高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡教学课件ppt

课题名

沉淀溶解平衡的应用

教学目标

1.了解沉淀的生成、溶解与转化。能结合实例说明pH调控的沉淀生成、溶解与转化等在工农业生产和科学研究中的重要作用。

2.能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题  

教学重点

1.沉淀溶解平衡的应用

教学难点

沉淀溶解平衡的应用

教学准备

教师准备：课件、例题

学生准备：复习沉淀溶解平衡相关知识

教学过程

一.    新课导入

锅炉水垢CaSO4既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。硫酸钙在硫酸、盐酸中的溶解度小，如何除去锅炉水垢呢？

二.知识精讲

（一）沉淀的生成

在无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。

1.调节pH法：

例如：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将其溶解于水，再加入氨水调节pH至4，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3 沉淀而除去。

Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

【例1】根据下表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？

2.加沉淀剂法：

例如：以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些重金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS沉淀从而除去。

选择沉淀剂的原则

（1）要能除去溶液中指定的离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂　　引入溶液的杂质离子还要便于除去，如沉淀NaNO3溶液中的Ag+，可用NaCl作沉淀剂。

（2）溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全，例如，除去SO42-，选择Ba2+比Ca2+好。

（3）要注意沉淀剂的电离程度，如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2，用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。

　【例2】已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10 mol2·L－2，

               Ksp(AgBr)＝7.7×10－13 mol2·L－2，

               Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12 mol3·L－3。

某1L溶液中含有Cl－、Br－和 CrO42－ ，浓度均为 0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为                                                          。

【例3】要使工业废水中的重金属离子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：

　　由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为(　　)

　　A．硫化物　　　　　　　　B．硫酸盐

　　C．碳酸盐  　　　　　　 D．以上沉淀剂均可

（二）沉淀的溶解

1.酸溶解法：

(1)医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3，什么？

总反应BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑　

可见，胃酸消耗CO32－，使溶液中的CO32－浓度降低，则Q<Ksp，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度增大而引起人体重金属中毒。

类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2

和Mg(OH)2等。

(1)Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O

(2)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入盐酸，

   中和了OH-,使沉淀溶解平衡向正反应方向移动，

    促进Mg(OH)2(s)的溶解

Q：向Mg(OH)2（s）中加入NH4Cl溶液，沉淀能溶解吗？

Mg(OH)2（s）能溶解在NH4Cl等酸性盐溶液中。

2.盐溶解法：

例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液

Mg(OH)2＋ 2NH4＋＝ Mg2＋＋2NH3·H2O

【实验1】Ag＋的沉淀物的转化

沉淀溶解能力：AgCl>AgI>Ag2S

【实验2】Mg(OH)2 转化Fe(OH)3

沉淀溶解能力：Mg(OH)2 >Fe(OH)3

（三）沉淀的转化

1.转化实质：沉淀转化就是沉淀溶解平衡的移动。

2.转化条件：要转化成更加难溶的物质

3.转化原则：

①溶解度较大的沉淀转化为溶解度较小的沉淀时，沉淀转化的平衡

     常数一般较大，容易实现。且溶解度差别越大，转化越容易。

②类型相同时，Ksp大的沉淀能转化为Ksp小的沉淀。

③当沉淀的Ksp相差不大时，在一定条件下，Ksp较小的沉淀也可以

     转化为Ksp较大的沉淀。

4.应用：

（1）锅炉水垢CaSO4既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。思考：Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6， Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，如何把CaSO4转化成溶度积更小的CaCO3呢？

除去锅炉中的水垢（CaSO4），方法是：

化学方程式：

CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)=CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)

CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑

（2）龋齿与含氟牙膏

氟化物牙膏治龋齿的化学原理是什么？为什么吃糖多了可能坏牙？

三.课堂小结

一.沉淀的生成

1.调节pH法： 2.加沉淀剂法：

二.沉淀的溶解

1.酸溶解法：2.盐溶解法：

三.沉淀的转化

将难溶物转化成更加难溶的物质

四.随堂练习

1.若使Fe3＋（当c(Fe3＋) ≤ 10－5mol·L－1 时认为已完全沉淀，已知Fe (OH)3的Ksp＝2.6×10－39 ）完全沉淀，pH至少应为多少？

2.工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，可表示为

   Cu2＋(aq)＋ZnS(s) Zn2＋(aq)＋CuS(s)。下列说法不正确的是(　　)

布置作业

化学课时作业《沉淀溶解平衡的应用》

板书设计

一.沉淀的生成

1.调节pH法： 2.加沉淀剂法：

二.沉淀的溶解

1.酸溶解法：2.盐溶解法：

三.沉淀的转化

将难溶物转化成更加难溶的物质

教学反思

本节课的内容是引导学生应用所学知识解决实际问题。因此，教师在教学中应注重讲练结合，培养学生思维。