1、第四单元 沉淀溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积一、教学目标变化观念与平衡思想：知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，能应用化学平衡理论描述沉淀溶解平衡。证据推理与模型认知：理解溶度积常数的含义，能写出溶度积的表达式，并能应用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。二、教学重难点沉淀溶解平衡和溶度积常数三、教学过程【课程引入】【温故知新】根据物质在水中的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。那么难溶的物质在水中是否完全不溶呢？溶解度(20)/g溶解性10易溶110可溶0.011微溶0.01难溶【新知讲解】【实验探究】1.将少量碘化铅(PbI2，难溶于水)固体加入到盛有一定量水的50mL烧杯中，
2、用玻璃棒充分搅拌，静置。2.从烧杯中取2mL上层清液于试管中，逐滴加入AgNO3溶液，充分振荡，静置。请仔细观察实验现象，并分析产生此现象的原因。【现象及结论】现象：上层清液中生成黄色沉淀。结论：上层清液中含有I-，部分PbI2溶于水。虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解。【微观分析】尽管PbI2溶解度很小，但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，而进入溶液的Pb2+和I-又会部分结合形成固体沉积下来。当这两个过程的速率相等时，Pb2+和I-的沉积与PbI2固体的溶解达到平衡状态，溶液中Pb2+和I-的浓度不再增大，PbI2固体的量不沉淀溶解 再减少，得到PbI2的饱和溶
3、液。PbI2(s) Pb2+ + 2I-得到PbI2饱和溶液 （一）沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡的建立：在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解的速率和生成沉淀的速率相等，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。2表达式PbI2(s)Pb2+ 2I-AgCl(s)Ag+ Cl-MmAn(s)mMn+ nAm- 注意：（1）在沉淀后的括号内标注状态“s”；（2）离子符号前的数字表示电解质中相应离子的个数比；（3）用“”连接。3特征沉淀溶解平衡具有其他平衡的的平衡特征。逆可逆过程动态平衡，v溶解=v沉淀0等动定平衡状态下，难溶电解质的质量及相应离子的浓度不再变化，均为定值变当改变外
4、界条件时，沉淀溶解平衡发生移动【思考】哪些外界因素可以影响沉淀溶解平衡？以CaCO3沉淀溶解平衡为例，小组讨论完成下列表格。CaCO3(s)Ca2+ + CO32- H0条件移动方向c(Ca2+)c(CO32-)升温加少量水通入HCl气体加入Na2CO3固体加入CaCO3固体4影响因素内因难溶电解质本身的性质。不存在绝对不溶的物质；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质的饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。外因温度升高温度，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的沉淀溶解平衡浓度加水稀释，平衡向溶解方向移动向平衡体系加入与难溶电解质中相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移
5、动其他向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动。【过渡】化学平衡常数可以用来定量描述化学反应的限度即化学反应进行的程度，电离平衡常数、水解平衡常数也可以用来表示相应反应进行的程度。和其他平衡一样，沉淀溶解平衡也存在平衡常数。【讲解】（二）溶度积1定义在一定温度下，当难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。且平衡时离子浓度的幂之积为一个常数，称之为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。2表达式AgCl(s) Ag+ Cl- Ksp=c(Ag+) c(Cl-)Fe(OH)3(s) Fe3+ 3OH- Ksp=c(Fe3+) c3(OH
6、-)MmAn(s) mMn+ nAm- Ksp=cm(Mn+) cn(Am-)3影响因素 Ksp = c平m(Mn+) c平n(Am-) Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，而与沉淀的量无关。溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变Ksp。【思考】请观察分析表格中的数据，你能发现什么规律？化学式Ksp溶解度/gAgCl1.810-101.510-4AgBr5.410-138.410-6AgI8.510-172.110-7Ag2CrO41.110-122.210-3【结论】对于相同类型的难溶电解质（如AgCl、AgBr和AgI），溶度积越小，难溶电解质在水中的溶解程度就越低
7、。不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。4意义（1）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。（2）借助Ksp可以判断难溶电解质在水中是否达到沉淀溶解平衡状态以及可逆过程进行的方向。【思考】若用Q表示电解质溶液某一时刻的离子积：Q=cm(Mn+) cn(Am-)根据平衡原理，Ksp与浓度商Q的相对大小与沉淀的生成和溶解有什么关系？【结论】QKsp 平衡向生成沉淀方向移动，生成沉淀QKsp 难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液QKsp 溶液未达饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，则沉淀溶解，直至溶液饱和。【学以致用】1.已知碳酸钙难溶于水。(1)CaCO3在水中的溶解平衡可表
8、示为 。CaCO3(s) Ca2+ + CO32-(2)碳酸钙的溶度积常数表达式为 。Ksp=c(Ca2+) c(CO32-)(3)在常温下，将少量碳酸钙加入一定量的水中，充分搅拌后仍有固体存在。此时溶解过程是否停止?请说明理由。未停止，溶解速率和沉淀速率相等，达到平衡。 (4)将碳酸钙分别加入水和饱和碳酸钠溶液中，达到沉淀溶解平衡，请比较两个体系中Ca2+浓度的大小。 (5)请设计实验方案，使碳酸钙的沉淀溶解平衡向碳酸钙溶解的方向移动。加水：c(CO32-)、c(Ca2+)减小，平衡向溶解方向移动。加酸：c(CO32-)与氢离子结合，浓度减小，平衡向溶解方向移动。加热：温度越高，CaCO3的
9、溶解度越大，因此加热时平衡向溶解方向移动。2.将10mL 0.02molL-1的CaCl2溶液与等体积、等浓度的Na2C2O4溶液相混合，已知CaC2O4的Ksp=2.3410-9。试根据溶度积判断是否有CaC2O4沉淀生成。CaC2O4(s) Ca2+C2O42- Ksp=2.3410-9【典型例题】例1下列有关AgCl的说法正确的是（ ）AAgCl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CAgCl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，但速率相等解析：难溶电解质也会有一部分溶于水，并且电离出离子，A错误；难溶电
10、解质的溶液中存在沉淀溶解平衡，是一个动态平衡，AgCl固体的溶解速率与生成沉淀的速率相等但不为0，B错误；AgCl溶解在水中的部分是完全电离的，属于强电解质，C错误。答案：D例2下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是（ ）A常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变解析：温度不变，溶度积常数不变，A项不正确；大多数难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。答案：
11、D例3.在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)Mg22OH。若使固体Mg(OH)2的量减少，而且c(Mg2)不变，则可采取的措施是（ ）A加MgCl2B加H2OC加NaOHD加HCl解析：加入水后，只要Mg(OH)2固体没有完全溶解，水溶液一定为饱和溶液，c(Mg2)不变。答案：B例4.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca22OH。下列叙述正确的是（ ）A给溶液加热，溶液的pH升高B恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多解析：A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH)减小，pH减小；B项，CaO + H2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH)不变，因此pH不变；C项，CO+ Ca2+=CaCO3，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。答案：D四、课堂小结 五、板书设计（一）沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡的建立2表达式3特征4影响因素（二）溶度积1定义2表达式3影响因素4意义 7 / 7
