資源簡介

3.4.1沉淀溶解平衡
（第1課時 ）
一、核心素養發展目標
1.知道難溶電解質的沉淀溶解平衡及其影響因素，能多角度、動態地分析難溶電解質的溶解平衡。
2.知道溶度積的意義，建立根據溶度積判斷反應進行方向的思維模型。
二、教學重難點
重點：難溶電解質的沉淀溶解平衡及其影響因素；
難點：溶度積的應用。
三、教學方法
實驗探究法、總結歸納法、分組討論法等
四、教學過程
【導入】視頻導入：溶洞的形成
【講解】溶洞的形成是難溶物質的沉淀和溶解。難溶物質是如何定義的？
【展示】難溶、微溶、可溶、易溶的溶解度范圍
【講解】舉例，常見難溶物質。
習慣上將溶解度小于0.01 g的電解質稱為難溶電解質。
盡管難溶電解質的溶解度很小，但在水中并不是絕對不溶。
【展示】探究實驗：
沉淀溶解平衡的存在
PbI2難溶于水，滴加硝酸銀溶液，上層清液中出現黃色沉淀；
結論：原上層清液中含有I－，PbI2固體在水中存在溶解平衡。
【展示】AgCl的沉淀溶解平衡過程
【講解】在25 ℃時，氯化銀的溶解度為1.5×10-4 g，在有氯化銀沉淀生成的溶液中存在著如下平衡：
AgCl在溶液中存在兩個過程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脫離AgCl表面進入水中，即存在溶解過程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl表面析出，即存在沉淀過程。在一定溫度下，當AgCl溶解和沉淀的速率相等時，體系中形成AgCl飽和溶液。
總結：在一定溫度下，當沉淀溶解和生成的速率相等時，即建立了動態平衡，叫做沉淀溶解平衡。
【講解】沉淀溶解平衡的特征
1、動態平衡，即溶解速率與沉淀速率不等于0。
2、溶解速率與沉淀速率相等
3、平衡狀態時，溶液中的離子濃度保持不變。
4、當改變外界條件時，溶解平衡發生移動。
【講解】沉淀溶解平衡的表達式：
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－
注意：①可逆號表示沉淀、溶解同時進行
②物質狀態：固體(s)、溶液(aq)
【生】PbI2沉淀溶解平衡可表示為PbI2(s)? ?Pb2＋＋2I－。
【問】請寫出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表達式。
【生】獨立完成。
【講解】影響難溶電解質沉淀溶解平衡的因素
影響難溶電解質沉淀溶解平衡的決定性因素為難溶電解質本身的性質。
外界條件對沉淀溶解平衡的影響
(1)溫度：升高溫度，多數沉淀溶解平衡向溶解方向移動；少數沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移動，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
(2)濃度：加水稀釋，沉淀溶解平衡向溶解方向移動。
(3)同離子：加入與難溶電解質構成中相同的離子，平衡向生成沉淀方向移動。
(4)其他：加入可與難溶電解質溶解所得的離子反應的物質，沉淀溶解平衡向溶解方向移動。
【展示】溶洞的形成
溶洞是石灰巖地區的地下水長期侵蝕巖層而形成的。石灰巖主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣難溶于水，在25 ℃時，溶解度僅為7.1×10-4 g。
當溶有CO2的水流經石灰巖時，能夠發生和建立沉淀溶解平衡。
當水中溶有的CO2濃度較大時，該平衡能夠向著碳酸鈣溶解的方向移動，生成溶解度相對較大的Ca(HCO3)2；
當CO2的濃度減小或溫度升高時，該平衡又向著逆反應方向移動，重新析出CaCO3沉淀。
隨著上述過程反復進行，經年累月，碳酸鈣逐漸在洞穴不同的位置積聚起來，在洞穴頂部形成鐘乳石，在洞穴底部則形成石筍，就形成了美麗的溶洞。
【講解】溶度積常數
1．概念：難溶電解質的沉淀溶解平衡也存在平衡常數，稱為溶度積常數，簡稱溶度積，符號為Ksp。
2．表達式
AmBn(s)? ?mAn＋＋nBm－ Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
Fe(OH)3(s)? ?Fe3＋＋3OH－ Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
【展示】常見難溶電解質的溶度積常數，總結Ksp的意義。
【生】①Ksp的大小反映難溶電解質在水中的溶解能力。
②Ksp與溫度有關。 其它條件一定時，一般溫度越高，Ksp越大。
【展示】AgCl(s)? ?Ag＋＋Cl－ Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
【生】③根據某溫度下溶度積Ksp與溶液中離子積Q 的相對大小，可以判斷難溶電解質的沉淀或溶解情況。
Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出；
Q ＝ Ksp，沉淀與溶解處于平衡狀態；
Q ＜ Ksp，溶液中無沉淀析出。
【講解】
應用——溶度積規則
通過比較溶度積與溶液中的離子濃度冪之積的相對大小，可以判斷難溶電解質在給定條件下沉淀能否生成。以沉淀溶解平衡BaSO4(s)??Ba2＋＋SO為例：
(1)c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達到新的平衡。
(2)c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態。
(3)c(Ba2＋)·c(SO)應用——溶解度的比較
同種類型的難溶電解質，Ksp可用于溶解度的直接比較，如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同類型不能直接比較溶解度大小。
【講解】影響因素
溶度積Ksp值的大小只與難溶電解質本身的性質和溫度有關，與濃度無關。
【課堂小結】師生共同完成。
沉淀溶解-難溶電解質-沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡的表達、Ksp及應用
【課堂練習】
1、已知25 ℃時，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
(1)25 ℃時，氯化銀的飽和溶液中，c(Cl－)＝________，向其中加入NaCl固體，溶解平衡________，溶度積常數________。
(2)25 ℃時，若向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的鹽酸，混合后溶液中的c(Ag＋)＝________，pH＝________。
(3)25 ℃時，氯化銀的飽和溶液和鉻酸銀的飽和溶液中，Ag＋濃度大小順序為___________，由此可得出________ 更難溶。
(4)將等體積的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合________(填“有”或“沒有”)Ag2CrO4沉淀產生。
答案　(1)1.3×10－5 mol·L－1　逆向移動　不變
(2)1.8×10－7 mol·L－1　2
(3)Ag2CrO4>AgCl　AgCl
(4)有

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