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文档简介
3-1弱电解质的电离【教学目标】之知识与技能1、了解强、弱电解质的概念、电离平衡常数2、复习物质分流的重要意义3、理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响【教学目标】之过程与方法1、能够从组成和结构上加以理解强弱电解质和非电解质的概念2、能够从化学平衡移动的角度理解电离平衡及其移动【教学目标】之情感态度与价值观1、通过学习,巩固物质分类法的应用和分类的意义2、通过学习,意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化互相制约的复杂的平衡体系,而离子平衡就是其中的一个重要平衡【教学重点】弱电解质的电离平衡、电离平衡常数的意义【教学难点】弱电解质的电离平衡【教学方法】讨论、实验探究、推理【课时安排】3课时【教学过程】【知识回顾】判断:①NaCl溶液;②干冰;③液态的醋酸;④铜;⑤BaSO4固体;⑥蔗糖;⑦酒精;⑧熔融的KNO3(1)以上物质能导电的是:________;(2)以上物质属于电解质的是:________;(3)以上物质属于非电解质的是:______;(4)以上物质属于强电解质的是:______。EQ\B\lc\{(\a\al(电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物,))一、物质的分类物质:EQ\B\lc\{(\a\al(混合物:溶液、浊液,纯净物:EQ\B\lc\{(\a\al(单质:EQ\B\lc\{(\a\al(金属,非金属,)),化合物:EQ\B\lc\{(\a\al(非电解质,电解质:酸、碱、盐、金属氧化物、H2O,)),)),))【思考】从物质分类图来看,单质是非电解质吗?为什么?盐酸、氨水呢?【讲解】单质即不是电解质又不是非电解质;盐酸、氨水都是混合物,混合物既不是电解质,也不是非电解质。【思考】电解质为什么能导电?【讲解】电解质导电的原因:在水溶液里或熔融状态自身能直接电离产生自由移动的离子【学与问】酸碱盐都是电解质,在水中都能电离出离子。不同的电解质的电离程度是否相同?【实验探究】演示实验3-11mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁条反应的现象快慢溶液的pH0>0【思考】在本实验中,两个反应的实质是什么?影响它们反应速率的因素是什么?【讲解】实质:2H++Mgeq\o(=)Mg2++H2↑,由于镁条大小相同,因此影响它们反应速率的因素是c(H+),c(H+)越大,反应的速率越快【思考】当酸溶液的物质的量浓度相等时,溶液中的c(H+)是否相等?怎么判断?【讲解】当c(酸)相同时,c(H+)受酸的强弱不同,电离程度就不相同,因此c(H+)不一定相等;可以通过测定溶液的pH值来判断【思考】为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中,H+浓度却不同?【讲解】在水溶液中,HCl易电离,CH3COOH较难电离;同时由于c(HCl)=c(H+),表明溶液溶液中HCl分子是完全电离的;但同浓度的醋酸溶液中:c(CH3COOH)>c(H+),说明醋酸只有部分电离【结论】不同电解质在水溶液中的电离程度不一定相同二、强、弱电解质1、定义:EQ\B\lc\{(\a\al(强电解质:水溶液中全部电离为离子的电解质,弱电解质:水溶液中部分电离为离子的电解质,))【学与问】哪些物质是强电解质?哪些物质又是弱电解质呢?2、常见的强弱电解质:EQ\B\lc\{(\a\al(强电解质:EQ\B\lc\{(\a\al(强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4,强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2,盐,金属氧化物)),弱电解质:弱酸、弱碱、H2O,))【思考】为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中,H+浓度却不同?【讲解】水溶液中:CH3COOHeq\o(→)H++CH3COO-的同时发生:H++CH3COO-eq\o(→)CH3COOH,所以说,醋酸的电离过程是一个可逆过程,因此,在溶液中始终都有醋酸分子的存在,所以c(CH3COOH)>c(H+),我们可以用图示来表示这个过程:vvv(电离)v(离)=v(结)v(结合)0t【学与问】从图示来看,醋酸的电离过程有什么特点?当溶液中各成分的浓度不再改变时,电离和结合过程是否已经停止?【讲解】从v-t图像来看,最终是v(电离)=v(结合)>0,此时溶液中的各成分的浓度不再改变,根化学平衡一样,体系处于一个动态平衡状态,我们把这个过程叫作电离平衡,它也是化学平衡的一种三、电离平衡1、定义:在一定条件下(温度、浓度),弱电解质在溶液中电离成离子的速率与离子结合生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态【思考】完成教材P41的《思考与交流》【思考】电离平衡既然是一个动态平衡,那么它有什么特征呢?2、特征:⑴等:v(电离)=v(结合)⑵动:是动态平衡,v(电离)=v(结合)≠0⑶定:在一定条件下平衡建立后,溶液中弱电解质分子及其电离出的各离子浓度都将保持不变⑷变:是相对平衡,平衡建立在特定条件下,当条件发生改变时,平衡发生相应的移动,适用勒夏特列原理⑸吸:电离过程一般为吸热过程【思考】化学平衡会随着外界条件的改变而发生相应的改变,那么影响电离平衡的因素又有哪些呢?3、外界条件对电离平衡的影响内因:弱电解质本身的性质【讲解】由于电离平衡也是化学平衡的一种,所以,外界条件对化学平衡的影响同样适用于电离平衡,也符合勒夏特列原理⑴浓度:EQ\B\lc\{(\a\al(电解质溶液浓度越大,平衡向右移动,电离程度减小,电解质溶液浓度越小,平衡向左移动,电离程度增大,))--越稀越电离【思考】在1mol/L的CH3COOH溶液中加入1mol/L的HCl或CH3COONa,醋酸的电离将如何变化a、加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,会抑制弱电解质的电离,平衡向逆向移动。(同离子效应)【思考】在1mol/L的CH3COOH溶液中加入1mol/L的NaOH或Na2CO3,醋酸的电离如何变化b、加入与弱电解质的离子反应的强电解质,会加大弱电解质的电离,平衡向正向移动⑵温度:升高温度,电离平衡向电离的方向移动,弱电解质的电离程度增大【思考】同浓度的强酸与弱酸溶液中,它们的成分和性质有何不同?4、一元强酸与一元弱酸的比较⑴相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如HCl)与一元弱酸(如CH3COOH)的比较c(H+)pH中和碱的能力与活泼金属反应生成H2与金属反应开始的速率一段时间后反应的速率一元强酸大小相同相同大小一元弱酸小大小大⑵相同c(H+)、相同体积的一元强酸(如HCl)与一元弱酸(如(CH3COOH)的比较c(酸)pH中和碱的能力与活泼金属反应生成H2与金属反应开始的速率一段时间后反应的速率一元强酸小相同小少相同小一元弱酸大大多大【思考】如何通过实验证明NH3·H2O是弱碱?a、指示剂法:NH3·H2Oeq\o(→,\s\up6(加酚酞))溶液变红eq\o(→,\s\up6(加NH4Cl(s)))红色变浅b、稀释法:氨水→测c(OH-)→稀释100倍→测c(OH-)→EQ\B\lc\{(\a\al(强:c(OH-)减小100倍,弱:c(OH-)减小<100倍,))【练习】一定温度下,醋酸溶液中有电离平衡:CH3COOHAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++CH3COO-,当改变影响平衡的某一条件时,将体系中的变化情况填写下表:条件变化电离平衡移动方向离子数目离子浓度导电性升高温度右移增多增大增强加水稀释右移增多减小减弱加少量冰醋酸右移增多增大增强加少量醋酸钠晶体左移H+减少,CH3COO-增多H+减小,CH3COO-增大增强加少量浓盐酸左移H+增多,CH3COO-减少H+增大,CH3COO-减小增强加少量NaOH右移H+减少,CH3COO-增多H+减小,CH3COO-增大增强四、电离方程式的书写及离子浓度大小的比较1、强电解质电离时用“eq\o(=)”:多元强酸(碱、盐)一步电离HCleq\o(=)H++Cl-H2SO4eq\o(=)2H++SO42-KOHeq\o(=)K++OH-Ba(OH)2eq\o(=)Ba2++2OH-NaCleq\o(=)Na++Cl-Ba(NO3)2eq\o(=)Ba2++2NO3-2、弱电解质的电离用“AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())”表示⑴一元弱酸的电离HFAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++F-CH3COOHAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++CH3COO-⑵二元弱酸的电离:分步电离,且以第一步为主第一步第二步H2SAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HS-HS-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++S2-H2CO3AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HCO3-HCO3-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++CO32-H2SO3AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HSO3-HSO3-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++SO32-离子浓度的大小:以H2S为例:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)⑶三元弱酸的电离:分步电离,且以第一步为主EQ\B\lc\{(\a\al(第一步:H3PO4AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++H2PO4-电离程度强,第二步:H2PO4-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HPO42-电离程度弱,第三步:HPO42-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++PO43-电离程度最弱,))离子浓度:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)酸性:多元弱酸的酸性以第一步电离为主⑷多元弱碱的电离:一步电离:EQ\B\lc\{(\a\al(Mg(OH)2AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())Mg2++2OH-,Cu(OH)2AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())Cu2++2OH-,Al(OH)2AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())Al3++3OH-,))【讲解】电离平衡与化学平衡都是动态平衡,所以,电离平衡也有平衡常数,叫做电离常数。请阅读教材P42的《科学视野》五、电离常数1、一元弱酸电离平衡常数CH3COOHAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())CH3COO-+H+K=EQ\f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH))2、一元弱碱电离平衡常数NH3·H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH4++OH-K=EQ\f(c(NH4+)·c(OH-),c(NH3·H2O))【思考】一元弱电解质的电离只有一步,那么对于多元弱酸的电离常数又该如何表示?3、多元弱酸是分步电离,每步各有电离常数。如:H3PO4H3PO4AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++H2PO4-K1=7.5×10-3H2PO4-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HPO42-K2=6.2×10-8HPO42-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++PO43-K3=2.2×10-13【学与问】请阅读P43的表3-1中《几种多元弱酸的电离常数》,比较各级电离常数之间的关系,结合多元弱酸分布电离的电离程度来看,由此我们可以得到什么规律?4、K的意义:EQ\B\lc\{(\a\al(①K值越大,越易电离,酸(碱)性越强,②多元弱酸的电离常数:K1>>K2>>K3,))5、影响因素:EQ\B\lc\{(\a\al(升高温度,K值增大,降低温度,K值减小,))【练习】1.某一元强酸X和某一元弱酸Y的水溶液中,c(H+)均为1×10-2mol/L,各取这两种溶液10mL分别与足量金属镁反应。下列叙述中正确的是A.产生H2量:X>YB.反应消耗镁的量:X<YC.反应起始时速率:X=YD.反应一段时间后速率:X>Y2.把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中,溶液的导电能力变化不大的是A.蒸馏水B.0.5mol/L的盐酸C.0.5mol/L的醋酸D.0.5mol/L的NH4Cl溶液3.化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡,HIn(aq)(红色)AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H+(aq)+In-(aq)(黄色),故可用于作酸碱指示剂。现有浓度均为0.02mol/L的下列溶液:①盐酸②石灰水③NaCl溶液④NaHSO4溶液⑤NaHCO3溶液⑥氨水;其中能使指示剂显红色的是A.①④B.①④⑤C.②⑥D.②⑤⑥4、在稀氨水中存在下列平衡:NH3·H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH4++OH-,当改变外界条件时,平衡移动方向及溶液中离子浓度的变化如表:改变条件平衡移动方向离子数目离子浓度导电性电离程度微热通少量HCl气体加少量NaOH固体加少量NH4Cl固体加水稀释3-2水的电离和溶液的酸碱性【教学目标】之知识与技能1、了解水是一种弱电解质,了解水的离子积常数所表示的意义2、掌握水的离子积的应用、酸碱中和滴定的实验操作及误差分析3、能进行pH的简单技术,能进行溶液混合的pH大小讨论4、练习使用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化,绘制滴定曲线【教学目标】之过程与方法1、通过与同学的合作、交流、,了解水的电离和溶液的酸碱性2、通过师生间的合作交流,学会pH计算方法、技巧和数学推理过程,掌握酸碱中和滴定的实验操作及反应曲线的绘制【教学目标】之情感态度与价值观1、通过研究水的电离、溶液的酸碱性,感受溶液的酸碱性与人类生成、生活的关系,培养学生学习化学的兴趣2、通过对计算问题的思考和交流,培养从事科学探究的能力和综合素质3、通过探究实践获得,理解其设计原理,了解化学定量分析的方法,并学会用图像和表格的方式去分析问题,培养从事科学研究的能力【教学重点】EQ\B\lc\{(\a\al(水的离子积常数,c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系,酸碱中和滴定的实验操作及误差分析))【教学难点】EQ\B\lc\{(\a\al(水的离子积,有关溶液pH的简单计算,))【教学方法】讨论、实验探究、推理、讲练结合【课时安排】8课时【教学过程】【知识回顾】溶液导电能力的强弱受哪些因素的影响?【讲解】离子浓度和离子所带电荷数【学与问】生活中的水,比如自来水能导电吗?蒸馏水呢?为什么?【讲解】生活中的水都能导电,蒸馏水也能导电。因为在水中存在自由移动的离子【思考】请写出H2S的电离方程式,思考:与S同族的O的氢化物H2O能电离吗?【讲解】EQ\B\lc\{(\a\al(H2SAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++HS-HS-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++S2-,H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,))【思考】水能否像H2S一样电离出O2-?【讲解】H2O比H2S稳定,水的第一步电离已极其微弱,故水不能电离出O2-一、水的电离1、水的电离【讲解】水是一种极弱的电解质,能微弱地电离,同时跟其他物质的电离一样,也是一个吸热过程H2O+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H3O++OH-△H>0简写为:H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-△H>0【思考】在纯水中,c(H+)与c(OH-)有何关系?【讲解】精确的实验证明纯水中:EQ\B\lc\{(\a\al(25℃时:c(H+)=c(OH-)=10-7,100℃时:c(H+)=c(OH-)=10-6,))【学与问】根据电离平衡的影响因素以及水的离子积常数的影响因素来分析,哪些因素会影响水的电离呢?2、影响水的电离的因素⑴温度:EQ\B\lc\{(\a\al(升高温度,水的电离程度增大,降低温度,水的电离程度减小,))【思考】纯水中,温度改变后,溶液的酸碱性将如何变化?【讲解】温度发生改变,水的电离程度增大,但水电离出一个H+就必然会电离出一个OH-,所以c(H+)和c(OH-)始终相等,故溶液仍呈中性⑵酸、碱:抑制水的电离【学与问】若向纯水中加入强酸的酸式盐,水的电离程度会怎样变化?【讲解】H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,NaHSO4=Na++H++SO42-,向纯水中加入强酸酸式盐NaHSO4,由于酸式盐电离产生H+,使c(H+)增大,使水的电离平衡左移,水的电离程度减小⑶含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐:促进水的电离【讲解】①弱酸盐:EQ\B\lc\{(\a\al(H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,Na2CO3eq\o(=)2Na++CO32-,H++CO32-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())HCO3-,溶液显碱性)),②弱碱盐:EQ\B\lc\{(\a\al(H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,NH4Cl=NH4++Cl-,NH4++OH-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O,溶液显酸性,))在纯水中加入含弱酸根离子或弱碱阳离子的盐,因它们能跟水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质,使水的电离平衡右移,水的电离程度增大【学与问】若向纯水中加入活泼金属,水的电离程度会怎样变化?【讲解】2Na+2H+eq\o(=)2Na++H2↑。向纯水中加入活泼金属如Na,由于活泼金属能与水电离出的H+直接作用,产生H2,促进水的电离,即使水的电离平衡右移,水的电离程度增大【学与问】你能写出水的电离常数的计算式吗?水的浓度该如何处理?当温度一定时,水的电离常数有何特点?【讲解】因为是纯水,其浓度可以看作“1”,在电离常数表达式中不需要考虑水的浓度,所以水的电离常数表达式为:K=c(H+)·c(OH-),当温度一定时,如25℃时,K(H2O)=c(H+)·c(OH-)=10-14,而100℃时为10-12,所以当温度一定时,水的电离常数即c(H+)与c(OH-)的乘积为一个常数,所以我们也把水的电离常数叫做水的离子积常数,简称水的离子积3、水的离子积⑴定义:一定温度时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积。写作:Kw【阅读】请分析P46的表3-2《不同温度下水的离子积常数》表,看看有什么规律?【讲解】从表中可以看出,随着温度的升高,水的离子积增大。而在室温下,水的离子积变化不大,因此可以忽略温度对离子积的影响⑵室温时:EQ\B\lc\{(\a\al(c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,))【讲解】同时我们也可以看出,随着温度的升高,水的离子积也在增大,这是因为水的电离过程也是一个吸热过程,而升高温度,平衡向吸热方向移动,所以水的离子积增大【学与问】已知常温时,c(H+)<10-7mol/L的溶液为酸性。在某温度下,某溶液中的KW=10-12,且c(OH-)=10-6mol/L,求该温度下此溶液的酸碱性【讲解】根据KW=c(H+)·c(OH-)可知,c(H+)=10-6=c(OH-),所以溶液呈中性⑶影响因素【讲解】升高温度eq\o(→)平衡右移eq\o(→)电离程度增大eq\o(→)c(H+)和c(OH-)同时增大eq\o(→)Kw增大,升高温度,水的电离程度增大,水的离子积增大①温度:EQ\B\lc\{(\a\al(升高温度,KW增大,降低温度,KW减小,))【思考】根据电离平衡的电离常数推测,在纯水中加入酸碱盐,KW将如何变化?【讲解】在纯水中存在电离平衡H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,当向其中加入酸(如HCl)时,c(H+)增大,平衡向左移动,c(OH-)减小;当向其中加入碱(如NaOH)时,c(OH-)增大,平衡向左移动,c(H+)减小;但在常温的各种情况下,KW=c(H+)·c(OH-)=10-14不变②电解质:电解质不影响KW【结论】KW只受温度影响【思考】在酸性溶液中,是否含有OH-?碱性溶液中是否含有H+?为什么?【讲解】由于水的电离,无论是酸还是碱,都会抑制水的电离,根据勒夏特列原理,酸、碱都不能使水不发生电离,而只是减弱其电离程度。所以,无论是酸性溶液还是碱性溶液,又或者是中性溶液中,均存在H+和OH-,只是含量多少不同。且存在关系KW=c(H+)·c(OH-)是一个常数【学与问】在酸性溶液或碱性溶液中,水电离出的H+和OH-的浓度有什么关系?【讲解】根据H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-可以看出,水电离出一个H+就必然会电离出一个OH-,所以任何溶液中:c(H+水)=c(OH-水)⑷意义水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已,在回答“某水溶液中存在哪些离子”时,不能忽略H+和OH-。4、相关计算⑴强酸、强碱中的c(H+)和c(OH-)a、水中:KW=c(H+水)·c(OH-水)b、溶液:KW=c(H+液)·c(OH-液)c、酸性:KW=c(H+酸)·c(OH-水)d、碱性:KW=c(H+水)·c(OH-碱)e、中性:KW=c(H+水)·c(OH-水)【思考】在强酸或强碱溶液中,水电离出的c(H+)和c(OH-)有什么关系?【讲解】任何溶液中:c(H+水)AUTOTEXT==c(OH-水)⑵有关水电离出的c(H+水)和c(OH-水)的求法强酸:c(H+)eq\o(→)c(OH-)eq\o(→)c(H+水)强碱:c(OH-)eq\o(→)c(H+)eq\o(→)c(OH-水)【例1】求25℃时0.1mol/L盐酸中c(H+)和c(OH-)及c(H+水)【例2】求25℃时0.1mol/L盐酸中c(H+)和c(OH-)及c(OH-水)二、溶液的pH1、常温时溶液酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系中性:c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L酸性:c(H+)>c(OH-)c(H+)>10-7mol/L碱性:c(H+)<c(OH-)c(OH-)>10-7mol/L【讲解】判断溶液显酸性还是显碱性或是中性,关键是看溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,而不是看其数值是否大于10-7mol/L。100℃时,c(H+)和c(OH-)均大于10-7mol/L,但水仍呈中性,只有在常温时才有可以用10-7mol/L来衡量。【讲解】同时,用c(H+)可直接表示溶液酸碱性强弱,当c(H+)极小时,直接描述不太方便,常用pH的大小表示溶液的酸碱性。2、pH的定义:用溶液中c(H+)的负对数表示溶液的pH即pH=-lg[c(H+)]pOH=-lg[c(OH-)]∴pH+pOH={-lg[c(H+)]}+{-lg[c(OH-)]}=-{lg[c(H+)]+lg[c(OH-)]}=-lg[c(H+)·c(OH-)]=-lg10-14∴pH+pOH=14【思考】请计算10mol/L的HCl溶液和10mol/LNaOH溶液的pH⑴当溶液中的c(H+)或c(OH-)大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性,直接用酸或碱的浓度表示⑵pH的取值范围:0~14⑶pH及其性质:EQ\B\lc\{(\a\al(①溶液的酸性越强,其pH越小;碱性越强,其pH越大,②pH小的酸性溶液,不一定是强酸的溶液,如NaHSO4溶液,③常温下,中性溶液的pH=7,其它温度下pH≠7,④pH相同的酸,酸性越弱,浓度越大,中和能力越强,))⑷常温下,pH、c(H+)和c(OH-)与溶液酸碱性的关系①酸性:pH<7,c(H+)>c(OH-),c(H+)>10-7mol/L②中性:pH=7,c(H+)=c(OH-),c(H+)=10-7mol/L③碱性:pH>7,c(H+)<c(OH-),c(H+)<10-7mol/L⑸pH的计算方法:EQ\B\lc\{(\a\al(酸:c(H+)eq\o(→)pH,碱:EQ\B\lc\{(\a\al(c(OH-)eq\o(→)c(H+)eq\o(→)pH,c(OH-)eq\o(→)pOHeq\o(→)pH,)),))①单一溶液的pH计算【例3】求25℃时0.01mol/L盐酸的pH和水电离出的c(H+)和c(OH-)【例4】求25℃时0.001mol/LNaOH溶液的pH和水电离出的c(H+)和c(OH-)②混合溶液(忽略体积变化)a、强酸与强酸:c(H+)=EQ\f(c1(H+)V1+c2(H+)V2,V1+V2)【例5】0.2mol/L的盐酸30mL与0.1mol/L盐酸50mL混合,求混合后的pH【练习1】0.2mol/L的盐酸30mL与0.1mol/L硫酸20mL混合,求混合后的pH【练习2】0.1mol/L的盐酸与0.0001mol/L盐酸等体积混合,求混合后的pH【思考】根据刚才的计算,你可以得出一个什么样的结论?速算:若是两种强酸等体积混合,且△pH≥2,则:pH(混)=pH(小)+0.3b、强碱与强碱:c(OH-)=EQ\f(c1(OH-)V1+c2(OH-)V2,V1+V2)【例6】pH=8与pH=10的NaOH溶液等体积混合,求求混合后的pH【练习3】0.1mol/L的NaOH溶液20mL与0.2mol/LBa(OH)2溶液30mL混合,求pH【思考】根据刚才的计算,你可以得出一个什么样的结论?速算:若是两种强碱等体积混合,且△pH≥2,则:pH(混)=pH(大)-0.3c、强酸与强碱:EQ\B\lc\{(\a\al(①先判断溶液的酸碱性,②EQ\B\lc\{(\a\al(酸性:c(H+混)=EQ\f(c(H+酸)·V(酸)-c(OH-碱)·V(碱),V(酸)+V(碱)),碱性:c(OH-混)=EQ\f(c(OH-碱)·V(碱)-c(H+酸)·V(酸),V(酸)+V(碱)),)),))d、pH之和等于14的两溶液等体积混合后溶液酸碱性的判断:EQ\B\lc\{(\a\al(强酸强碱:pH=7,强酸弱碱:pH>7,弱酸强碱:pH<7,))③强酸、强碱的稀释:EQ\B\lc\{(\a\al(强酸:c(H+)eq\o(→)pH,强碱:c(OH-)eq\o(→)c(H+)eq\o(→)pH,))【例7】pH=4的盐酸稀释10倍、100倍、1000倍、10000倍,分别求溶液的pH?【例8】pH=10的NaOH稀释10、100、1000、10000倍,分别求溶液的pH?【结论】EQ\B\lc\{(\a\al(a、对强酸每稀释10倍,pH增大1,直到7为止,但永远小于7,b、对强碱每稀释10倍,pH减小1,直到7为止,但永远大于7,c、同pH的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化大,同pH的强碱和弱碱稀释相同倍数,强碱pH变化大,d、同浓度的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化大,同浓度的强碱和弱碱稀释相同倍数,强碱pH变化大,))【结论】Ⅰ、同pH的一元强酸和一元弱酸,c(弱酸)>c(强酸)【思考】同pH、同体积一元强酸和一元弱酸与足量Mg反应,产生H2的v和体积【结论】Ⅱ、同浓度的一元强酸和一元弱酸,pH(强)<pH(弱)【思考】同浓度、体积一元强酸和一元弱酸与足量Mg反应,产生H2的v和体积⑹pH的测定①指示剂法--口诀:三一二四五八十,红橙黄红紫蓝色,无浅红pH3.14.45810甲基橙红︱橙︱黄石蕊(紫色)红︱紫︱蓝酚酞无︱浅红︱红【思考】指示剂法测定溶液的pH有什么缺点?【讲解】此法只能测出大概pH范围,不能测出具体的pH②pH试纸(粗略)【方法】剪块→干燥的表面皿(或玻片)→玻棒(或滴管)取待测液→滴在试纸上→半分钟后比色【学与问】某同学在使用pH试纸时先用蒸馏水润湿后再将待测液滴在试纸上,半分钟后对进行对比,这样测得的pH是否准确?为什么?【结论】EQ\B\lc\{(\a\al(a、pH试纸使用时不能润湿(否则酸偏大,碱偏小,中性不变),b、测得的数值为0~14的整数,))③pH计测定(精确)三、pH的应用:EQ\B\lc\{(\a\al(1、医疗上,2、生活中,3、环境保护,4、工农业生产,5、科学实验,))【学与问】在酸碱中和反应中,我们如何才能知道酸跟碱是否恰好完全反应?有什么方法吗?四、酸碱中和滴定【学与问】酸碱中和反应的实质是什么?酸碱中和反应中有关量之间有什么关系?(一)酸碱中和反应中相关量的关系和计算【例题】浓度为c(酸)、体积为V(酸)的多元强酸HaA中和浓度未知的多元强碱R(OH)b体积为V(碱)的溶液恰好完全反应,求碱的物质的量浓度c(碱)H++OH-AUTOTEXT==H2O11a·c(酸)·V(酸)b·c(碱)·V(碱)a·c(酸)·V(酸)=b·c(碱)·V(碱)即:c(碱)=EQ\f(a,b)×EQ\f(V(酸),V(碱))·c(酸)【讲解】由此可见,根据已知浓度的酸(碱),可以利用中和反应来求未知浓度的碱(酸)的浓度1、定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫做酸碱中和滴定【思考】根据计算式:c(碱)=EQ\f(a,b)×EQ\f(V(酸),V(碱))·c(酸)分析,运用这种方法的两个关键问题是什么?2、酸碱中和滴定的两个关键问题:EQ\B\lc\{(\a\al(⑴准确测定参加反应的两种溶液的体积,⑵准确判断中和反应是否恰好完全,))【思考】可以用什么方法来解决这两个问题?【讲解】EQ\B\lc\{(\a\al(⑴需要能在滴加溶液时准确表示所加溶液体积的滴定管,⑵选用能指示酸碱反应完全的酸碱指示剂,))【观察与思考】比较滴定管与量筒,指出它们有何不同之处?3、中和滴定实验仪器⑴仪器:铁架台、滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、移液管(洗耳球)、锥形瓶、玻璃棒、烧杯、洗瓶⑵仪器的构造①滴定管:EQ\B\lc\{(\a\al(刻度:“0”刻度在上,最大刻度在下,每个刻度为0.1mL,读法:与量筒相同,但保留2为小数,估读1位:0.01mL,结构:EQ\B\lc\{(\a\al(下端有活塞——酸式滴定管,下端是橡皮管中有一小玻璃球——碱式滴定管,)),))【思考】酸碱滴定管的结构为什么不相同?【讲解】因为酸要腐蚀橡皮管,而碱要腐蚀玻璃,使玻璃活塞粘连在一起【思考】根据酸碱滴定管的构造的不同,分析它们各自能用来盛装哪些溶液?用途:EQ\B\lc\{(\a\al(酸式:不能盛装碱性溶液,其它全可以,碱式:只能盛装碱性溶液,))②移液管:刻度:只有一个刻度线,定体积、温度,转移少量液体用③锥形瓶:做中和滴定的反应容器【思考】常用的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊、酚酞,请分析三种指示剂的变色范围后思考:它们都能用来做酸碱中和滴定的指示剂吗?【实验探究】在三支装有0.01mol/LHCl溶液试管中分别滴入1~2滴甲基橙、石蕊、酚酞,然后再滴加0.01mol/L的NaOH溶液,观察溶液颜色的变化特点【实验现象】甲基橙和酚酞的颜色变化灵敏,酚酞的颜色变化不明显【思考】根据实验现象思考,中和滴定时最好选用什么做指示剂?酸滴碱和碱滴酸选用的指示剂一样吗?为什么?4、酸碱指示剂的选择EQ\B\lc\{(\a\al(⑴中和滴定不选石蕊做指示剂:因为石蕊的颜色变化没有清晰的界限,⑵用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱时,一般选用甲基橙做指示剂,⑶用已知浓度的强碱滴定未知浓度的强酸时,一般选用酚酞做指示剂,一般原则:颜色变化由浅入深))【思考】从甲基橙和酚酞的变色范围来看,一个是3.1~4.4,一个在8~10,此时滴定终点的变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?【理论探究】在0.1000mol/L的HCl溶液20mL中逐滴滴入0.1000mol/L的NaOH溶液40mL⑴判断下列情况下溶液的pH值EQ\B\lc\{(\a\al(①未滴NaOH溶液时盐酸溶液的pH值(pH=1),②滴加NaOH溶液到完全反应相差1滴(20滴溶液的体积为1mL),这时溶液的pH值(pH=4),③完全反应后再多加1滴NaOH溶液时的pH值(pH=10),④逐滴加入NaOH溶液40mL时溶液的pH值(pH=13),))⑵通过计算说明:跟完全反应所需NaOH溶液相差一滴(或多加一滴),对计算盐酸的浓度有没有影响?c(酸)AUTOTEXT==EQ\f(V(碱),V(酸))·c(碱)=EQ\f(0.1000×(20-EQ\f(1,20)),20)=0.09975mol/L≈0.100mol/Lc(酸)AUTOTEXT==EQ\f(V(碱),V(酸))·c(碱)=EQ\f(0.1000×(20+EQ\f(1,20)),20)=0.10025mol/L≈0.100mol/L【讲解】通过计算,我们发现多加一滴或者少加一滴NaOH溶液,与实际浓度0.1000mol/L相比,误差很小,可以忽略不计。因此完全可以选用甲基橙或者酚酞作为酸碱中和滴定的终点判断指示剂【讲解】通过精确的实验测定,把0.1000mol/L的NaOH溶液逐滴加入到20mL0.1000mol/L的HCl溶液时,溶液pH的变化曲线和指示剂颜色变化情况如下图所示:pH酚酞甲基橙pH酚酞甲基橙10874.43.1020mLV(NaOH)红浅红黄无橙红【讲解】EQ\B\lc\{(\a\al(a、在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃,b、酚酞或甲基橙的变色点落在溶液pH值突跃范围内,c、按pH值范围内的体积计算,结果是可以达到足够的准确度的,))【结论】中和滴定可用酚酞或甲基橙做指示剂来指示滴定终点5、酸碱中和滴定操作⑴实验前的准备①滴定管a、查漏:检验滴定管是否漏水【方法】装水至“0”刻度线以上,直立两分钟,不漏水、不渗出,再转动活塞180°(碱式:挤动玻璃球后),检查一次。b、洗涤:用洗液洗涤后,再用蒸馏水洗净(标志:无水珠或成股流下)c、润洗:用要盛装的溶液润洗2~3次【思考】为什么在装液之前要润洗?【讲解】滴定管内壁上附着有水,直接装会将溶液给稀释d、装液:先装入EQ\f(1,3)的待测液,排除尖嘴中的气泡后,再装液至“0”刻度以上,然后调整液面到“0”刻度或以下,记下读数【方法】排气泡的方法:EQ\B\lc\{(\a\al(酸式:将滴定管倾斜至与桌面成30°角左右,打开活塞,,让液体赶出气泡,碱式:将滴定管倾斜至与桌面成30°角左右,弯曲橡胶管,,使管口斜向上,挤动玻璃球,让液体赶出气泡,))【思考】滴定管在装液前要润洗,锥形瓶应不应该润洗?润洗后有什么影响?②移液管:洗涤方法与滴定管相同,也要润洗③锥形瓶:用蒸馏水洗净,不润洗⑵滴定①取一定体积的待测液与锥形瓶中,加入2~3滴指示剂(本实验用酚酞)【思考】滴定过程中,常常在铁架台的底座上放一张白纸,为什么?【讲解】滴定过程中,为了更清楚地观察溶液颜色变化,常常在铁架台的底座上放一张白纸②左手控制滴定管活塞,逐滴放出溶液,右手摇动锥形瓶③正确观察滴定终点:半分钟不变色④读数、纪录:读数注意使视线与滴定管内液体凹液面最低处保持水平【思考】滴定完成后,是否就可以立即读取读数了?为什么?【讲解】刚刚滴定完成,滴定管上部的溶液还没有全部流下来,此时读数,会使得读数偏小。所以应在滴定终止1~2min后,才能读取终点读数⑤根据公式进行计算【实验步骤归纳】查、洗、润、装、滴、算【操作口诀】右手持瓶颈,左手把管控;注视锥形瓶,半分不褪色,滴定才完成【思考】做中和滴定实验时,我们滴定一次取得的数据能否保证测得的数值是否精确?【讲解】滴定操作要重复至少2次,前后体积差不超过0.02mL,再求平均值,否则重复操作⑶数据处理【讲解】为减小误差,在中和滴定时,要求把同一样品滴定2~3次,取几次测定的标准溶液体积的平均值带如公式进行计算(二)酸碱中和滴定误差分析【原理】H++OH-eq\o(=)H2O【关系】设c(待)、V(待)、c(标)、V(标)分别为待测酸(碱)及标准碱(酸),则有:c(待)·V(待)AUTOTEXT==c(标)·V(标)即c(待)=EQ\f(V(标),V(待))·c(标)【讲解】在中和滴定中,误差的分析,均可通过引起V(标)的偏大或偏小来判断c(待)测定值的偏高或偏地。因此,误差的分析中V(标)的分析是关键。综合中和滴定实验的各环节,引起实验的误差主要有五个方面:(以标准液滴定待测液为例)1、仪器清洗不当引起的误差⑴盛标准液的滴定管未用标准液润洗,标准液会被稀释,导致V(标)偏大,则使待测液浓度c(待)偏高⑵盛待测液的滴定管未用待测液润洗,待测液会被稀释,导致V(标)偏小,则使待测液浓度c(待)偏低⑶锥形瓶用待测液润洗,使V(标)偏大,则使待测液c(待)偏高2、读数不当引起的误差【讲解】因滴定管刻度“0”点在上,且由上到下刻度由小到大:EQ\B\lc\{(\a\al(仰视:仰视滴定管内液面,视线下移,测得的刻度值偏大,俯视:俯视滴定管内液面,视线上移,测得的刻度值偏小,))故而:EQ\B\lc\{(\a\al(⑴滴定达到终点后仰视读数,导致V(标)偏大,则c(待)偏高,⑵滴定达到终点后俯视读数,导致V(标)偏小,则c(待)偏低,))3、操作不当引起的误差⑴装液时,滴定管尖嘴处气泡未排尽,滴定过程中气泡消失:①若装待测液的滴定管:由于加待测液少,必使V(标)偏小,则使得c(待)偏低②若装标准液的滴定管:刻度显示的大,即V(标)偏大,则c(待)偏高。⑵滴定过程中,待测液被振荡出锥形瓶,则V(标)减少,c(待)偏低⑶溶液变色未保持30s即停止滴定,则V(标)偏小,c(待)偏低4、样品含杂质引起的误差【例题】用标准盐酸滴定待测NaOH溶液:若称取的NaOH样品中含Na2CO3杂质(甲基橙作指示剂),因:NaOH~~~HClNa2CO3~~~2HCl40g1mol106g2mol【讲解】等质量时,Na2CO3消耗酸少,则V(标)减小,c(待)偏低5、中和滴定误差分析例析【思考】用0.01mol/L的HCl标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞做指示剂,在中和滴定过程中如出现以下情况对实验结果有无影响?偏高、低或无?⑴酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即装入标准液【讲解】酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装入标准液将导致标准酸溶液被稀释,则滴定至终点时消耗标准酸的体积增大,导致实验结果偏高。⑵锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测碱液润洗【讲解】锥形瓶被待测碱液润洗等于增加了待测碱液的溶质,导致实验结果偏高⑶移取碱液的移液管用蒸馏水洗净后,立即移取待测碱液【讲解】上述操作导致待测碱液被稀释,故实验结果偏低⑷用移液管移取碱液后尖嘴部分残留有溶液【讲解】因移液管计量时未包括此残留溶液,故对实验结果无影响⑸当最后一滴标准酸溶液滴入后,锥形瓶内红色褪去后立即读数【讲解】因红色褪去后还有可能出现,因此可能偏低【归纳】判断实验误差时,主要依据公式c(待)=EQ\f(V(标),V(待))·c(标),分析公式中的c(标)、V(标)的变化,再求出c(待)的变化即可【小结】判断滴定误差,主要是判断操作引起消耗标准液的体积变化是偏大还是偏小,从而导致c(待)产生相应的变化【作业】P53习题:9、10、113-3盐类的水解【教学目标】之知识与技能1、了解盐类水解在生产生活中的应用2、理解盐类水解的实质3、作为盐类水解规律、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解在化学实验中的应用、溶液中离子浓度大小的判断方法4、学会电荷守恒和物料守恒在比较离子浓度大小问题中的应用【教学目标】之过程与方法1、通过实验并运用归纳法分析盐类的组成与盐溶液酸碱性的对应关系2、以水的电离平衡为基础,认真分析盐类电离出的阴阳离子与水电离出的H+或OH-结合成弱酸或弱碱的趋势,明确不同的盐溶液呈现不同酸碱性的本质原因3、认识盐类水解反应的利用,注重理论分析与实验探究相结合4、通过一定的例题分析判断。了解离子浓度大小比较的解题思路【教学目标】之情感态度与价值观1、通过盐类水解的实验,树立实践是检验真理的唯一标准的观点,通过理解盐类水解的原理,认识化学知识与人类生活的密切关系2、通过对离子浓度大小比较,学会分析问题和解决问题的方法【教学重点】盐类水解的本质、离子浓度大小的比较【教学难点】影响水解平衡的因素及水解反应方程式的书写、离子浓度大小的比较【教学方法】讨论、实验探究、推理【课时安排】6课时【教学过程】【思考】根据形成盐的酸、碱的强弱来分,盐可以分为哪几类?【结论】盐的分类:EQ\B\lc\{(\a\al(强酸强碱盐:NaCl、K2SO4,强酸弱碱盐:NH4Cl、FeSO4,弱酸强碱盐:Na2CO3、CH3COONa,弱酸弱碱盐:(NH4)2CO3、CuS,))【思考】我们知道Na2CO3是盐,但它的俗称叫纯碱,明明是盐,为什么要叫“碱”呢?一、探究盐溶液的酸碱性【实验探究】见教材P54《科学探究》:分别测定下列溶液的pH值(视频)盐溶液NaClNa2SO4NH4ClAl2(SO4)3MgCl2Na2CO3CH3COONa酸碱性中性中性酸性酸性酸性碱性碱性盐类型强酸强碱强酸强碱强酸弱碱强酸弱碱强酸弱碱弱酸强碱弱酸强碱【学与问】请分析上面的盐的类型与其溶液的酸碱性关系,看看有什么关系?【结论】盐溶液酸碱性与盐类型的关系:EQ\B\lc\{(\a\al(强酸强碱盐:中性,强酸弱碱盐:酸性,强碱弱酸盐:碱性,))【练习】判断下列盐溶液的酸碱性:BaCl2、FeSO4、AlCl3、Cu(NO3)2、Na2S、K3PO4、NaClO【思考】在纯水中,由水电离产生的c(H+)和c(OH-)应该是相等的,当加入某些盐之后,溶液的酸碱性发生了明显变化,表明c(H+)≠c(OH-),那么导致c(H+)和c(OH-)不相等的原因是什么?为什么相同类型的盐对溶液酸碱性的影响相似?二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因【思考】我们知道,纯水会发生电离:H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-,当分别加入NaCl、NH4Cl、CH3COONa形成溶液后,请思考下列问题并完成教材P55表:EQ\B\lc\{(\a\al(⑴相关的电离方程式?,⑵盐溶液中存在哪些粒子?,⑶哪些粒子间可能结合(生成弱电解质)?,⑷你能写出相关的化学方程式吗?,))NaCl溶液NH4Cl溶液CH3COONa溶液电离方程式NaCl=Na++Cl-NH4Cl=NH4++Cl-CH3COONa=CH3COO-+Na+c(H+)和c(OH-)比较c(H+)=c(OH-)c(H+)>c(OH-)c(H+)<c(OH-)溶液中的粒子Na+、Cl-、H+、OH-、H2ONH4+、Cl-、H+、OH-NH3·H2O、H2ONa+、CH3COO-、H+、OH-CH3COOH、H2O有无弱电解质生成无NH3·H2OCH3COOH相关化学方程式NaCl=Na++Cl-H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-NH4++OH-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2OH2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-CH3COO-+H+AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())CH3COOH【思考】通过对溶液中各成分的分析发现,含弱酸根离子或弱碱阳离子的盐对谁的电离平衡有何影响?1、强酸弱碱盐--NH4Cl【讲解】在NH4Cl溶液中也存在两个电离:由于NH4++OH-AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O,因此溶液中,水电离出来的OH-不断被消耗,打破了水的电离平衡,促使水继续电离,电离出OH-还要与NH4+继续反应,导致溶液中的c(H+)>c(OH-),最终溶液呈酸性H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H++OH-+NH4Cl=Cl-+NH4+NH3·H2ONH4Cl+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O+HClNH4++H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O+H+c(H+)>c(OH-)【练习】请判断AgNO3溶液显什么性?并分析原因2、弱酸强碱盐--CH3COONa【讲解】CH3COONa=Na++CH3COO-+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())OH-+H+CH3COOHCH3COONa+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())CH3COOH+NaOHCH3COO-+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())CH3COOH+OH-c(H+)<c(OH-)【练习】请判断NaClO溶液显什么性?并分析原因【结论】盐溶液呈现出酸碱性的原因是因为盐电离出的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合了水电离出的H+(或OH-),从而破坏了水的电离平衡,使得c(H+)≠c(OH-)三、盐类的水解1、定义:在溶液中盐电离出来的弱离子跟水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解【思考】请分析P54的《科学探究》的规律思考:是否所有的盐都能发生水解反应?如果不是,那么,什么样的盐类才能发生水解反应?因此盐类发生水解反应的条件是什么?【讲解】通过对盐溶液酸碱性的分析我们发现,凡是盐的组成中含有弱酸根离子或者弱碱阳离子的盐,其水溶液都呈现出一定的酸碱性,所以只要含有弱离子的盐都能水解2、条件:EQ\B\lc\{(\a\al(有弱就水解,无弱不水解,))【思考】请分析上面的两个水解反应的方程式思考:盐类水解的实质是什么?它与酸碱的中和反应有关系吗?【讲解】在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-结合成弱电解质而破坏水的电离平衡,使溶液中c(H+)、c(OH-)发生变化,使盐溶液显示一定的酸碱性。即盐+水AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())酸+碱,所以说盐的水解是酸碱中和反应的逆反应3、实质:弱离子生成弱电解质:EQ\B\lc\{(\a\al(生成弱电解质,促进水的电离,c(H+)≠c(OH-),))【思考】请大家根据前面的分析并结合中和反应的热效应思考:水解反应是放热反应还是吸热反应?4、特点:可逆、微弱、吸热5、盐类水解的类型及规律⑴强酸强碱盐【讲解】NaCl、KNO3等强酸、强碱盐不发生水解,所以溶液呈中性⑵弱酸强碱盐【讲解】CH3COONa、Na2CO3溶液中,CH3COO-+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())CH3COOH+OH-,CO32-+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())HCO3-+OH-,导致水的电离平衡向右移动,因此溶液显碱性⑶强酸弱碱盐【讲解】NH4Cl、Al2(SO4)2溶液中,水解后溶液呈酸性。是因为NH4++H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O+H+、Al3++3H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())Al(OH)3+3H+,导致水的电离平衡向右移动,所以溶液显酸性【提问】CH3COONa、Na2CO3中的弱酸根发生水解显碱性,NH4Cl、Al2(SO4)3弱碱阳离子发生水解显酸性。那么,CH3COONH4、Al2(CO3)3溶液能否发生水解?将会显什么性呢?⑷弱酸弱碱盐--双水解【讲解】由于CH3COONH4、Al2(CO3)3中的阳离子都是弱碱阳离子,阴离子是弱酸根离子,它们都能发生水解,且相互促进水解,所以水解程度比上述两类都大。根据阴阳离子相互促进水解的程度,弱酸弱碱盐的水解分为两种情况①水解进行彻底,一般可生成沉淀和气体:如2Al3++3CO32-+3H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())2Al(OH)3↓+3CO2↑(碳酸铝在溶液中不存在的原因)2Al3++3S2-+6H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())2Al(OH)3↓+3H2S↑常见的双水解彻底的离子有:EQ\B\lc\{(\a\al(Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等,Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-等,NH4+与AlO2-、SiO32-等,))【思考】Fe3+与HS-、S2-是否发生双水解,为什么?【讲解】由于Fe3+与HS-、S2-发生氧化还原反应,所以不发生双水解②水解进行不彻底,其水解程度虽比前两类水解程度大,但仍属于水解程度较弱,无气体和沉淀生成【讲解】如:(NH4)2CO3、NH4HCO3、(NH4)2S、NH4HS、CH3COONH4等NH4++H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O+H+……ⅠHCO3-+H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())H2CO3+OH-……Ⅱ但是H++OH-AUTOTEXT==H2O,Ⅰ中H+和Ⅱ中OH-反应生成H2O,Ⅰ、Ⅱ平衡都被促进,只有NH3·H2O浓度足够大才能分解产生NH3。当NH3·H2O和H2CO3浓度达到一定程度时,二者可发生反应NH4+和HCO3-。因此上述总反应可表示为HCO3-+NH4++H2OAUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>AUTOTEXT<=>eq\o(\s\up1(⇀),\s\do1(—),\s\up0(),\s\do0())NH3·H2O+H2CO3。NH4+和HCO3-相遇时浓度会降低,但存在平衡体系,NH4+和HCO3-可以大量共存【小结】EQ\B\lc\{(\a\al(若酸强于碱,如NH4F、NH4HSO3等溶液显酸性,若碱强于酸,如NH4CN等溶液显碱性,若酸碱相当,如CH3COONH4等溶液呈中性,))【规律】无弱不水解,有弱就水解,越弱越水解,都弱双水解,谁强显谁性【思考】同浓度的CH3COONa和NaClO溶液中,哪个的碱性更强?为什么?【讲解】酸性CH3COOH>H2CO3>HClO,如同浓度的CH3COONa和NaClO溶液,因CH3COOH的酸性比HClO强,所以ClO-结合H+的能力比CH3COO-强,水解程度大,因此溶液的碱性:CH3COONa<NaClO【学与问】盐的水解也属于离子反应。在认识水解反应原理的基础上,你对“离子反应发生的条件”有没有什么新的认识?【讲解】离子反应发生的条件中,有水生成一条可扩展为弱电解质生成6、盐类水解的表示方法及应注意的问题⑴表示方法:离子方程式或化学方程式⑵注意事项①找
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