【课件】高中化学人教新课标-选修四化学反应原理《水溶液中的离子平衡》.ppt
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1、新课标人教版课件系列高中化学选修选修4 4第三章水溶液中的离子平衡教学目标教学目标v了解电解质、强电解质和弱电解质的概念。v了解强、弱电解质与结构的关系,能正确书写常见物质的电离方程式。v理解弱电解质的电离平衡,以及温度、浓度等条件对电离平衡的影响。v了解水的电离平衡及其“离子积”v了解溶液的酸碱性和pH的关系v使学生理解强碱弱酸盐和强酸弱碱盐的水解。v培养学生分析问题的能力,使学生会透过现象看本质。v培养学生的实验技能,对学生进行科学态度和科学方法教育。v掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用v10运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题第三章 水溶液中的离子平衡第一节弱电解质
2、的电离1、(1)什么叫电解质?什么叫电解质?举例说明举例说明.(2)什么叫非电解质?什么叫非电解质?举例说明举例说明.知识回顾:知识回顾:电解质和非电解质比较电解质和非电解质比较 电解质 非电解质概念:在水溶液中或熔化状态下 在水溶液和熔化状态 能够导电的化合物。下都不能导电的化合物。和结构关系:大多数离子化合物 极性键或非极性键构成 强极性键共价化合物 的化合物实例:酸 碱 盐,H2O 大多数有机物,SO3、CO2 等说明:溶液导电与否是由内外因共同作用的结果,内因为必须有电解质,外因在水的作用下两者缺一不可,可用下列图示表示:电解质 电离 导电 溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度决定
3、。1.1.石墨能导电,所以是电解质。石墨能导电,所以是电解质。2.2.由于由于BaSOBaSO4 4不溶于水,所以不是电解质。不溶于水,所以不是电解质。3.3.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。盐酸能导电,所以盐酸是电解质。4.SO4.SO2 2、NHNH3 3、NaNa2 2OO溶溶于于水水可可导导电电,所所以以均均为为电电解质。解质。讨论以下几种说法是否正确,并说明原因。讨论以下几种说法是否正确,并说明原因。实验实验3-13-1:体积相同,氢离子浓度相同的盐酸和醋:体积相同,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应,并测量溶液的酸与等量镁条反应,并测量溶液的pHpH值值 1mol/LHCl1m
4、ol/LHCl1mol/LCH1mol/LCH3 3COOHCOOH与镁条反应现象与镁条反应现象溶液的溶液的pHpH值值开开始始1mol/LHCl1mol/LHCl与与镁镁条条反反应应剧剧烈烈,说说明明1mol/LHCl1mol/LHCl中中氢氢离离子子浓浓度度大大,即即氢氢离离子子浓浓度度为为1mol/L1mol/L,说说明明HClHCl完完全全电电离离;而而开开始始1mol/LCH1mol/LCH3 3COOHCOOH与与镁镁条条反反应应较较慢慢,说说明明其其氢氢离离子子浓浓度度较较盐盐酸酸小小,即即小小于于1mol/L1mol/L,说说明明醋醋酸酸在在水水中中部部分分电电离离。HClHC
5、l是强电解质,是强电解质,CHCH3 3COOHCOOH是弱电解质。是弱电解质。探究结果:探究结果:什么叫强电解质?什么叫弱电解质?什么叫强电解质?什么叫弱电解质?在在水水溶溶液液里里全全部部电电离离成成离离子子的的电电解解质质叫叫强强电电解质;如强酸、强碱、绝大多数盐。解质;如强酸、强碱、绝大多数盐。只只有有一一部部分分分分子子电电离离成成离离子子的的电电解解质质叫叫弱弱电电解质。如弱酸、弱减、水。解质。如弱酸、弱减、水。练习:判断下列物质,练习:判断下列物质,属强电解质的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?有哪些?NaCl、NaOH、H2SO4、CH3COOH、NH
6、3H2O、Cl2、Cu强电解质:强电解质:弱电解质:弱电解质:在水溶液里或熔融状态下全部电在水溶液里或熔融状态下全部电离成离子的电解质离成离子的电解质(其离子无其离子无分子化倾向分子化倾向)。包括大多数盐类、强酸、强碱。包括大多数盐类、强酸、强碱。在水溶液里部分电离成离子的电在水溶液里部分电离成离子的电解质解质(其离子有分子化倾向其离子有分子化倾向)包括弱酸包括弱酸(如如HAc、H2S)、弱碱、弱碱(如如NH3H2O)、水。、水。NaCl=Na+Cl-HAcH+Ac-小结:小结:离子化合物离子化合物大部分大部分的盐类的盐类强强碱碱共价化合物共价化合物强强酸酸弱弱 酸酸弱弱 碱碱水水弱电解质弱电
7、解质强电解质强电解质二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡思考与讨论:思考与讨论:1、开始时,、开始时,V电离电离和和V结合结合怎样变化?怎样变化?2、当、当V电离电离=V结合结合时,可逆时,可逆过程达到一种什么样的状态?过程达到一种什么样的状态?画出画出Vt图图。CH3COOHCH3COO-+H+电离电离结合结合弱电解质电离的V-t图像V电离V结合0t1t2V电离=V结合平衡状态tV电离平衡电离平衡在一定条件(如温度、浓度)下,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,电离过重新结合成分子的速率相等时,
8、电离过程就达到了平衡状态程就达到了平衡状态思考与讨论:思考与讨论:例例1,在氨水中存在怎样的电离平在氨水中存在怎样的电离平衡?向其中分别加入适量的盐酸、衡?向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、溶液、NH4Cl溶液以及大量的水,溶液以及大量的水,对平衡有什么影响?对平衡有什么影响?NH3H2ONH4+OH-加入加入物质物质盐盐酸酸NaOH溶溶液液NH4Cl溶溶液液加大加大量水量水平衡移平衡移动方向动方向右右左左左左右右v影响电离平衡有哪些因素影响电离平衡有哪些因素v(1)温度)温度v电离过程是吸热过程,平衡温度升高向电电离过程是吸热过程,平衡温度升高向电离方向移动。离方向移动。v(2)浓度)
9、浓度v浓度越大,电离程度越小。浓度越大,电离程度越小。v(3)其他因素)其他因素问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨v1.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。问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨v2.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说明说明:电离平衡是动态平衡,平衡移动符合勒夏特列原理 多元弱酸,分步电离,第一步电离大于第二步电离,第二步电离远大于第三步电离,例如:0.1mol/LH2
10、S溶液中各步电离H+为:H2S H+HS-H+=110-4mol/L HS-H+S2-H+=110-13mol/L 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。例3:0.1mol/L的CH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO-+H+电离程度n(H+)C(H+)导电能力加水升温加NH4Cl加HCl加NaOH练习练习v1.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()vA.H+B.OH-C.OH-/NH3H2O D.NH4+v2.一定量的盐酸跟过量的
11、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()vA.NaOH(固)B.H2O C.NH4Cl(固)D.CH3COONa(固)ACBD练习练习v3.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=ca=b磷酸磷酸柠檬酸柠檬酸碳酸碳酸 再见再见祝同学们学习进步祝同学们学习进步探究实验设计建议:探究实验设计建议:第三章 水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性 一、水的电离v水是一种极弱的电解质v精确的导电性实验表明,纯水大部分以分子的形式存在,但其中也存在着极少量
12、的H3O和OH。水中存在着微弱的电离。vH2O+H2O H3O+OH-v简写为:H2O H+OH-+-水的离子积(KW)v水达到电离平衡时,也存在着电离常数 因水的电离极其微弱,在室温下55.6mol H2O中只有110-7mol H2O电离。c(H2O)可视为常数,上式可表示为:c(H+)c(OH-)c(H2O)=K电离c(H+)c(OH-)=K电离c(H2O)=KW水的离子积(KW)v水的离子积KW可由实验测得,也可通过计算求得。v由上表可知,随着温度的升高,水的离子积增大。一般在室温下,忽略温度的影响。c(H+)c(OH-)=1.010-14KW=t/0102025KW/10-140.1
13、340.2920.6811.014050901002.925.4738.055.0思考与交流v根据室温时水的电离平衡,运用平衡移动原理分析下列问题。1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近,1L酸或碱的稀溶液约为1000 g,其中,H2O的物质的量近似为1000 g/18 g/mol=55.6 mol。此时,发生电离的水是否仍为纯水状态时的110-7mol?因酸电离出来的H或碱电离出来的OH对水的电离有抑制作用,所以发生电离的水的物质的量小于纯水状态时的110-7mol。思考与交流2.比较下列情况下,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少):纯水加少量盐酸加少量氢氧化钠c(H+)c(OH
14、-)c(H+)和c(OH-)大小比较10-7mol/L10-7mol/L10-7mol/L10-7mol/Lc c(H+)=(H+)=c c(OH(OH-)变大 变小c c(H+)(H+)c c(OH(OH-)变小变大c c(H+)(H+)(H+)c c(OH(OH-)110-7 110-7 酸性酸性c c(H+)(H+)c c(OH(OH-)110-7.=.=.=.)vVa/Vb=_。=10(a+b)-14第三章 水溶液中的离子平衡第三节盐类的水解 以水的电离平衡为基础以水的电离平衡为基础,说明说明HCl、NaOH的水溶液为的水溶液为什么分别显示酸性和碱性?什么分别显示酸性和碱性?思考:思考
15、:1、CH3COONa是哪两种酸碱 反应得到的盐?2、其水溶液中存在哪些离子?3、这些离子能相互反应吗?4、若反应,结果怎么样?H2OH+OH_醋酸钠在溶液中的变化醋酸钠在溶液中的变化醋酸钠在溶液中的变化醋酸钠在溶液中的变化:CH3COONa=CH3COO_+Na+CH3COOHCH3COO+H2OCH3COOH+OH_CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH1 1、强碱弱酸所生成盐的水解、强碱弱酸所生成盐的水解 NH4Cl=NH4+Cl-硫酸铵在溶液中的变化硫酸铵在溶液中的变化:H2OOH_+H+NH3.H2O +NH4+H2O NH3.H2O+H+NH4Cl+H2O NH3.H2O
16、+HCl 2 2、强酸弱碱所生成盐的水解、强酸弱碱所生成盐的水解一、盐类的水解的概念一、盐类的水解的概念v在在溶溶液液中中盐盐电电离离出出来来的的离离子子跟跟水水所所电电离离出出来来的的H+或或OH-结结合合生生成成弱弱电电解解质质的的反反应应,叫叫做做盐盐类类的的水水解。解。水解的条件:生成弱电解质。水解的实质:破坏了水的电离平衡。水解反应与中和反应的关系:酸+碱 盐+水中和水解盐类水解是中和反应的逆反应盐类水解是中和反应的逆反应盐类水解程度一般都很小盐类水解程度一般都很小测试对象测试对象溶液酸碱性溶液酸碱性 CH3COONa Na2CO3KFNH4Cl (NH4)2SO4Al2(SO4)3
17、NaCl KNO3Ba(NO3)2实验结果统计分析及推理:碱性碱性酸性酸性中性中性生成该盐的生成该盐的酸酸碱碱CH3COOHNaOHH2CO3NaOHHFKOHHClNH3H2OH2SO4NH3H2OH2SO4Al(OH)3HClNaOHHNO3KOHHNO3Ba(OH)2盐的类型盐的类型强碱强碱弱酸盐弱酸盐强酸强酸弱碱盐弱碱盐强碱强碱强酸盐强酸盐二二.盐类水解的规律盐类水解的规律类型类型类型类型实例实例实例实例是否是否是否是否水解水解水解水解水解的水解的水解的水解的离子离子离子离子生成的弱生成的弱生成的弱生成的弱电解质电解质电解质电解质溶液的酸溶液的酸溶液的酸溶液的酸碱性碱性碱性碱性强酸弱强
18、酸弱碱盐碱盐NH4Cl强碱弱强碱弱酸盐酸盐CH3COONa强酸强强酸强碱盐碱盐NaCl水解水解水解水解不水解不水解弱碱弱碱阳离子阳离子弱酸弱酸阴离子阴离子无无弱碱弱碱弱酸弱酸无无酸性酸性碱性碱性中性中性有弱才水解有弱才水解都强不水解都强不水解规律规律谁弱谁水解谁弱谁水解谁强显谁性谁强显谁性影响水的电离平衡的因素。H2O HOH 1升温,促进水的电离;3加入能水解的盐,促进水的电离 2加入酸或碱,抑制水的电离。小结小结例题例题1:在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是(在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是()A.盐的电离平衡被平破坏盐的电离平衡被平破坏B.水的电离平衡被破坏水的电离平衡被破坏C.没
19、有中和反应发生没有中和反应发生D.溶液的溶液的PH值一定变大值一定变大B例题例题2:能使水的电离平衡向电离方向移动,并使溶液中的能使水的电离平衡向电离方向移动,并使溶液中的C(H+)C(OH-)的措施)的措施是(是()A.向纯水中加入几滴稀盐酸向纯水中加入几滴稀盐酸B.将水加热煮沸将水加热煮沸C.向水中加入碳酸钠向水中加入碳酸钠D.向水中加入氯化铵向水中加入氯化铵D1.下列溶液下列溶液PH小于小于7的是的是A、溴化钾溴化钾B、硫酸铜硫酸铜C、硫化钠硫化钠D、硝酸钡硝酸钡2.下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是A、碳酸钾、碳酸钾B、硫酸氢钠硫酸氢钠C、硫化钠硫化钠D、
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- 课件 水溶液中的离子平衡 高中化学 新课 选修 化学反应 原理 水溶液 中的 离子 平衡
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