化学选修4第三章第一节..pptx
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1、第一节 弱电解质的电离第二节 水的电离和溶液的酸碱性第三节 盐类的水解第四节 难溶电解质的溶解平衡第1页/共168页一、电解质有强弱之分二、弱电解质的电离过程是可逆的第2页/共168页知识回顾 1电解质:在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。NaCl溶液、NaOH、Cu、水、CH3COOH、CO2非电解质:电解质是化合物,电解质溶液是混合物第3页/共168页知识回顾 2电离:电解质溶于水或熔融时,离解成自由移动离子的过程。共价化合物:溶于水离子化合物:溶于水或熔融电离的条件第4页/共168页一、电解质有强弱之分分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液跟
2、等量镁条的反应;并测这两种酸的pH。将试验结果填入下表:1mol/L HCl1 mol/L CH3COOH与镁反应现象与镁反应现象溶液溶液pH剧烈反应,迅速产生大量气泡反应缓慢,产生少量气泡pH=pH=实验探究(实验【】)第5页/共168页当酸溶液的物质的量浓度相等时,pH 值是否相等,说明c(H+)是否相等?反应速率不同,pH不同,说明盐酸和醋酸中的H+浓度不同。相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中H+浓度不同,说明HCl和CH3COOH的电离程度不同实验结果分析第6页/共168页强弱电解质强电解质:弱电解质:强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质能够全部电离的电解质称为强电解质只能部分电离的电解质称
3、为弱电解质弱酸、弱碱和水是弱电解质。第7页/共168页CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小,CH3COOH、HNO3的溶解度都很大,它们是强电解质还是弱电解质?CaCO3、HNO3属于强电解质CH3COOH、Fe(OH)3属于弱电解质本质区别:是否完全电离电解质的强弱与溶解性无关电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。思考与讨论第8页/共168页练习、判断下列物质哪些属于强电解质,哪些为弱电解质?A、MgCl2B、H2CO3C、Fe(OH)3D、HClE、Ca(OH)2F、HClO强电解质:A、D、E、弱电解质:B、C、F、第9页/共168页练习:下列物质能导电的是_,属于强电解质的是_,
4、属于弱电解质的是_,属于非电解质的是_。a.铜丝b.NaClc.石墨d.冰醋酸e.HCl的水溶液f.蔗糖g.SO2h.NaHCO3i.BaSO4acebhidfg第10页/共168页二、弱电解质的电离过程是可逆的1、电离方程式的书写强电解质在溶液中完全电离,用“=”弱电解质在溶液中部分电离,用“”多元弱酸分步电离,可分步书写电离方程式(一般只写第一步),多元弱碱也是分步电离,但可按一步电离写出。NaCl=Na+Cl-CH3COOH H+CH3COO-第11页/共168页请写出Na2SO4、HClO、NH3H2O、H2CO3、Fe(OH)3、Al(OH)3、NaHCO3、NaHSO4、Ba(OH
5、)2在水溶液中的电离方程式。Na2SO4=2Na+SO42-HClOH+ClO-NH3H2ONH4+OH-H2CO3H+HCO3-HCO3-H+CO32-Fe(OH)3Fe3+3OH-第12页/共168页Al(OH)3 Al3+3OH-(碱式电离)Al(OH)3 AlO2-+H+H2O(酸式电离)NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-NaHSO4=Na+H+SO42-Ba(OH)2=Ba2+2OH-第13页/共168页先判断强、弱电解质,决定符号,强电解质一步电离多元弱碱的电离,以一步电离表示。多元弱酸分步电离,电离能力逐渐降低,以一级电离为主。电离方程式的书写要点Al(OH)
6、3有酸式和碱式电离。第14页/共168页弱酸的酸式盐的电离是分步电离,先完全电离成金属离子和酸式酸根,酸式酸根再部分电离。强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,在稀溶液中不存在酸式酸根;而在熔融状态,则电离成金属离子和酸式酸根离子 强等号、弱可逆、多元弱酸分步写,多元弱碱一步完第15页/共168页下列电离方程式书写正确的是()A.BaSO4 Ba2+SO42-B.H3PO4 3H+PO43-C.Al(OH)3 H+AlO2-+H2OD.NaHS=Na+H+S2-C练习第16页/共168页强、弱电解质的比较 强电解质强电解质 弱电解质弱电解质 相相 同同 点点不不同同点点电离程度电离程度电离过程电离过
7、程物质种类物质种类表示方法表示方法存在形式存在形式都是电解质,在水溶液中均能电离 完全电离部分电离不可逆过程可逆过程水合离子分子和水合离子弱酸、弱碱、水强酸、强碱、大多数盐小结:第17页/共168页强电解质弱电解质离子化合物大部分的盐类强碱离子型氧化物电解质共价化合物强酸弱 酸弱 碱水多数有机物某些非金属氧化物非电解质化合物第18页/共168页2、弱电解质的电离平衡弱电解质分子在溶液中电离,其电离过程是可逆的,同可逆反应一样,存在着电离产生的离子在运动过程中相互碰撞又结合成了分子的情况。开始时溶液中离子的浓度很低,弱电解质电离成离子的速率快(其速率用正表示),随着弱电解质的电离,溶液中离子的浓
8、度增大,弱电解质分子的浓度减小,从而分子电离成离子的速率减小,离子结合成分子的速率增大(其速率用逆表示),经过一段时间必然达到正逆第19页/共168页醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化 C(H+)C(CH3COO-)C(CH3COOH)CH3COOH初初溶于水时溶于水时达到平衡前达到平衡前达到平衡时达到平衡时接近于0接近于0最大增大增大减小不变不变不变第20页/共168页分析:CH3COOH和NH3H2O的电离。弱电解质分子电离成离子的速率离子结合成弱电解质分子的速率两种速率相等,处于电离平衡状态时间反应速率弱电解质电离平衡状态建立示意图第21页/共168页定义:在一定条件(如温度、浓度)下,
9、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,这叫做电离平衡。特点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。等V电离=V分子化01)定义逆 电离平衡是对弱电解质而言,电离是可逆的,强电解质不存在电离平衡 第22页/共168页2)影响电离平衡的因素1、温度2、浓度由于电离是吸热的,因此温度越高,电离度越大溶液越稀,离子相遇结合成分子越困难,因此更有利于电离。3、同离子效应加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向逆反应方向移动同离子效应4、化学反应加入能与弱电解质电离出的离子反
10、应的物质,电离平衡向正反应方向移动第23页/共168页注意1)弱电解质溶液稀释时,电离平衡正向移动,溶液中离子的物质的量增大,而离子浓度减小,强电解质分子的物质的量和浓度均减小;2)对于冰醋酸,加水溶解并不断稀释的过程中,平衡正向移动,离子浓度先增大后减小第24页/共168页电离平衡的影响因素 CH3COOH CH3COO-+H+方式方式所引起的浓度所引起的浓度变化变化平衡移平衡移动动C(CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)加少量冰醋酸加少量冰醋酸加水稀释加水稀释加醋酸钠固体加醋酸钠固体加适量盐酸加适量盐酸加加NaOH溶液溶液CH3COOHCH3COOHCH3COO-H+H+逆方向逆
11、方向增大增大增大增大增大增大增大增大减少减少减少减少减少减少减少正方向正方向正方向升温升温正方向增大减少增大第25页/共168页对于一元弱酸HAH+A-Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱BOHB+OH-Kb=c(B+).c(OH-)c(BOH)注意:K值只随温度变化。3、电离常数第26页/共168页探究实验:实验3-2 课本P42 你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱,及其与电离常数大小的关系?第27页/共168页写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。H3PO4H+H2PO4-H2PO4-H+HPO42-HPO42-H+PO43-你推测每一步的电离
12、程度如何变化,为什么?多元弱酸是分步电离的,K1K2K3多元弱酸的酸性由第一步电离决定。第28页/共168页试根据课本P42中“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 意义:K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。第29页/共168页填表:0.1mol/L的CH3COOH溶液CH3COOH CH3COO-+H+电离电离程度程度n(H+)c(H+)导电导电能力能力电离电离常数常数加水加水升温升温加加CH3COONa加加HCl加加NaOH【课堂练习】增大增大减小减弱不变增大增大增大增强增大减小减小减小增强不变减小增大增大增强不变增大减小减小增强不变第
13、30页/共168页作业:课本P44 1、3、4课外作业1、预习课本下一小节的内容第31页/共168页一、水的电离二、溶液的酸碱性与pH 三、pH的应用第32页/共168页一、水的电离H2O+H2OH3O+OH-简写为:H2OH+OH-(水电离出的H+、OH-浓度相等)水是极弱的电解质251L水只有10-7molH2O分子发生电离多少个水分子才有1个电离?55.6107第33页/共168页K电离c(H+)c(OH-)c(H2O)K.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)其中常数K与常数c(H2O)的积记为Kw,称为水的离子积常数,简称为离子积H2OH+OH-1、水的
14、离子积常数第34页/共168页KW=c(H+)c(OH-)=110-1425时(常温)如果温度变化Kw会如何变化?为什么?实验测得:在25,水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/LKw1005025200温度1.1410-156.8110-15110-145.4710-14110-12第35页/共168页水的电离吸热(1)升高温度,促进水的电离,Kw增大c(H+)=c(OH-)升高温度:平衡向移动,c(H),c(OH-),Kw右增大 增大增大注意:水的离子积只随温度的改变而改变2.影响水的电离平衡的因素H2OH+OH-Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液第36页/共168页对
15、常温下的纯水进行下列操作:加NaOH加HCl加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平衡移动方向酸碱性 条件(2)加入酸或碱,抑制水的电离,Kw不变。中性 正反应 增大 增大 c(H+)=c(OH-)增大 酸性 逆反应 增大 减小 c(H+)c(OH-)不变碱性 逆反应 减小 增大 c(H+)10-7c(OH-)酸性左移10-7c(H+)c(OH-)碱性第39页/共168页溶液的酸碱性由溶液中H+、OH-浓度相对大小决定酸性:c(H+)c(OH-)中性:c(H+)=c(OH-)碱性:c(H+)c(OH-)常温25c(H+)10-7mol/Lc(H+)=10-7m
16、ol/Lc(H+)10-7mol/L无论任何温度,无论酸性、中性、碱性溶液,都存在水电离出的H+、OH-,并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。第40页/共168页判断正误:1.如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。2.在水中加酸会抑制水的电离,电离程度减小。3.如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。4.任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。5.c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。6.对水升高温度电离程度增大,酸性增强。第41页/共168页2.0.1mol/L的NaOH溶液中,c(OH-)=?、c(H)=?、由水电离出的c(OH-)水=?、c(H
17、)水=?1.0.1mol/L的盐酸溶液中,c(H)=?、c(OH-)=?、由水电离出的c(OH-)水=?、c(H)水=?3.0.1mol/L的NaCl溶液中,c(OH-)=?、c(H)=?计算:第42页/共168页下列五种溶液中c(H+)由大到小的排列顺序A.0.1 molL-1的盐酸;L-1的硫酸;C.0.1 molL-1的NaOH;D.0.1 molL-1的CH3COOH;E.0.1 molL-1的NaCl,BADEC0.1mol/L0.2mol/L110-13mol/L小于0.1mol/L110-7mol/L比较:第43页/共168页某溶液中由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L
18、,则该溶液呈酸性还是碱性?c(H+)水=c(OH-)水=10-12mol/L若c(H+)aq=c(H+)水=10-12mol/L则c(OH-)aq=10-2mol/L溶液显碱性若c(OH-)aq=c(OH-)水=10-12mol/L则c(H+)aq=10-2mol/L溶液显酸性逆推:第44页/共168页二、溶液的酸碱性与pH讨论:KW105=10-12在105时,纯水中c(H+)为多少?c(H+)110-7mol/L是否说明105时纯水溶液呈酸性?不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性,只能通过两者相对大小比较105时,c(H+)=110-7mol/L溶液呈酸性还是碱性?第45页/共168
19、页计算下列溶液的pH,通过计算结果思考:表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便?25 10-5 mol/L盐酸 1 mol/L盐酸 2 mol/L盐酸25 10-5 mol/LNaOH溶液 1 mol/LNaOH溶液引入pH值意义:表示溶液酸碱性的强弱。用H+物质的量浓度的负对数表示1)定义式:pH=-lgc(H+)用pH值表示c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。1、pH值第46页/共168页pH=-lgc(H+)第47页/共168页pH值与溶液酸碱性的关系?pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性增强中 性碱性增强25回忆初
20、中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系第48页/共168页0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014中性pHC(H)C(OH-)10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100酸性碱性增强增强0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014c(H+)越大pH越小酸性越强
21、,碱性越弱结合pH与c(H+)的关系,思考溶液酸碱性与pH的关系第49页/共168页中性溶液 酸性溶液 碱性溶液c(H+)=c(OH-)=110-7mol/Lc(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)pH=7pH7pH7思考:pH为7的溶液是否一定是中性溶液?(25)2)溶液的酸碱性与pH的关系c(H+)110-7mol/Lc(H+)110-7mol/L第50页/共168页任意温度任意温度25酸碱性与酸碱性与PH的关系的关系酸性酸性中性中性碱性碱性c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)c(OH-)PH7PH=7PH7c(H+)越大PH越小,酸性越强c(OH-)越大pH越大,
22、碱性越强第51页/共168页1.甲溶液的pH3,乙溶液的pH1,则甲溶液中H+与乙溶液中H+之比为A.100B.1/100C.3D.1/3pH相差a,H+相差10aB练习:2.pH=3的盐酸 pH增大1,c(H+)差多少倍?盐酸浓度差多少倍?c(H+)相差10倍;物质的量浓度强酸相差10倍pH=3的醋酸pH增大1,c(H+)差多少倍?醋酸浓度差多少倍?c(H+)相差10倍;物质的量浓度弱酸相差10倍第52页/共168页2、有关溶液pH的计算(1)单一溶液的计算pH=-lgc(H+)酸性:求c(H+)pH碱性:求c(OH-)c(H+)pHpH+pOH=14C(H+)c(OH-)=110-14第5
23、3页/共168页(2)强酸、强碱的稀释例 1.pH=3的 盐 酸 加 水 稀 释 到 原 来 的 10倍,pH=_加水到原来的103倍,pH=_,加水到原来的104倍pH=_,加水到原来的106倍,pH=_例2.pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH=_加水稀释到原来的102倍,则溶液的pH=_加水稀释到原来的103倍,则溶液的pH=_加水稀释到原来的105倍,则溶液的pH=_关键:抓住氢离子进行计算!关键:抓住氢氧根离子离子进行计算!46接近7接近798接近7接近7第54页/共168页结论:强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位。强酸溶液每稀释10倍,PH增大一
24、个单位。酸、碱溶液无限稀释时,pH均无限接近于7(均要考虑水的电离)。强碱溶液每稀释10倍,PH减小一个单位。第55页/共168页(3)弱酸、弱碱的稀释结论:弱酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢不到一个单位例3.pH=3醋酸加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱小。例4.有两瓶pH=2的溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其它试剂,简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸?341112第56页/共168页(4)强酸(碱)溶液混合第57页/共168页例
25、6.pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。例5.pH=4和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH值结论:两种强酸溶液等体积混合,溶液的pH值等于浓溶液的pH加0.3结论:两种强碱溶液等体积混合,溶液的pH值等于浓溶液的pH减0.3第58页/共168页例7.0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的pH值例8.pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合,求混合后溶液的pH值。(5)强酸、强碱溶液混合方法:先反应-按过量的计算,若酸过量,求c(H+),再算pH值。若碱过量,先求c(OH-),再求c(H+),
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- 化学 选修 第三 第一节
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