學生能夠學會應用沉淀溶解平衡移動的原理解釋生活生產(chǎn)中的實際現(xiàn)象。本節(jié)課增強了學生的實驗觀察探究、總結歸納的能力。全班同學的潛力得到很大限度的挖掘，智力好的學生吃得飽，中等水平的學生吸收得好，差的學生消化得了，學生人人學有所得。在課堂環(huán)節(jié)中，我充分尊重學生的主體地位，充分體現(xiàn)師生平等、教學民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和諧，配合默契，教與學的氣氛達到最優(yōu)化，課堂教學效果達到最大化。教師教得輕松，學生學得愉快?！冻恋砣芙馄胶狻方滩姆治龈咧谢瘜W組1．本節(jié)的作用和地位：本節(jié)課所學的內容為《化學反應原理》（選修）中的第三章：“物質在水溶液中的行為”中的第3節(jié)。本節(jié)內容是本章的一個重點，也是高中化學的重點內容之一。不但能起到承前啟后的作用，而且此部分內容與科研、生產(chǎn)等領域有著密切的關系。通過前面對化學平衡理論的深入探討，學生已初步具備了運用平衡原理的觀點來處理一些實際問題的方法，并形成了一些固有的思維方式；此時再來學習沉淀溶解平衡，學生比較輕松的就能掌握難溶物在水中的溶解情況，認識沉淀溶解平衡的建立過程。通過本節(jié)學習，還能為下一節(jié)“離子反應”的學習奠定堅實的基礎。

2.教材內容編排體會：本節(jié)教材按照由簡到繁、逐步遞進的原則構建。首先分析單一難溶電解質在水中的行為，建立起沉淀溶解平衡的概念，引入描述這種平衡的平衡常數(shù)--溶度積；在此基礎上分析沉淀的生成和溶解，最后考慮比較復雜的沉淀轉化問題。本節(jié)教材設計中自始至終依據(jù)實際例子來詮釋抽象的概念，通過對具體問題的討論分析帶動原理的學習，引導學生利用平衡移動的一般規(guī)律一步步揭示沉淀溶解平衡的本質。所選實例包括PbI2的沉淀溶解平衡、“鋇餐透視”、鋇中毒的解毒、ZnS沉淀的轉化、污水處理、水垢的生成等。這些案例涉及生活、生產(chǎn)，涉及人們廣泛關注的環(huán)境問題，內容貼近學生，極大地激發(fā)了學生學習化學的興趣，并且極大地培養(yǎng)了他們的可持續(xù)發(fā)展等重要的意識。另外，教材在設計過程中注重把握難度，對溶解平衡的計算要求相對不高?！冻恋砣芙馄胶狻窚y評練習高中化學組1.家用自來水在受熱過程中會形成水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，用食醋可以除掉水垢，請利用沉淀溶解平衡原理解釋其過程。2．牙齒表面覆蓋的牙釉質是人體中最堅硬的部分，起著保護牙齒的作用，其主要成分是羥基磷酸鈣【Ca5(PO4)3OH】。在牙齒表面存在著如下平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-KSP=6.8×10－37mol9·L-9殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+，這會對牙釉質產(chǎn)生怎樣的影響？應采取什么措施保護牙齒？3.將足量AgCl分別放入①5mL水②10mL0.2mol/LNaCl溶液③20mL0.5mol/L的MgCl2溶液④40mL0.1mol/L的HCl中溶解至溶液飽和，各溶液中Ag+濃度分別為a、b、c、d，相同溫度下,它們由大到小的排列順序是。4.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()A.反應開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和