化学人教版（2019）选择性必修1 3.1 电离平衡（共23张ppt)
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 3.1 电离平衡（共23张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-27 15:30:16 | ||
图片预览
文档简介
(共23张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第1课时
强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
下列物质中：①NaOH溶液 ②NaCl ③盐酸 ④CO2 ⑤CaCO3 ⑥ Fe ⑦硫酸 ⑧乙醇 ⑨融熔CaCl2 ⑩Na2O
能导电的物质是： ；
属于电解质的是： ；
属于非电解质的是： ；
①③⑥⑨
②⑤⑦⑨⑩
④⑧
检测1
任务一、强电解质和弱电解质
旧知回顾
(1)什么叫电解质？
(2)什么叫非电解质？
(3)电离的概念是什么？
在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物
包括酸、 碱、 盐、活泼金属氧化物、少数有机物、水
在水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物
包括大多数有机物、NH3、大部分非金属氧化物。
如：NO2、SO3、CO2
电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子过程叫做电离
任务一、强电解质和弱电解质
CaC03是卫生清洁常见的污染物之一，洁厕灵除水垢的工作原理一般可简单表示如下:CaC03+2H+==CO2+H20+CaCl2 盐酸常用于卫生洁具的清洁,比如某些洁厕灵有效成分是盐酸。
醋酸是家庭常见用品，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
实验探究
实验用品：试管、玻璃棒、量筒、试管架、胶头滴管、表面皿、电源、灯泡、电导率仪，pH试纸、0.1mol/L盐酸溶液、0.1mol/L醋酸溶液、镁条等
【问题1】
如何确定盐酸是完全电离、醋酸是部分电离的
能否设计实验加以验证？
任务一、强电解质和弱电解质
将体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的pH。
实验3-1
实验3-1 0.1 mol/L HCl 0.1mol/L CH3COOH
与镁条反应的现象
溶液的pH值
导电能力
产生气泡的速度较快
产生气泡的速度较慢
1
2~3
强
弱
任务一、强电解质和弱电解质
强电解质与弱电解质
溶质在溶液中只以离子形式存在，没有分子
在水溶液中能够全部电离的电解质称为强电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质
溶质在溶液中大部分以分子形式存在，仅一少部分发生电离。
强电解质
弱电解质
Cl－ H3O+
H3O+ CH3COO－ CH3COOH
请你从物质类别角度归纳常见的强弱电解质。
课堂检测2
（1）下列说法中，可以证明醋酸是弱电解质的是( ) A．1 mol·L－1的醋酸溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1 B．醋酸与水以任意比互溶 C．10 mL 1 mol·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液完全反应
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱
选项 A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O
（2）下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是
( )
D
C
任务二、弱电解质电离平衡
【问题2】醋酸在溶液中只有部分电离，过程中是否可以电离出更多的H十与CH3 C00- 或者H+与CH3 C00-是否又能结合成CH3COOH分子呢 你能设计实验证明吗？
（提醒：证明醋酸存在电离平衡的关键点）
任务二、弱电解质电离平衡
【实验情境】某同学为了证明醋酸存在电离平衡设计如下实验：向0.1 mol / L醋酸溶液中加CH3COONH4(水溶液呈中性)晶体，然后测定其pH变化。通过传感器测定条件改变引起的pH变化图观察分析并讨论。
思考：
加入盐晶体的目的是什么 加入CH3COONH4(水溶液呈中性)晶体后，根据其pH变化，试试说说你的想法
【知识迁移】
根据前面学习的化学平衡的概念
尝试描述电离平衡的概念
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
1)开始时，V电离 和 V结合怎样变化？
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，微粒浓度时间图，PH时间图。
思考：在一定的条件下,往一杯水中加进一定量的冰醋酸会发生如何的变化？（作图分析）
任务二、弱电解质电离平衡
c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) v(电离) v(结合)
醋酸初溶于水时
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
增大
最大
0(最小)
增大
减小
减小
增大
不变
不变
不变
不变
不变
电离平衡状态建立
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡状态建立示意图
时间
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
2.特征
1.定义:在一定条件(如温度、浓度)下，当弱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 ― 电离平衡
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
变： 条件改变时，电离平衡发生移动。
等：V电离 = V结合≠0
逆：弱电解质的电离是可逆过程
任务二、弱电解质电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第2课时
弱电解质的电离平衡，电离平衡常数
景宁中学 吴海丹
以醋酸的电离平衡为例：
H>0
改 变 条 件 平衡移 动方向 c(H+) c(Ac-) c(HAc) 电离 程度 导电能力 K
加 热
加CH3COOH
加 盐 酸
加CH3COONa(s)
加NaOH (s) 金属Zn等
加 水
正向
增大
增大
减小
逆向
增大
减小
增大
正向
减小
增大
减小
逆向
减小
增大
增大
正向
增大
增大
增大
正向
减小
减小
减小
增大
减小
增大
增大
减小
减小
减小
增大
2）、影响电离平衡的因素
④离子反应效应：加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离 平衡向电离方向(正向)移动。
(1) 内因：电解质自身性质决定了其电离程度的大小
(2) 外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。
影响电离平衡的条件有温度、浓度、电解质(酸碱盐等)
①温度：弱电解质的电离为吸热，升温促使电离平衡正向移动（越热越电离）
②浓度： 降低浓度，电离平衡向电离方向(正向)移动，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。（越稀越电离）
③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制弱电解质的电离,即平衡逆向移动。
冰醋酸稀释
任务三、弱电解质电离常数
【问题4】弱电解质溶液中均存在电离平衡，那么在相同条件下不同的弱电解质的电离平衡时电离程度又是否都相同呢？
请你以醋酸为例，仿照化学平衡常数写出其电离平衡常数表达式，并总结电离常数的意义。
H2CO3是二元弱酸，其电离方程式和电离常数分别为：
＝4.5×10－7
c(H＋)·c(HCO3－)
c(H2CO3)
Ka1＝
H2CO3 H＋＋HCO3－
＝4.7×10－11
c(H＋)·c(CO32－)
c(HCO3－)
Ka2＝
HCO3－ H＋＋CO32－
多元弱酸或多元弱碱的电离是分步进行的，所以酸的元数是多少，就有几个电离常数。多元弱酸电离常数依次称为Ka1、Ka2……
多元弱碱的电离比较复杂，因此一般比讨论多元弱碱的一级Kb1、二级Kb2…
【问题5】从表中的数据你能获得怎样的结论？
任务三、弱电解质电离常数
有关电离常数的计算
【例】在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2mol·L－1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10－3 mol·L－1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。
【解】NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：
NH3·H2O NH4＋ ＋ OH－
起始浓度/（mol·L－1 ）
变化浓度/（mol·L－1 ）
平衡浓度/（mol·L－1 ）
0.2
0
0
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
0.2－1.7×10－3
c(NH3·H2O)＝(0.2－1.7×10－3)mol·L－1≈0.2mol·L－1
Kb＝
c(NH4＋)·c(OH－)
c(NH3·H2O)
＝
(1.7×10－3)·(1.7×10－3)
0.2
≈1.4×10－5
【答】该温度下NH3·H2O的电离常数约为1.4×10－5。
任务三、弱电解质电离常数
思考与讨论：
【提示】（1）初始反应速率：盐酸＞醋酸
（2）Mg与醋酸的反应，使得c(H＋)下降，醋酸电离平衡右移，最终所有醋酸分子中的氢离子都电离出来，与Mg反应生成氢气。
任务三、弱电解质电离常数
1. 25 ℃时，0.10 mol·L－1 HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为________。2. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数，由表格数据判断以下说法中不正确的是（ ）
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10﹣5 6.3×10﹣9 1.6×10﹣9 4.2×10﹣10
A．相同条件下在冰醋酸中，硝酸是这四种酸中最弱的酸 B．在冰醋酸中，这四种酸都没有完全电离 C．在冰醋酸中，硫酸的电离方程式为H2SO4 H++HSO4﹣ HSO4﹣ H++SO42
D．电解质的强弱与所处的溶剂无关
课堂检测3
弱电解质的电离
相关概念
电离平衡
非电解质
电解质
强电解质
弱电解质
平衡的建立与特征
影响因素
内因：电解质本身
外因：温度、压强
课堂小结
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第1课时
强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
下列物质中：①NaOH溶液 ②NaCl ③盐酸 ④CO2 ⑤CaCO3 ⑥ Fe ⑦硫酸 ⑧乙醇 ⑨融熔CaCl2 ⑩Na2O
能导电的物质是： ；
属于电解质的是： ；
属于非电解质的是： ；
①③⑥⑨
②⑤⑦⑨⑩
④⑧
检测1
任务一、强电解质和弱电解质
旧知回顾
(1)什么叫电解质？
(2)什么叫非电解质？
(3)电离的概念是什么？
在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物
包括酸、 碱、 盐、活泼金属氧化物、少数有机物、水
在水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物
包括大多数有机物、NH3、大部分非金属氧化物。
如：NO2、SO3、CO2
电解质溶于水或受热熔化时，形成自由移动的离子过程叫做电离
任务一、强电解质和弱电解质
CaC03是卫生清洁常见的污染物之一，洁厕灵除水垢的工作原理一般可简单表示如下:CaC03+2H+==CO2+H20+CaCl2 盐酸常用于卫生洁具的清洁,比如某些洁厕灵有效成分是盐酸。
醋酸是家庭常见用品，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
实验探究
实验用品：试管、玻璃棒、量筒、试管架、胶头滴管、表面皿、电源、灯泡、电导率仪，pH试纸、0.1mol/L盐酸溶液、0.1mol/L醋酸溶液、镁条等
【问题1】
如何确定盐酸是完全电离、醋酸是部分电离的
能否设计实验加以验证？
任务一、强电解质和弱电解质
将体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的pH。
实验3-1
实验3-1 0.1 mol/L HCl 0.1mol/L CH3COOH
与镁条反应的现象
溶液的pH值
导电能力
产生气泡的速度较快
产生气泡的速度较慢
1
2~3
强
弱
任务一、强电解质和弱电解质
强电解质与弱电解质
溶质在溶液中只以离子形式存在，没有分子
在水溶液中能够全部电离的电解质称为强电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质
溶质在溶液中大部分以分子形式存在，仅一少部分发生电离。
强电解质
弱电解质
Cl－ H3O+
H3O+ CH3COO－ CH3COOH
请你从物质类别角度归纳常见的强弱电解质。
课堂检测2
（1）下列说法中，可以证明醋酸是弱电解质的是( ) A．1 mol·L－1的醋酸溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1 B．醋酸与水以任意比互溶 C．10 mL 1 mol·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液完全反应
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱
选项 A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O
（2）下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是
( )
D
C
任务二、弱电解质电离平衡
【问题2】醋酸在溶液中只有部分电离，过程中是否可以电离出更多的H十与CH3 C00- 或者H+与CH3 C00-是否又能结合成CH3COOH分子呢 你能设计实验证明吗？
（提醒：证明醋酸存在电离平衡的关键点）
任务二、弱电解质电离平衡
【实验情境】某同学为了证明醋酸存在电离平衡设计如下实验：向0.1 mol / L醋酸溶液中加CH3COONH4(水溶液呈中性)晶体，然后测定其pH变化。通过传感器测定条件改变引起的pH变化图观察分析并讨论。
思考：
加入盐晶体的目的是什么 加入CH3COONH4(水溶液呈中性)晶体后，根据其pH变化，试试说说你的想法
【知识迁移】
根据前面学习的化学平衡的概念
尝试描述电离平衡的概念
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
1)开始时，V电离 和 V结合怎样变化？
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，微粒浓度时间图，PH时间图。
思考：在一定的条件下,往一杯水中加进一定量的冰醋酸会发生如何的变化？（作图分析）
任务二、弱电解质电离平衡
c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) v(电离) v(结合)
醋酸初溶于水时
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
增大
最大
0(最小)
增大
减小
减小
增大
不变
不变
不变
不变
不变
电离平衡状态建立
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡状态建立示意图
时间
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
2.特征
1.定义:在一定条件(如温度、浓度)下，当弱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 ― 电离平衡
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
变： 条件改变时，电离平衡发生移动。
等：V电离 = V结合≠0
逆：弱电解质的电离是可逆过程
任务二、弱电解质电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第2课时
弱电解质的电离平衡，电离平衡常数
景宁中学 吴海丹
以醋酸的电离平衡为例：
H>0
改 变 条 件 平衡移 动方向 c(H+) c(Ac-) c(HAc) 电离 程度 导电能力 K
加 热
加CH3COOH
加 盐 酸
加CH3COONa(s)
加NaOH (s) 金属Zn等
加 水
正向
增大
增大
减小
逆向
增大
减小
增大
正向
减小
增大
减小
逆向
减小
增大
增大
正向
增大
增大
增大
正向
减小
减小
减小
增大
减小
增大
增大
减小
减小
减小
增大
2）、影响电离平衡的因素
④离子反应效应：加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离 平衡向电离方向(正向)移动。
(1) 内因：电解质自身性质决定了其电离程度的大小
(2) 外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。
影响电离平衡的条件有温度、浓度、电解质(酸碱盐等)
①温度：弱电解质的电离为吸热，升温促使电离平衡正向移动（越热越电离）
②浓度： 降低浓度，电离平衡向电离方向(正向)移动，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。（越稀越电离）
③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制弱电解质的电离,即平衡逆向移动。
冰醋酸稀释
任务三、弱电解质电离常数
【问题4】弱电解质溶液中均存在电离平衡，那么在相同条件下不同的弱电解质的电离平衡时电离程度又是否都相同呢？
请你以醋酸为例，仿照化学平衡常数写出其电离平衡常数表达式，并总结电离常数的意义。
H2CO3是二元弱酸，其电离方程式和电离常数分别为：
＝4.5×10－7
c(H＋)·c(HCO3－)
c(H2CO3)
Ka1＝
H2CO3 H＋＋HCO3－
＝4.7×10－11
c(H＋)·c(CO32－)
c(HCO3－)
Ka2＝
HCO3－ H＋＋CO32－
多元弱酸或多元弱碱的电离是分步进行的，所以酸的元数是多少，就有几个电离常数。多元弱酸电离常数依次称为Ka1、Ka2……
多元弱碱的电离比较复杂，因此一般比讨论多元弱碱的一级Kb1、二级Kb2…
【问题5】从表中的数据你能获得怎样的结论？
任务三、弱电解质电离常数
有关电离常数的计算
【例】在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2mol·L－1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10－3 mol·L－1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。
【解】NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：
NH3·H2O NH4＋ ＋ OH－
起始浓度/（mol·L－1 ）
变化浓度/（mol·L－1 ）
平衡浓度/（mol·L－1 ）
0.2
0
0
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
1.7×10－3
0.2－1.7×10－3
c(NH3·H2O)＝(0.2－1.7×10－3)mol·L－1≈0.2mol·L－1
Kb＝
c(NH4＋)·c(OH－)
c(NH3·H2O)
＝
(1.7×10－3)·(1.7×10－3)
0.2
≈1.4×10－5
【答】该温度下NH3·H2O的电离常数约为1.4×10－5。
任务三、弱电解质电离常数
思考与讨论：
【提示】（1）初始反应速率：盐酸＞醋酸
（2）Mg与醋酸的反应，使得c(H＋)下降，醋酸电离平衡右移，最终所有醋酸分子中的氢离子都电离出来，与Mg反应生成氢气。
任务三、弱电解质电离常数
1. 25 ℃时，0.10 mol·L－1 HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为________。2. 高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数，由表格数据判断以下说法中不正确的是（ ）
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10﹣5 6.3×10﹣9 1.6×10﹣9 4.2×10﹣10
A．相同条件下在冰醋酸中，硝酸是这四种酸中最弱的酸 B．在冰醋酸中，这四种酸都没有完全电离 C．在冰醋酸中，硫酸的电离方程式为H2SO4 H++HSO4﹣ HSO4﹣ H++SO42
D．电解质的强弱与所处的溶剂无关
课堂检测3
弱电解质的电离
相关概念
电离平衡
非电解质
电解质
强电解质
弱电解质
平衡的建立与特征
影响因素
内因：电解质本身
外因：温度、压强
课堂小结