第一节_水溶液中的离子平衡(共3课时).ppt

新课标人教版选修四化学反应原理 第一节弱电解质的电离 第一课时 第三章水溶液中的离子平衡 地球是个 水球 海洋 江河和地下水成了离子反应广泛存在的条件 地球化学 酸 碱和盐在水溶液中的反应 以离子反应为特征 是一类不需要用活化能来引发的反应 本章的学习以化学平衡理论为基础 进一步探讨酸 碱 盐在水中的离子反应 深入了解离子反应的本质 探究化学平衡 电离程度和溶解度之间的关系及其应用 1 什么叫电解质 举例说明 2 什么叫非电解质 举例说明 知识回顾 一 电解质 非电解质的概念 电解质 在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物 非电解质 在水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物 练习 1 融化状态下能导电的物质一定是电解质 2 融化状态下不能导电的物质一定不是电解质 3 溶于水能导电的物质一定是电解质 4 某些化合物溶于水能导电一定是电解质 1 石墨能导电 所以是电解质 2 由于BaSO4不溶于水 所以不是电解质 3 盐酸能导电 所以盐酸是电解质 4 SO2 NH3 Na2O溶于水可导电 所以均为电解质 讨论以下几种说法是否正确 并说明原因 SO2 NH3 Cl2的水溶液均能导电 它们是电解质吗 某些离子化合物 如Na2O Na2O2 CaO 溶于水后电离出的离子并非其自身的 它们却属于电解质 为什么 怎样区分电解质与非电解质 思考1 电解质 非电解质的区分看水溶液或熔融状态下能否导电 而且能导电的原因是自身能电离出自由移动的离子 注意 2 CO2 NH3等溶于水得到的水溶液能导电 但它们不是电解质 因为导电的物质不是其本身 3 难溶的盐 BaSO4等 虽然水溶液不能导电但是在融化时能导电 也是电解质 实验3 1 体积相同 氢离子浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应 并测量溶液的pH值 分析探究实验 开始1mol LHCl与镁条反应剧烈 说明1mol LHCl中氢离子浓度大 即氢离子浓度为1mol L 说明HCl完全电离 而开始1mol LCH3COOH与镁条反应较慢 说明其氢离子浓度较盐酸小 即小于1mol L 说明醋酸在水中部分电离 HCl是强电解质 CH3COOH是弱电解质 探究结果 强电解质 在水溶液里几乎完全电离的电解质 如强酸 强碱 绝大多数盐弱电解质 在水溶液里只有部分电离的电解质 如弱酸 弱减 水 二 强弱电解质的概念 练习 判断下列物质 哪些是强电解质 哪些弱电解质 NaCl NaOH H2SO4 CH3COOH NH3 H2O Cl2 Cu 问题1 为什么电解质溶于水或在熔融状态下能导电 问题2 NaCl晶体能否导电 为什么 它的水溶液或熔融状态呢 判断 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的强 思考题 问题3 水溶液的导电能力与哪些因素有关系 离子的浓度和离子所带的电荷数 CaCO3 Fe OH 3的溶解度都很小 CaCO3属于强电解质 而Fe OH 3属于弱电解质 CH3COOH HCl的溶解度都很大 HCl属于强电解质 而CH3COOH属于弱电解质 电解质的强弱与其溶解性有何关系 怎样区分强弱电解质 思考题 强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小 也不是看其水溶液导电能力的强弱 而是看溶于水的部分是否完全电离 练习 下列物质能导电的是 属于强电解质的是 属于弱电解质的是 属于非电解质的是 a 铜丝b 金刚石c 石墨d NaCle 盐酸f 蔗糖g CO2h Na2Oi 硬脂酸j 醋酸k 碳酸l 碳酸氢铵m 氢氧化铝n 氯气o BaSO4 a c e d h l o i j k m f g 三 强弱电解质与结构的关系 分析与讨论 1 NaCl NaOH是由什么键构成的什么化合物 在水溶液里电解质以什么形式存在 2 HCl H2SO4是由什么键构成的什么化合物 3 在水溶液里电解质以什么形式存在 离子化合物 如强碱和大部分盐类 NaCl Na Cl 如强酸 电离方程式可表示为 某些具有极性键的共价化合物 强电解质 试写出Na2SO4 NaOH H2SO4 KHSO4 Ba OH 2在水溶液里的电离方程式 分析讨论 CH3COOH NH3 H2O是由什么键构成的什么化合物 在水溶液里电解质以什么形式存在 某些具有极性键的共价化合物 如弱酸 弱碱和水 弱电解质 CH3COOH CH3COO H 写出HF NH3 H2O Fe OH 3 H2CO3在水溶液中的电离方程式 离子化合物 大部分的盐类 强碱 共价化合物 强酸 弱酸 弱碱 水 弱电解质 强电解质 离子型氧化物 大多数的金属氧化物 电解质 非电解质 多数有机物 某些非金属氧化物 化合物 四 电解质的电离方程式书写 1 强电解质 完全电离 书写时用 号 2 弱电解质 练习 写出下列电解质电离的方程式 CH3COOH H2S Cu OH 2CH3COONH4 K2CO3 KHCO3 KHSO4 部分电离 书时用 号 小结电离方程式 强等号 弱可逆多元弱酸分步写多元弱碱一步完 第一节弱电解质的电离 第二课时 第三章水溶液中的离子平衡 物质 混合物 纯净物 单质 化合物 电解质 非电解质 强电解质 弱电解质 强碱 大多数盐 金属氧化物 强酸 弱酸 弱碱 水 某些有机物 某些非金属氧化物 离子化合物 共价化合物 物质的分类 复习回忆 强电解质与弱电解质的比较 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 电离方程式用等号 电离方程式用可逆符号 水合离子 分子 水合离子 下列关于电解质与结构关系的叙述正确的是 A 离子化合物一定是强电解质B 极性共价化合物一定是强电解质C 绝大多数离子化合物和某些具有极性键的共价化合物是强电解质D 某些具有极性键的共价化合物是弱电解质 课堂练习 CD 弱电解质在溶液中是部分电离 即 弱电解质分子与其电离出来的离子共同存在 在这里面也存在着一个平衡 电离平衡 二 弱电解质的电离 思考与讨论 1 开始时 V电离和V分子化怎样变化 弱电解质电离的V t图像 二 弱电解质的电离 思考与讨论 2 当V电离 V结合时 可逆过程达到一种什么样的状态 画出V t图 结合课本P44 思考与交流 弱电解质电离的V t图像 V电离 V结合 0 t1 t2 V电离 V结合 平衡状态 t V 电离平衡 1 定义 2 特点 在一定条件 如温度 浓度 下 当电解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 电离过程就达到了平衡状态 动电离平衡是一种动态平衡 定条件不变 溶液中各分子 离子的浓度不变 溶液里既有离子又有分子 变条件改变时 电离平衡发生移动 逆弱电解质的电离 二 弱电解质的电离 例 在氨水中存在怎样的电离平衡 若向其中分别加入 适量的盐酸 NaOH溶液 NH4Cl溶液 大量的水 加热 氨气对上述电离平衡有什么影响 思考与讨论 右 左 左 右 右 右 3 影响电离平衡的因素 1 温度电离过程是吸热过程 温度升高 平衡向电离方向移动 2 浓度弱电解质浓度越大 电离程度越小 3 其他因素同离子效应 即在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质 使电离平衡向逆方向移动 二 弱电解质的电离 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 问题探讨 1 弱电解质加水稀释时 电离程度 离子浓度 填变大 变小 不变或不能确定 变大 不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线 练1 把0 05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中 溶液的导电性变化不大的是 A 自来水B 0 5mol LNH4Cl溶液C 0 5mol L醋酸D 0 5mol L盐酸 BD 练2 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量 可向盐酸中加入适量的 A NaOH 固 B H2OC NH4Cl 固 D CH3COONa 固 BD 问题探讨 2 金属导电与电解质溶液导电有何不同 升温对二者的导电性有何影响 自由电子的定向移动 自由移动的离子定向移动 升温 金属导电性减弱 电解质溶液导电性增强 练习 1 将0 1mol L的氨水稀释10倍 随着氨水浓度的降低 下列数据逐渐增大的是 A H B OH C OH NH3 H2O D NH4 2 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量 可向盐酸中加入适量的 A NaOH 固 B H2OC NH4Cl 固 D CH3COONa 固 AC BD 练习 3 有浓度相同 体积相等的三种酸 a 盐酸b 硫酸c 醋酸 同时加入足量的锌 则开始反应时速率 反应完全后生成H2的质量 用表示 b a c b a c 练习 有H 浓度相同 体积相等的三种酸 a 盐酸b 硫酸c 醋酸 同时加入足量的锌 则开始反应时速率 反应完全后生成H2的质量 用表示 a b c a b c 新课标人教版选修四化学反应原理 第一节弱电解质的电离 第三课时 第三章水溶液中的离子平衡 3 影响电离平衡的因素 1 温度 2 浓度 3 其他因素 复习回忆 电离过程是吸热过程 温度升高 平衡向电离方向移动 弱电解质浓度越大 电离程度越小 同离子效应 使电离平衡向逆移 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 问题探讨 弱电解质加水稀释时 电离程度 离子浓度 填变大 变小 不变或不能确定 变大 不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线 问题 怎样定量的比较弱电解质的相对强弱 电离程度相对大小怎么比较 三 电离平衡常数 K 看课本自学相关内容并思考 1 什么叫电离平衡常数 2 电离平衡常数的化学含义是什么 3 怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱 4 影响电离平衡常数的因素是什么 三 电离平衡常数 K 弱电解质电离程度相对大小一种参数 对于一元弱酸HAH A 平衡时 对于一元弱碱MOHM OH 平衡时 2 电离平衡常数的化学含义 1 计算方法 K值越大 电离程度越大 相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强 三 电离平衡常数 K 3 影响电离平衡常数的因素K值只随温度变化 练习 已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的 例 H2CO3H HCO3 一 1 HCO3 H CO32 一 2 每一步的电离程度是不一样的 写出H3PO4在水溶液中的电离方程式 H3PO4 H H2PO4 一 1 H2PO4 H HPO42 一 2 HPO42 H PO43 一 3 多元弱酸是分步电离的 K1 K2 一般要相差105 多元弱酸的酸性由第一步电离决定 电离平衡是动态平衡 平衡移动符合勒夏特列原理 说明 你知道第二步电离难的原因吗 电离难的原因 a 一级电离出H 后 剩下的酸根阴离子带负电荷 增加了对H 的吸引力 使第二个H 离子电离困难的多 b 一级电离出的H 抑制了二级的电离 弱电解质电离程度相对大小的另一种参数 电离度 试根据课本中 45 一些弱酸和弱碱的电离平衡常数 比较它们的相对强弱 草酸 磷酸 柠檬酸 碳酸 练习 下列物质的导电性最差的是 A 0 1mol L的盐酸B 0 1mol L的氢氟酸C 0 1mol L的氢氰酸D 石墨棒已知氢氟酸的 大于氢氰酸 C 验证醋酸是弱电解质的十种实验方案 方案一配制某浓度的醋酸溶液 向其中滴入几滴甲基橙试液 然后再加入少量醋酸钠晶体 振荡 现象溶液由红色逐渐变为橙色 原理醋酸是弱电解质 其水溶液中存在着电离平衡 CH3COOH CH3COO H 根据化学平衡移动原理 在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体后 溶液中的醋酸根离子浓度增大 醋酸电离平衡向左移动 导致H 浓度减小 因此溶液由红色逐渐变为橙色 方案二配制某浓度的醋酸钠溶液 向其中加入几滴酚酞试液 现象溶液由无色变为浅红色 原理醋酸钠是强碱弱酸盐 溶于水后要发生水解 其水溶液中存在着水解平衡 CH3COO H2O CH3COOH OH 根据盐类水解理论 醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸 破坏了水的电离平衡 导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度 使溶液显碱性 方案三称取一定量的无水醋酸配制0 1mol L的醋酸溶液 测定该溶液的pH 现象测出的pH 1 原理因为醋酸为弱酸 弱电解质 在水溶液中只有部分电离 所以0 1mol L的醋酸溶液中的H 浓度小于0 1mol L 溶液的pH 1 方案四在烧杯里加入浓醋酸 接通电源 然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌 观察电流表中电流强度的变化 现象电流表中电流强度先逐渐变大 然后逐渐变小 原理强电解质浓溶液成倍稀释时 导电能力是成倍减弱的 而弱电解质浓溶液在稀释时 因大部分弱电解质尚未电离 在加入少量水后 弱电解质电离程