《人教版云南省曲靖市高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.1.1 弱电解质的电离课件 新人教选修4.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版云南省曲靖市高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.1.1 弱电解质的电离课件 新人教选修4.pptx(48页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节第一节 弱电解质的电离弱电解质的电离(第一课时)(第一课时)思考:思考:1、什么叫电解质?试举例说明。什么叫电解质?试举例说明。知识回顾:知识回顾:电解质:电解质:在水溶液中在水溶液中或或熔化状态下能够自身电熔化状态下能够自身电离而离而导电导电的的化合物。化合物。实例:实例:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水。酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水。思考:思考:2、什么叫非电解质?试举例说明。什么叫非电解质?试举例说明。知识回顾:知识回顾:非电解质:非电解质:在水溶液中在水溶液中和和熔化状态下都不能熔化状态下都不能导导电电的的化合物。化合物。实例
2、:实例:大多数有机物、酸性氧化物、氨气等大多数有机物、酸性氧化物、氨气等。练习练习1:下列物质中下列物质中 属于电解质的是属于电解质的是 ()NaCl溶液溶液 NaOH H2SO4 Cu CH3COOH NH3H2O CO2 乙醇乙醇 水水学与问学与问?部分电器外壳上有禁止触摸标记部分电器外壳上有禁止触摸标记(1 1)潮湿的手触摸正在工作的电器,为什么)潮湿的手触摸正在工作的电器,为什么可能会发生触电事故?可能会发生触电事故?手上的水中含有某种电解质,使水溶液手上的水中含有某种电解质,使水溶液具有较强的导电能力。具有较强的导电能力。(2)清洁厕所常用盐酸,为什么不用较安全的醋酸?清洁厕所常用盐
3、酸,为什么不用较安全的醋酸?因为盐酸的去污能力比醋酸强。等浓度的盐酸、醋酸溶液中的等浓度的盐酸、醋酸溶液中的HH+浓度的大小?浓度的大小?p 醋酸和盐酸是常见的两种酸,根据你的经醋酸和盐酸是常见的两种酸,根据你的经 验,你认为它们的电离程度有无差异验,你认为它们的电离程度有无差异?p 你能设计实验验证你的猜想吗你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实请写出实 验方案并与大家交流。验方案并与大家交流。实验探究实验探究1 1:分别试验等体积、等浓度的盐酸、分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。醋酸与等量镁条的反应。实验要点:实验要点:盐酸和醋酸浓度均为盐酸和醋酸浓度均为1mol/L;镁条
4、用砂纸打磨、长度相同镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同表面积相同);观察、比较气球鼓起的快慢等现象观察、比较气球鼓起的快慢等现象.与镁条反应的现象与镁条反应的现象 1mol/L CH3COOH1mol/L HCl对实验现象对实验现象的解释的解释 镁与等浓度的盐酸、醋酸反应镁与等浓度的盐酸、醋酸反应 的速率的速率,前者快于后者。前者快于后者。镁与盐酸反应非常镁与盐酸反应非常剧烈剧烈,产生,产生大量的气泡,气球鼓起很大量的气泡,气球鼓起很快快。等浓度的盐酸中等浓度的盐酸中c(H+)比醋酸大比醋酸大.镁与醋酸反应镁与醋酸反应较快较快,产生气泡,产生气泡,气球鼓起较气球鼓起较慢慢。实验探究实验探究2
5、:用用pH试纸测定试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋的盐酸、醋酸酸pH.实验数据:实验数据:pH(HCl)=1 pH(CH3COOH)=3 数据处理数据处理:结结 论论:u 盐酸完全电离盐酸完全电离,电离程度电离程度(即电离度即电离度)为为100%100%;u 醋酸不能完全电离醋酸不能完全电离,电离程度较小,且小于电离程度较小,且小于 100%100%,即醋酸的电离是可逆的。,即醋酸的电离是可逆的。0.1mol/L HCl c(H+)=0.1mol/L 0.1mol/L CH3COOH c(H+)=0.001mol/L 盐酸中存在盐酸中存在H+、Cl-无无HCl分子分子醋酸溶液中存在醋酸溶液中
6、存在H+、CH3COO-和和CH3COOH分子分子强电解质:强电解质:包括:包括:强酸、强碱强酸、强碱、大多数盐类。、大多数盐类。包括包括:弱酸弱酸 (如如CH3COOH)、弱碱、弱碱 (如如NH3H2O)、水及、水及少数盐。少数盐。HCl=H+Cl 在水中在水中能能全部电离全部电离的电解质的电解质 在水中不在水中不能够全部电离能够全部电离的电解质的电解质CH3COOH H+CH3COO 弱电解质:弱电解质:1、概念、概念一、强弱电解质一、强弱电解质强电解质强电解质弱电解质弱电解质相同点相同点电离程度电离程度表示方法表示方法 电解质在溶液电解质在溶液中的微粒形式中的微粒形式物质种类物质种类在水
7、中完全在水中完全电离电离在水中部分在水中部分电离电离离子离子分子、离子分子、离子强酸、强碱、多数盐、强酸、强碱、多数盐、活泼金属氧化物。活泼金属氧化物。弱酸、弱碱、水、弱酸、弱碱、水、少数盐。少数盐。电离方程式用电离方程式用“”电离方程式用电离方程式用“=”在水溶液中或熔化状态下都能电离在水溶液中或熔化状态下都能电离2、强、弱电解质的比较、强、弱电解质的比较p电解质的强弱与其溶解度有何关系电解质的强弱与其溶解度有何关系?p电解质的强弱与其水溶液的导电能力电解质的强弱与其水溶液的导电能力 有何关系有何关系?强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小的大小,
8、也不是看其水溶液导电能力的强弱也不是看其水溶液导电能力的强弱,而而是看溶于水的部分是否完全电离。是看溶于水的部分是否完全电离。问题探讨问题探讨CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小,的溶解度都很小,CaCO3属属于强电解质,而于强电解质,而Fe(OH)3属于弱电解质;属于弱电解质;CH3COOH、HCl的溶解度都很大,的溶解度都很大,HCl属于属于强电解质,而强电解质,而CH3COOH 属于弱电解质。属于弱电解质。注意:注意:p 强弱电解质强弱电解质溶液的导电能力强弱溶液的导电能力强弱p 强弱电解质强弱电解质物质的溶解性大小物质的溶解性大小练习:写出下列物质的电离方程式:练习:写出下列物质的
9、电离方程式:()HNO3,HClO;()H2SO4,H2SO3;()NaOH,NH3H2O,()Ba(OH)2,Fe(OH)3;Al(OH)3;()NaHCO3;()NaHSO43 3、电离方程式的书写、电离方程式的书写要点:要点:强等号、弱可逆;多元弱酸强等号、弱可逆;多元弱酸分步写分步写,多元弱碱,多元弱碱一步写一步写,多元弱酸酸式根离子不能拆如:多元弱酸酸式根离子不能拆如:HCO3_注意:注意:Al(OH)3有酸式和碱式电离有酸式和碱式电离练习:在溶液中的电离方程式书写正确的是练习:在溶液中的电离方程式书写正确的是E1、有物质的量浓度相同、体积相等的、有物质的量浓度相同、体积相等的三种酸
10、:三种酸:a、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋、醋酸,同时加入足量的锌,则开始反应酸,同时加入足量的锌,则开始反应时速率时速率_。(用。(用 表示)表示)bac(1)HClO(2)KHSO4(3)CaCO3(4)Cu(OH)2H+ClO-=K+H +SO42-=Ca2+CO32-Cu 2+2OH-2、写出下列物质的电离方程式、写出下列物质的电离方程式弱电解质弱电解质强强 酸酸水水共价化合物共价化合物大部分大部分的盐类的盐类强强 碱碱弱酸弱酸弱碱弱碱离子化合物离子化合物小结:小结:电解质电解质强电解质强电解质强电解质强电解质 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节第一节 弱
11、电解质的电离弱电解质的电离(第二课时)(第二课时)一、强弱电解质一、强弱电解质强电解质:强电解质:在水溶液中能全部电离成离子在水溶液中能全部电离成离子的电解质。的电解质。弱电解质:弱电解质:在水溶液中只部分电离成离子在水溶液中只部分电离成离子的电解质。的电解质。练习练习1 1:判断下列物质,属强电解质的有哪些?:判断下列物质,属强电解质的有哪些?属弱电解质的有哪些?属弱电解质的有哪些?NaCl、NaOH、H2SO4、CH3COOH、NH3H2O、Cl2、Cu。知识回顾知识回顾 二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子:离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子:CH3CO
12、O-+H+CH3COOH1、弱电解质的电离是可逆的、弱电解质的电离是可逆的弱电解质溶于水,部分电离为离子:弱电解质溶于水,部分电离为离子:CH3COOHCH3COO-+H+因此弱电解质的电离过程是可逆的:因此弱电解质的电离过程是可逆的:CH3COOH CH3COO-+H+c(H+)c(Ac-)c(HAc)HAc初溶于水初溶于水紧接着紧接着最后最后(1)(1)醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化?醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化?最小最小最小最小最大最大不变不变不变不变不变不变 CH3COOH CH3COO-+H+电离电离结合结合(3)(3)当当V V电离电离 =V=V结合结合时,可逆过程达到一种什
13、么样的状时,可逆过程达到一种什么样的状 态?态?(2)(2)开始时,开始时,V V电离电离 和和 V V结合结合怎样变化?怎样变化?思考与交流:思考与交流:V V(电离电离)V V(结合结合)V V(电离电离)=)=V V(结合结合)电离平衡状态电离平衡状态反反应应速速率率时间时间、弱电解质溶液中存在电离平衡、弱电解质溶液中存在电离平衡弱电解质电离的弱电解质电离的V-t图像图像4、特征、特征动:动:电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 变:变:条件改变时,电离平衡发生移动条件改变时,电离平衡发生移动 等:等:V电离电离=V结合结合0逆:逆:弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离是可逆过
14、程3、定义、定义:一定条件一定条件(如温度、浓度如温度、浓度)下,当弱电解下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态电离过程就达到了平衡状态电离平衡。电离平衡。定:平衡时分子、离子的浓度不再变化定:平衡时分子、离子的浓度不再变化思考与交流:思考与交流:根据上图及化学平衡理论,分析一元根据上图及化学平衡理论,分析一元弱酸弱酸(HA)、一元弱碱、一元弱碱(BOH)的电离的电离平平衡过程,并完成问题:衡过程,并完成问题:1、写出电离方程式:、写出电离方程式:2、结合图、结合图3-3填写下表填写下表
15、00最大最大最大最大0不变不变不变不变不变不变最大最大达到电离平衡时达到电离平衡时二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡5、弱电解质的电离度、弱电解质的电离度:当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来电解质总分子数(包括已电离和未电的电解质分子数占原来电解质总分子数(包括已电离和未电的电解质分子数占原来电解质总分子数(包括已电离和未电的电解质分子数占原来电解质总分子数(包括已电离和未电离的)的百分数。离的)的百分数。离
16、的)的百分数。离的)的百分数。(1)的表达式:的表达式:(3)、影响电离度大小的因素:)、影响电离度大小的因素:内因:与弱电解质的本性有关内因:与弱电解质的本性有关 外因:外因:温度越高,弱电解质的电离度越大;温度越高,弱电解质的电离度越大;浓度越稀,弱电解质的电离度越大;浓度越稀,弱电解质的电离度越大;加入影响电离的其他物质。加入影响电离的其他物质。(同离子效应、离子反应效应)(同离子效应、离子反应效应)(2)、电离度的意义:)、电离度的意义:在同温同浓度的条件下,电离度越大,在同温同浓度的条件下,电离度越大,弱电解质电离能力相对较强。弱电解质电离能力相对较强。二、弱电解质的电离平衡二、弱电
17、解质的电离平衡6 6、电离平衡常数、电离平衡常数K K:Ka=c(H+).c(A-)c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)对于一元弱酸:对于一元弱酸:对于一元弱酸:对于一元弱酸:HA HHA HHA HHA H+A+A+A+A-,平衡时平衡时平衡时平衡时对于一元弱碱:对于一元弱碱:对于一元弱碱:对于一元弱碱:MOH MMOH MMOH MMOH M+OH+OH+OH+OH-,平衡时,平衡时,平衡时,平衡时(1)、)、K表达式:表达式:多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用常数,通常用K K1 1、K K2 2、K K3 3等来
18、分别表示。例如等来分别表示。例如H H3 3POPO4 4的电离:的电离:多元弱酸的分步电离多元弱酸的分步电离多元弱酸的分步电离多元弱酸的分步电离又如又如氢硫酸氢硫酸在水溶液中的电离:在水溶液中的电离:H2S H+HS-K1=1.310-7 HS-H+S2-K2=7.110-15一般一般K1 K2K3,即第二步电离通常比第一步难得即第二步电离通常比第一步难得多,第三步双比第二步电离难得多。多,第三步双比第二步电离难得多。故通常以故通常以 第一第一步为主。步为主。(3 3)、影响电离平衡常数大小的因素:)、影响电离平衡常数大小的因素:A.A.电离平衡常数大小是由物质的本性决定的,在同电离平衡常数
19、大小是由物质的本性决定的,在同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同。一温度下,不同弱电解质的电离常数不同。B.B.与化学平衡常数一样,同一弱电解质的电离平衡与化学平衡常数一样,同一弱电解质的电离平衡常数只受常数只受温度温度影响,不受浓度影响。影响,不受浓度影响。(2 2 2 2)、)、)、)、电离平衡常数电离平衡常数意义:意义:意义:意义:在相同条件下,在相同条件下,在相同条件下,在相同条件下,K K K K值越大,弱电解质的电离程度越大,值越大,弱电解质的电离程度越大,值越大,弱电解质的电离程度越大,值越大,弱电解质的电离程度越大,相应酸相应酸相应酸相应酸 (或碱或碱或碱或碱)的酸的酸的酸的
20、酸(或碱或碱或碱或碱)性越强。性越强。性越强。性越强。平衡移动规律平衡移动规律平衡移动规律平衡移动规律勒沙特列原理勒沙特列原理勒沙特列原理勒沙特列原理弱电解质电离过程的反应特点:弱电解质电离过程的反应特点:1、弱电解质的电离属于、弱电解质的电离属于可逆可逆过程过程2、电离方向是微粒数、电离方向是微粒数增多增多的方向;的方向;3、电离方向是、电离方向是吸热吸热方向,方向,弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡 (以(以CH3COOH例)例)7、电离平衡的移动、电离平衡的移动电离平衡和电离平衡和化学平衡化学平衡一样,当外界条一样,当外界条件改变时符合件改变时符合勒夏特列原理勒夏特列原理。哪些条件哪些条件
21、的改变会使平衡发生移动?的改变会使平衡发生移动?思考与交流:思考与交流:影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素温度:温度:升高升高温度温度促进电离促进电离(电离吸热)(电离吸热)浓度:浓度:溶液越稀越容易电离溶液越稀越容易电离同离子同离子效应:效应:外因外因加入与弱电解质电离出的离子相同的离加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡逆向移动,电离程度减小子,电离平衡逆向移动,电离程度减小离子反应效应离子反应效应:加入与弱电解质电离出的离子加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡正向移动,电离程度增反应的离子,电离平衡正向移动,电离程度增大大(注意举例注意举例)内因:内因:电解质的本性。
22、通常电解质越弱,电离程度电解质的本性。通常电解质越弱,电离程度 越小。越小。改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向C(H+)C(CH3COO-)C(CH3COOH)加加 热热 加加 盐盐 酸酸 加加 NaOH 加加H3COONa 加加CH3COOH 加加 水水正向移动增大增大减少逆向移动增大减少增大正向移动减少增大减少逆向移动减少增大增大正向移动增大增大增大正向移动减少减少减少讨论完成表格:讨论完成表格:CH3COOH CH3COO-+H+练习:在练习:在0.1mol/L的的CH3COOH溶液中溶液中 CH3COOH CH3COO+H+K Kn(Hn(H+)C(HC(H+)加热加热加水加水锌
23、粒锌粒加醋酸钠加醋酸钠加加HClHCl加加NaOHNaOH不变不变增大增大不变不变增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大不变不变减小减小增大增大减小减小不变不变增大增大减小减小不变不变减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大加水加水C(HC(H+)一定减少吗一定减少吗?练习练习 在氨水中存在下列电离平衡在氨水中存在下列电离平衡 NH3H2O NH4+OH 下下列列条条件件的的改改变变能能否否引引起起电电离离平平衡衡移移动动,向向哪哪个个方方向向移动?移动?加加NH4Cl固固体体 加加NaOH溶溶液液 加加HCl 加加CH3COOH溶溶液液 加加热热(不不考考虑虑NH3
24、的的挥挥发发)加加水水 加压加压答:正移的有:答:正移的有:_;逆移的有逆移的有:_不移的有不移的有:_问题探讨问题探讨弱电解质加水稀释时,弱电解质加水稀释时,电离程度电离程度_,离子离子浓度浓度_?(填变大、变小、不变或不填变大、变小、不变或不能确定)能确定)变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度、导电能力随加水量的变化曲线。导电能力导电能力 在在一一定定温温度度下下,冰冰醋醋酸酸加加水水溶溶解解并并不不断断稀稀释释过过程程中中,溶溶液液导导电电能能力力与与加加入入水水的的体体积积有有如如下变化关系:试回答:下变化关系:试回答:冰醋酸中只存在醋酸分子冰醋酸中只存在醋酸分子,无
25、离子无离子a ac cb b C C 相等相等“0”点导电能力为点导电能力为0的理由是的理由是:a、b、c三点对应溶液的三点对应溶液的PH值由大到小的顺序是:值由大到小的顺序是:a、b、c三点中电离程度最大的是三点中电离程度最大的是 。电离平衡常。电离平衡常数的关系数的关系 。若使若使c点溶液中点溶液中c(Ac-)、PH值均增大,值均增大,可采取的措施有可采取的措施有:加碱加碱加碳酸钠加碳酸钠加镁或锌加镁或锌1 1、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为减缓反应速率而不影响生成氢气的总为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的(量,可向盐酸中加入适
26、量的()A A、NaOH(NaOH(固)固)B B、H H2 2O O C C、NHNH4 4ClCl(固)(固)D D、CHCH3 3COONa(COONa(固)固)BD2 2、有、有H H+浓度相同、体积相等的三种酸:浓度相同、体积相等的三种酸:a a、盐酸、盐酸 b b、硫酸、硫酸 c c、醋酸,同、醋酸,同时加入足量的锌,则开始反应时速率时加入足量的锌,则开始反应时速率_ _ ,反应完全后生成反应完全后生成H H2 2的质量的质量_。(用(用 表示)表示)a=b=ca=bca=bc3、将、将0.l mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加入溶液加水稀释或加入少量少量CH3COONa晶
27、体时,都会引起晶体时,都会引起 ()A、溶液的、溶液的pH增加增加 B、CH3COOH电离度变大电离度变大C、溶液的导电能力减弱、溶液的导电能力减弱 D、溶液中、溶液中c(OH)减小)减小A4、在相同温度时、在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液的醋酸溶液与与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是值前者大于后者的是()A、中和时所需、中和时所需NaOH的量的量 B、电离程度、电离程度C、H+的物质的量的物质的量 D、CH3COOH的物质的量的物质的量BC巩固练习:巩固练习:1、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应、已知次氯酸是比碳
28、酸还弱的酸,反应 Cl2+H2O HCl+HClO 达平衡后,要使达平衡后,要使HClO浓度增浓度增大,可加入大,可加入 ()A.H2S(g)B.水水 C.CaCO3 D.CH3COOH 2 2、氨水中存在着下列平衡:、氨水中存在着下列平衡:NH3H2O NH4+OH-.若要使若要使平衡向逆方向移动,同时使平衡向逆方向移动,同时使C(OH-)增大,应加入的物质是(增大,应加入的物质是()A.氯化铵固体氯化铵固体 B.硫酸硫酸 C.氢氧化钠固体氢氧化钠固体 D.液氨液氨 CC3、0.1mol/LCH3COOH稀释,下列呈上升趋势的是(稀释,下列呈上升趋势的是()A.c(H+)B.n(H+)C.c(H+)/c(CH3COOH)D.c(OH-)BD改变条件改变条件C平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离电离程度程度 加加 热热 加加 盐盐 酸酸 加加 NaOH(s)加加NaAc(s)加加CH3COOH 加加 水水完成表格完成表格:CH3COOH CH3COO-+H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向增大增大减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小增大增大增大增大正向正向增大增大增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小