沉淀的转化及其应用Word下载.docx
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教学难点:
沉淀转化的应用
2
3.教学手段:
多媒体辅助教学,实验教学
二、学法
1.学情分析
高二学生学习化学中的特点:
①强烈的好奇心和探索精神②部分学生兴趣不稳定,对化
学学习有畏难情绪③逻辑思维不成熟、观察不全面、不细致等。
2.学法分析
学生应主动参与到实验探究过程中,学会以下方法:
①分组实验探究法②分析归纳法
三、教法
教学方法的选择,必须要结合教学内容、学生情况、教师自身素质等三方面的因素来考虑。
其原则是:
教学有法、教无定法、贵在得法、重在启发。
为使学生主动地体验探究过程,在知识的应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,宜采用科学探究模式,并在其中贯穿多媒体直观演示法、引导探究法、对比实验启发法。
四、教学程序
知识储备:
1.勒夏特列原理。
2.沉淀溶解平衡及影响因素。
3.物质的溶解性。
4.溶度积(K)规则;
溶度积与溶解度的关系。
SP教学过程:
引入:
一开始先创设情景
投影:
从含氟牙膏广告开始导入新课
提问:
为什么牙膏中要加入氟元素呢?
学生回答:
含氟牙膏能防止龋齿
知识介绍:
什么是龋齿?
因口腔不清洁,食物渣滓发酵产生酸性物质,侵蚀牙齿的釉质而形成空洞,这样的牙齿叫做龋齿。
俗称“虫牙”“蛀牙”。
设计意图从生活事例导入激发学生的学习兴趣。
(陶行知先生指出“教学的中心是实际生活”,教师在实际生活中去选定某些典型的事实,设计出能对学生的智慧构成挑战的问题,激发学生的好奇心,使之转化成强烈的求知欲。
也能使学生认识到化学与生活是紧密联系的。
)
阅读下列资料《P83交流与讨论》
分析龋齿产生的原因及防治方法?
学生活动
1.学会阅读、分析有关问题;
2.独立思考,回忆所学知识,并尝试进行解释;
3.与组内同学交流;
4.回答教师提问,与其他同学进行交流、评价、总结。
牙齿表面的羟基磷灰石[Ca(PO)OH]在水中存在如下平衡:
Ca(PO)OH
3434553──2+5Ca+3PO+OH.
4++──)下降,平衡向OH结合生成水,导致糖在酶的作用下产生的乳酸能电离产生H,Hc(OH与难溶电解质溶解羟基磷灰石的方向移动,导致羟基磷灰石溶解而形成龋齿。
─3─2+结合生成另一种难溶解氟磷灰石[Ca(PO)、POF]使用含氟牙膏之后,FCa与,3454──,氟磷灰石更能抵御酸的侵蚀,从而使牙齿变得更坚)OH+F(POCa)Ca(POF+OH
354453固、更健康。
3
设计意图该部分知识只要求了解,所以不做太多拓展,主要通过阅读让学生养成良好自学能力和习惯,并在分析过程中让学生偿试了解基本化学原理。
教师小结:
在一定条件下难溶物质可以转化为另外一种难溶物质。
(一)创设情景,提出探究活动
那么它们到底如何转化?
是否具有相同阳离子或阴离子的难溶物质间均可相互转化?
举例⑴AgCl、AgI、AgS三种难溶银盐是否可相互转化?
如何通过化学方法实现转化?
2⑵Mg(OH)、Fe(OH)两种难溶碱是否可相互转化?
32
(二)学生分组讨论并设计方案
接下来,让学生依据已学知识及难溶物在结构和性质上的差异,分组进行猜想和讨论出各种方案,然后每组派一代表回答并解释各方案的可行性。
设计意图:
通过问题的讨论,大大激发学生的学习热情和求知欲望,同时锻炼学生应用已有知识经验对问题进行大胆猜想和假设的能力,在此过程中老师应肯定各位同学的大胆猜想,不要作出武断评价,以留下悬念,让学生有进一步探究的欲望。
(三)然后,学生归纳,老师引导补充得出以下四个方案:
①向AgNO溶液中滴加NaCl溶液至不再有沉淀生成,然后向上述混合物中滴加KI溶液,3最后再滴加NaS溶液,观察现象。
2②向AgNO溶液中滴加NaS溶液至不再有沉淀生成,然后向上述混合物中滴加KI溶液,23最后再滴加NaCl溶液,观察现象。
③向MgCl溶液中滴加少量的NaOH溶液,然后滴加少量的FeCl溶液,静置,观察现象32④向FeCl溶液中滴加少量的NaOH溶液,然后滴加少量的MgCl溶液,静置,观察现象23设计意图:
这样,通过学生归纳和老师补充,把该节课中实验3-4和实验3-5全部设计到方案中以进行进一步的探究。
(四)学生进行分组实验
再将学生分组,按四个方案进行对比实验,记录现象,进一步探究和验证其可行性。
第一
步骤
向AgNO溶液中滴加3NaCl溶液至不再有沉淀生成。
向上述混合物中滴加KI溶液,观察、记录现象。
继续向上述混合物中滴加NaS溶液,观察、记录现象。
2
现象
第二组
向AgNO溶液中滴加3NaS溶液至不再有沉淀2生成。
继续向上述混合物中滴加NaCl溶液,观察、记录现象。
第三组
向MgCl溶液中滴加少量2的NaOH溶液。
观察、记录现象。
向上述混合物中再滴加少量的FeCl溶液,观察、记3录现象。
静置,观察、记录现象。
第四组
向FeCl溶液中滴加少量3的NaOH溶液。
向上述混合物中再滴加少量的MgCl溶液,观察、记2录现象。
现象
4
通过学生分组实验,充分调动学生的参与意识,培养小组合作学习和团队精神。
(这也是新课标下的流行元素-----合作学习团队精神。
据说最近几年的诺贝尔奖有不少就奖给几人集体)给学生提供更多的“动脑筋”“动手做”“动口说”的机会,并且培养了学生的操作技能、观察能力和思维能力。
(五)最后,通过对实验现象的对比、分析、设疑引导归纳出各方案的可行性以及沉淀转化
的方法、实质、解决沉淀溶解平衡问题的基本思路。
各小组派一名代表回答所观察的现象。
学生汇报现象:
1.产生白色沉淀;
白色沉淀慢慢转化为黄色沉淀;
黄色沉淀又慢慢转化为黑色沉淀。
2.产生黑色沉淀;
后不再变化。
3.产生白色沉淀;
有少量白色沉淀慢慢转化为红褐色沉淀。
4.产生红褐色沉淀;
继续提问:
1.根据你的观察分析所发生的反应?
师生共同归纳
第一组AgNO+NaCl----AgCl+KI----2AgI+NaS----23第二组2AgNO+NaS----AgS不与KI、NaCl反应232第三组MgCl+2NaOH----3Mg(OH)+2FeCl----
322第四组FeCl+3NaOH----Fe(OH)不再与MgCl反应2332.试根据勒夏特列原理和难溶电解质在溶解度上的差别加以解释,并指出这类反应的特点?
上述第一组中转化过程为AgCl→AgI→AgS2──++AgI(s)生成+IAgI程度增大,而Ag具体为AgCl(s)Ag+ClAgCl(s)
逐渐溶解而生成AgI(s);
─2─++AgS(s)生成AgAgI(s)Ag而+I2AgS+S程度更大,AgI(s)
22逐渐溶解而生成AgS(s);
2第三组中转化过程为Mg(OH)→Fe(OH)32──3+2+Fe(OH)(s)生成而3OHMg(OH)(s)MgFe(OH)+2OH+Fe程度更大。
332设疑:
为什么第二组中AgS不与KI、NaCl反应?
第四组中Fe(OH)不与MgCl反应?
232引导:
老师可进行引导,沉淀物间的转化是否与它们的溶解度(或溶度积常数)有关?
并进一步设疑:
沉淀转化的方法和实质是什么?
学生活动:
查阅几种常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度表:
(25℃)
难溶物
溶度积(K)SP
溶解度(g)
AgCl
-101.8×
10
-41.5×
10
BaSO4
-10101.1×
-42.4×
AgBr
-135.4×
-68.4×
Fe(OH)3
-392.6×
-9103.0×
AgI
-178.5×
-72.1×
CaCO3
-95.0×
-47.1×
AgS2
-50106.3×
Mg(OH)2
-11101.8×
BaCO3
-95.9×
设计意图在难点的突破中,通过设疑激趣、引导探究、层层递进、解决了问题,同时培养了学生分析、归纳、总结的能力。
归纳:
上述第一组、第三组中的转化反应之所以能发生,是因为所生成的难溶电解质的溶解度比先前产生的难溶电解质的溶解度更小,使溶液中相应的离子浓度减小,从而使两个平衡向右移动。
因此这类反应的特点溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀;
不能反向转化。
所以实验操作顺序颠倒,不会有新的沉淀产生。
学生课后完成:
请根据难溶电解质的溶度积常数理论推导出为何AgCl能向AgI转化,AgI又能向AgS转化?
25
小结:
上述第一组、第三组实验实际上是难溶电解质溶解平衡在沉淀转化中的应用。
解决沉淀溶解平衡问题的基本思路:
“看到”微粒——“找到”平衡——“想到”移动
设计意图
1.通过实验使学生了解沉淀转化的原理,深化学生对沉淀溶解平衡和复分解反应的认识;
2.创设情境,与学生的已有认识形成冲突,增强学生的探究热情;
3.充分发挥探究实验在化学教学中的作用,调动学生的学习积极性和学习热情。
(六)总结(所有的探究过程结束后,应对所获得的知识进行总结,以巩固所学知识,训练归纳能力)
板书内容
1.沉淀转化的方法:
对于一些用酸碱或其他方法不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
2.沉淀转化的实质:
就是沉淀溶解平衡的移动。
一般溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀,且两种沉淀的溶解度差别越大,转化越容易。
3.解决沉淀溶解平衡问题的基本思路:
4.沉淀转化的应用:
学以致用:
为培养学生迁移知识的能力,可联系生活、生产实际、科学研究等重要现象。
(1)锅炉除水垢
锅炉水垢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,形成安全隐患,因此要定期去除锅炉水垢。
水垢中含有的CaSO可先用NaCO溶液处理,使之转化为疏松、324易溶于酸CaCO,然后再用酸去除。
3(a)请分析将水垢中含有的CaSO转化为CaCO的原理。
34(b)写出除去水垢中含有的CaSO的化学方程式和离子方程式。
(已知CaSO和CaCO的344-1-4)7.1×
2.1×
1010和溶解度分别2+2-+SOCaSO(s)Ca
44+2-CO3
CaCO(s)
32-2-+SOCaCO(s)总的离子方程式为:
CaSO(s)+CO
4433SOCaCO(s)+Na化学方程式为:
CaSO(s)+NaCO
434322在加NaCO溶液之前,CaSO的溶解与沉淀处于平衡状态,加入NaCO溶液之后,334222-2+2+的减少又使CaCaSOCaCO沉淀,该平衡向下进行;
CO与Ca同时溶液中结合生成433的溶解平衡向右移动,CaSO逐渐溶解。
只要加入的NaCO足量,上述过程就可连续进342行,直至大部分CaSO转化为CaCO。
34
(2)在分析化学中的应用
在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐,然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。
例如重晶石(主要成分是BaSO)是制备钡化合物的重要原料,但是BaSO不溶于酸,若用44饱和NaCO溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO。
3232+2-+SOBaSO(s)Ba
44+2-CO36
(s)
BaCO32-2-(s)+CO+SOBaCO(s)总的离子方程式为:
BaSO
43342-浓度较大的溶液中,更难溶于水,但在CO从溶解度中可知,虽然BaSO比BaCO
3342-2+溶液CO转化过程是用饱和Na结合形成BaCOBaSO溶解于水中的Ba沉淀。
能与CO33324重复处理多次,CO溶液,沉淀,待达到平衡后,移走上层溶液;
再加入饱和Na处理BaSO3242+即转入到溶液中。
转化为BaCO;
最后加入盐酸,Ba使绝大部分BaSO34让学生充分体会到矛盾普遍性和特殊性,
3)对一些自然现象的解释(在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。
例如各种原生铜
)(ZnS溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪金矿的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4
)。
),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS和方铅矿(PbS
CuS+ZnSO化学方程式为:
CuSO+ZnS
44
CuS+PbSOCuSO+PbS
设计意图使学生深化对沉淀溶解平衡的相关问题的认识;
1.综合运用沉淀溶解平衡知识解决实际问题,拓宽学生的思相互影响,2.与其他平衡的联系使学生意识到水溶液中的各种平衡相互作用、路;
3.促使学生形成分析水溶液中的问题的基本思路。
生产、生活中的应用,使学生了解化学对人类发展的巨大贡.通过介绍沉淀的转化在科研、4献,激发学生学习化学的热情。
3+?
思考题:
如何除去CuSO溶液中的少量Fe42+3+Cu无法找到能使Fe沉淀的试剂。
沉淀而不使两者均会生成沉淀,学生分析:
若加入碱液,教师引导:
虽然加入碱液两种离子均会沉淀,但是溶解度小的会优先沉淀下来。
-6-9g为101.63×
g10。
;
Cu(OH)为查阅溶解度表可知:
25℃时Fe(OH)3.0×
23
再问:
根据两者溶解度的差别能否找到合适的操作方法?
2+3+保Cu转化为Fe(OH)学生分析:
可以通过控制溶液的PH的方法,使Fe沉淀下来,而将3留在溶液中。
2+才转化为PH=5时Cu引导学生查阅相关资料:
溶液中PH=3~4时生成Fe(OH)沉淀,3沉淀。
Cu(OH)2间?
在3~4继续提问:
如何控制溶液的PH,充分搅拌,最COCu(OH)或Cu(OH)在PH计的监控下向溶液中加入适量的3222沉淀。
CO和Fe(OH)Cu(OH)后再过滤除去剩余的或Cu(OH)32322NaOH溶液?
不能。
计的监控下直接向溶液中加入继续提问:
能否在PH教师小结:
在科研中,人们为了实现物质的分离,常选择适当的沉淀剂,通过控制沉淀剂的浓度使不同的离子依次转化为沉淀。
最后,为了进一步巩固和拓展课堂所学知识,扩大知识面,发展学生思维能力和设计意图
运用所学知识解决本学科中的疑难问题。
布置了三道课堂练习题和一道课外探究活动题32、、(七)课堂练习:
教材P65练习1(八)课外探究活动:
让学生通过网络资源或查阅书刊,更多的了解沉淀转化的应用。
课堂小结:
略基础知识:
沉淀的转化及其应用;
基本思路:
分析沉淀溶解平衡问题的一般思路。
7
作业布置:
略
板书设计:
(2)在分析化学中的应用
(3)对一些自然现象的解释
8
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- 沉淀 转化 及其 应用