人教版选修4化学反应原理.ppt
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1、人教版选修4化学反应原理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.举例说明学过的举例说明学过的“平衡平衡”,它们有哪些特征?,它们有哪些特征?化学平衡化学平衡 2NO2 N2O4 电离平衡电离平衡 H2O H+OH-Kw=c(H+).c(OH-)K水解平衡水解平衡 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl2.特征特征:“逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度
2、、或压强如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够等),平衡就向能够减弱减弱这种这种改变改变的方向移动。的方向移动。复习复习 1.1.什么是饱和溶液?什么是饱和溶液?在一定温度下,在一定量的溶剂在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。这种溶质的饱和溶液。复复 习习2.2.如何判断某如何判断某NaClNaCl溶液是否已经达到饱和?溶液是否已经达到饱和?讨论讨论1 1:在在NaClNaCl的饱和溶液中,再加入固体的饱和溶液中,再加入固体溶质,固体会不会继续溶解?是否发生着溶溶质,固体会不会继续溶解?
3、是否发生着溶解过程?解过程?饱和饱和NaClNaCl溶液溶液形状不规则形状不规则的的NaClNaCl固体固体形状规则形状规则的的NaClNaCl固固体体一昼夜后观察发现:固体变为规则的立方体;一昼夜后观察发现:固体变为规则的立方体;质量并未发生改变质量并未发生改变思考:思考:得到什么启示?得到什么启示?一昼夜后一昼夜后探究1:饱和饱和溶液中溶液中v(v(结晶结晶)=v()=v(溶解溶解)结论:结论:NaCl的的饱和溶液中存在溶解平衡饱和溶液中存在溶解平衡探究探究2 2:在饱和在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸现象现象:NaClNaCl饱和溶液中析出固体饱和溶液中析出固体解释解释:在
4、在NaClNaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡的饱和溶液中,存在溶解平衡 NaCl(S)Na NaCl(S)Na+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)加浓盐酸加浓盐酸ClCl-的浓度增加的浓度增加,平衡向左移平衡向左移,NaCl,NaCl析出析出可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?【实验】【实验】向盛有向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试溶液的试管中加入管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。溶液。讨论讨论3 3:现象:现象:有白色沉淀生成,说明溶液中有
5、白色沉淀生成,说明溶液中依然有依然有Ag+Cl-存在存在,即,即Ag和和Cl的反应不能进行到底。的反应不能进行到底。(1)是否恰好反应?)是否恰好反应?(2)溶液中是否还含有)溶液中是否还含有Ag+和和Cl-?【继续试验】【继续试验】取上层清液,滴加取上层清液,滴加NaCl溶液,溶液,有何现象?说明了什么?有何现象?说明了什么?沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解 度很度很小,难溶物在水中存在溶解平衡。小,难溶物在水中存在溶解平衡。化学上通常认为残化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于留在溶液中的离子浓度小于110-5mol/L,沉淀就达,沉淀就达
6、完全。完全。化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9表表3-4几种电解质的溶解度几种电解质的溶解度(20)溶解溶解AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)沉淀沉淀初始状态:初始状态:(溶解溶解)(沉淀沉淀)溶解平衡:溶解平衡:(溶解溶解)=)=(沉淀沉淀)得到得到饱和饱和AgCl溶液溶液,建立,建立溶解平衡溶解平衡思考:思考:把把AgCl固体加到
7、水中都发生着怎固体加到水中都发生着怎样的过程?样的过程?溶解溶解 AgCl(s)Ag(aq)+2Cl-(aq)沉淀沉淀 Ag+Cl-AgCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡尽管尽管AgCl固体难溶于固体难溶于水,但仍有部分水,但仍有部分Ag和和 ClCl-离开固体表面进离开固体表面进入溶液,入溶液,同时进入溶同时进入溶液的液的Ag2和和 ClCl-又会又会在固体表面沉淀下来,在固体表面沉淀下来,当这两个过程速率相当这两个过程速率相等时,等时,Ag和和 ClCl-的沉的沉淀与淀与AgCl固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态沉淀溶解平衡状态.固固AgCl体在水中的沉
8、体在水中的沉淀溶解平衡可表示为:淀溶解平衡可表示为:一、难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡1 1、概念:、概念:在一定条件下,难溶电解质在一定条件下,难溶电解质_的速率等的速率等于离子重新于离子重新_的速率,溶液中各离子的速率,溶液中各离子的浓度的浓度_的状态。(也叫沉淀溶解平衡的状态。(也叫沉淀溶解平衡)溶解成离子溶解成离子结合成沉淀结合成沉淀保持不变保持不变2 2、溶解平衡的建立、溶解平衡的建立以以AgCl(s)AgCl(s)的溶解平衡为例的溶解平衡为例(一)(一)基本概念基本概念3.3.表达式:用表达式:用 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Cu(OH)2(s)Cu2
9、+(aq)+2OH-(aq)对比电离方程式:对比电离方程式:AgClAg+Cl-Cu(OH)2Cu2+2OH-AgCl:Cu(OH)2:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)练:书写以下物质溶解平衡的表达式练:书写以下物质溶解平衡的表达式CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)难溶电解质的溶解平衡和弱电解质的电离平衡的区别a.从物质类别看:难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质。b.从变化过程看:溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。c.表示方法不同:如Al
10、(OH)3溶解平衡表示为:Al(OH)3(s)Al3(aq)+3OH-(aq)电离平衡表示为:Al(OH)3Al3+3OH-动:动态平衡,溶解和沉淀仍在进行动:动态平衡,溶解和沉淀仍在进行 等:等:V V溶解溶解V V沉淀沉淀=定:溶液中各离子浓度保持不变定:溶液中各离子浓度保持不变 变:变:当条件改变时,溶解平衡将发生移动当条件改变时,溶解平衡将发生移动逆:溶解和沉淀互为可逆过程逆:溶解和沉淀互为可逆过程 逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变4 4、特征:、特征:沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样,符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。5 5、沉淀溶解平衡的影响因素、沉淀溶解平衡的影
11、响因素内因:电解质本身的性质。内因:电解质本身的性质。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。绝对不溶的物质是没有的绝对不溶的物质是没有的不同难溶物其溶解度差别也很大不同难溶物其溶解度差别也很大0.01g10g难溶难溶微溶微溶易溶易溶可溶可溶1g外因外因温度:温度:浓度:浓度:加水加水,平衡向平衡向溶解溶解方向移动;方向移动;(气体,气体,Ca(OH)2除外除外)升温升温,多数平衡向,多数平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。同离子效应:同离子效应:增加与难溶电解质相同的离子,平衡向增加与难溶电解质相同的离子,平衡向沉淀方向移动。沉淀方向移动。化学反应:化学反应:反应消耗难溶电
12、解质的离子,平衡向溶解方反应消耗难溶电解质的离子,平衡向溶解方向移动。向移动。1、下列说法中正确的是(、下列说法中正确的是()A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水B.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0C.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.开始时,溶液中各离子浓度相等开始时,溶液中各离子浓度相等B.平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等平衡时,沉淀的速率和溶解的速
13、率相等C.平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解练习练习CB3(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)(2)AgCl=AgCl问问(1)式和式和(2)式所表示的意式所表示的意义义?4常温条件下,常温条件下,CaCO3在水中的溶解在水中的溶解度大度大还还是在是在Na2CO3溶液中的溶解度大?溶液中的溶解度大?(二)(二).溶度积常数溶度积常数1.1.定义定义2.2.表达式表达式Kspc(Mn)mc(Am)n溶解溶解AgCl(s)Ag(aq)+Cl(
14、aq)沉淀沉淀在难溶电解质的在难溶电解质的饱和溶液饱和溶液中中,当溶解与结晶速当溶解与结晶速率相等时率相等时,溶液达到溶解平衡状态溶液达到溶解平衡状态,则该反应的则该反应的平衡常数表示为:平衡常数表示为:Ksp,AgCl=Ag+Cl-。该常数该常数称为称为难溶电解质的溶度积常数难溶电解质的溶度积常数,简称,简称溶度积。溶度积。3、溶度积规则 AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)(1)QcKsp时,时,溶液过饱和,有沉淀析出溶液过饱和,有沉淀析出,直至达直至达到平衡到平衡.(2)Qc=Ksp时,时,沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡.(3)QcQCKspKsp,所以,所以有有A
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