师:同学们好,欢迎来到化学课堂。今天我们接着学习人教版选修四第三章第四节难溶电解质的溶解平衡第一课时。首先,我们明确一下学习目标。同学们请看,在线上课程第8课时化学平衡状态中提到,在饱和的硫酸铜溶液中滴加胆矾晶体,一段时间后,晶体的形状不断改变,但质量不变。这说明了什么呢?说明在硫酸铜的饱和溶液中,固体溶解和结晶的过程一直在进行,且速率相等,达到了平衡状态。可溶的电解质在溶液中可以形成溶解平衡,那难溶性电解质在水溶液中能否形成溶解平衡呢?同学们请将课本翻至61页,根据表3 - 4提供的信息判断氯化银的溶解性。

  氟化银的溶解度仅为1.5×10??克,远比0.01克小,属于难溶物。既然氯化银是难溶物,若取1毫升0.1摩尔每升的硝酸银溶液,滴加到1毫升0.1摩尔每升的氯化钠溶液中,银离子就能与氯离子发生强烈的相互作用,生成氯化银沉淀。那银离子与溴离子的反应真能进行到底吗?银离子与氯离子反应生成氯化银固体,氯化银固体在水溶液中会发生什么样的变化呢?同学们请看动画。尽管氯化银固体难溶于水,但仍有部分银离子和氯离子离开固体表面进入溶液。同时,进入溶液的银离子和氯离子又会重新结合,在固体表面沉淀下来。当氯化银沉淀的速率等于溶解的速率,就得到了氯化银的饱和溶液,即建立了下列动态平衡。由于沉淀与溶解之间存在这种动态平衡,决定了银离子与氯离子反应不能完全进行到底。

  那为什么通常情况下又认为离子反应生成难溶电解质是完全进行的呢?因为对于常量反应,0.01克已经很小了,可以认为反应完全。而且化学上通常认为,残留在溶液中的离子浓度小于10??摩尔每升时,沉淀就达完全,溶液中仍含有相应的离子。也就是说,难溶不等于不溶,绝对不溶的物质是不存在的。所有的难溶电解质在水溶液中都可以形成溶解平衡,那如何用化学符号来表示其沉淀和溶解的过程呢?我们可以用这样的表达式来表示。在书写溶解平衡方程式过程中需注意:不论沉淀的组成,均一步书写,标明固体与离子的状态,若未标明状态,则可能表示的是弱电解质的电离,比如氢氧化铁的电离。下面这个方程式才表示的是氢氧化铁作为难溶电解质的溶解平衡方程式。

  难溶电解质的溶解平衡也是一种化学平衡,必然也具有化学平衡的五大特征,分别是立、等、动、定、变。相信同学们肯定可以做好知识的类比迁移,老师在这里就不再赘述了。请同学们继续进行知识迁移,利用勒夏特列原理来分析这些条件的改变会对氯化银的溶解平衡产生怎样的影响。注意,这里面加入的物质均为少量。氯化银溶解的过程吸热,因此升高温度,平衡向着吸热的方向移动,即平衡正向移动,银离子与氯离子的浓度均增大。加入少量水,会有更多的氯化银溶解,平衡向着溶解的方向移动,因为有大量的氯化银剩余,得到的依然是该温度下的氯化银饱和溶液,因此银离子与氯离子浓度保持不变。加入氯化铵,在饱和溶液中不能再溶解更多的氯化铵,且固体的浓度是常数,对平衡无影响。

  加入氯化钠,氯化钠溶于水,能完全电离出钠离子和氯离子,氯离子浓度增加,平衡逆向移动,银离子浓度减小,但平衡的移动只能减弱某种变化,不能抵消,因此氯离子浓度依然增大。加入硝酸银与加入氯化钠情况相似,银离子浓度增加,平衡逆向移动,氯离子浓度减小。最后加入碘化钾,碘离子会与银离子发生离子反应,消耗银离子,平衡正移,氯离子浓度增大。

  同学们都会分析了吗?现在我们具体来总结一下影响溶解平衡的因素,主要由难溶电解质本身的性质决定。不同的难溶电解质溶解度有差别,外因主要有两个,温度和浓度。多数难溶电解质溶解的过程吸热,升高温度,平衡向着溶解的方向移动。但有个特例氢氧化钙,它的溶解度随着温度的升高而降低。在氢氧化钙的溶解平衡中,升高温度,平衡向着沉淀的方向进行;加水,平衡向溶解的方向移动。若溶液中有固体剩余,则得到的仍为相同温度下的饱和溶液,离子浓度不变。向溶液中加入与溶解产生相同离子的物质,平衡会向着产生沉淀的方向移动。当离子发生化学反应时,平衡向溶解的方向移动。为了检验同学们知识迁移的效果,我们来一起练习一下吧。

  同学们请读题,下列有关碳酸钙溶解平衡的说法中,不正确的是:A. 碳酸钙沉淀析出和沉淀溶解不断进行,且速率相等,这是达平衡的本质特征,故正确;B. 碳酸钙难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质溶液。同学们在这里要注意区分电离和溶解是在溶液中同时进行的两个不同的过程。碳酸钙难溶于水,但溶于水的部分完全电离,是强电解质,故错误;C. 升高温度,碳酸钙沉淀的溶解度增大,多数难溶电解质包括碳酸钙溶解吸热,升温平衡向吸热的方向移动,会有更多的碳酸钙溶解,故正确;D. 向碳酸钙沉淀中加入纯碱固体,碳酸钙的溶解度降低。纯碱是碳酸钠,溶于水,能电离出钠离子和碳酸根离子,碳酸根离子浓度增加,平衡向着产生沉淀的方向移动,碳酸钙的溶解度降低,故正确。因此,本题的正确答案为B。

  同学们肯定还记得化学平衡常数的表达式,请快速地写出碳酸钙、氢氧化铁的溶解平衡方程式,并写出其平衡常数表达式。同学们都写好了吗?从这两个平衡常数表达式中,同学们可以找出什么样的共性呢?由于固体浓度为常数,其浓度不出现在平衡常数表达式中,因此这两个平衡常数表达式均为离子浓度幂的乘积。请同学们将课本翻至65页,阅读科学视野部分。沉淀溶解平衡中离子浓度幂的乘积称为溶度积,并且用符号K??表示。溶度积的表达式是这样的,这里的离子浓度是指平衡状态下的离子浓度。现在我们一起练习,请同学们写出碳酸银和磷酸氢钙的溶解平衡表达式和K??的表达式。

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《高2下册人教版化学 难溶电解质的溶解平衡 第1课时 逐字稿-4,376字 第3版》.docx
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