化学人教版(2019)选择性必修1 3.1.1弱电解质的电离平衡(共34张ppt)

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名称 化学人教版(2019)选择性必修1 3.1.1弱电解质的电离平衡(共34张ppt)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-27 21:13:55

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文档简介

(共34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 电离平衡
定义 种类 本质区别 相同点
电解质 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等 在水溶液里或熔融状态下自身能否发生电离 均为化合物
非电解质 在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物 多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
知识回顾:电解质与非电解质
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
电解质
非电解质
酸、碱、盐、
活泼金属氧化物、水等
多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
金属单质:铁、铜
非金属单质:碳
【导】
【课堂练习1】
现有下列物质:
①石墨 ②BaSO4 ③稀盐酸 ④CO2 ⑤CaO ⑥NaCl ⑦硫酸 ⑧熔融KCl ⑨酒精 ⑩醋酸 NaCl溶液
以上指定物质中,
属于电解质的是_________________;
属于非电解质的是________;
能导电的是____________。
②⑤⑥⑦⑧⑩
④⑨
①③⑧
【检】
4
素养目标
重点难点
课标要求 核心素养
1、掌握强、弱电解质的概念和判断,能从微观层面理解强、弱电解质的本质区别。 2、认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。能正确书写弱电解质的电离方程式,会分析电离平衡的移动。 1、知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡,培养变化观念与平衡思想。
2、通过分析、推理等方法认识强弱电解质的本质特征及电离平衡常数的意义,建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的证据推理与模型认知。
弱电解质的电离平衡
【导】
实验3-1
(课本P56)
一、强电解质与弱电解质
酸 0.1 mol·L-1盐酸 0.1 mol·L-1醋酸
PH值
导电能力
与镁条反应
实验结论 c(H+) ,电离程度 。
盐酸>醋酸
盐酸>醋酸
1
约为 3


迅速产生大量气泡
产生气泡相对缓慢
【现象与结论】
问题1:为什么物质在水溶液里或熔化状态下能够导电?
灯泡亮
导电
溶液中有自由移动的离子
电离:化合物在溶于水或受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程。
灯泡
越亮
导电性越强
溶液中有自由移动的离子浓度越大
不同电解质电离程度不同
问题2:为什么同浓度的电解质在水溶液里导电性不同?
【理论分析】
【展】
0.1mol/L HCl(aq)
c(H+) =
10-1
=0.1 mol/L
0.1mol/L CH3COOH(aq)
c(H+) ≈
0.001 mol/L
【结论】
HCl 分子在水中完全电离;
CH3COOH 分子在水中部分电离,且非常微弱。
从电离角度微观探析电解质的强弱
HCl = H+ + Cl-
CH3COOH CH3COO- + H+
提示:c(H+)=10-pH
【溶液导电能力】
(1)溶液中离子浓度大小;
(2)溶液中离子所带电荷的多少。
Cl- H3O+
强电解质
弱电解质
HCl在水中电离示意图 CH3COOH在水中电离示意图
H3O+ CH3COO- CH3COOH
HCl
CH3COOH
不彻底、可逆过程
完全电离
部分电离
【图示模拟电离】
1、强电解质
(1)定义:在水溶液(或熔融状态)中能够全部电离的电解质。
(2)特点:完全电离,只有离子,无分子;电离方程式用“ = ”连接;
(3)类别:
【展】
HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
强酸:
强碱:
大部分盐(包括难溶盐):NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等;
活泼金属氧化物:Na2O、 MgO等。
2、弱电解质
(1)定义:在水溶液(或熔融状态)中只能部分电离的电解质。
(2)特点:不完全电离,既有分子又有离子,可逆,存在电离平衡;电离方程式用“ ”连接。
(3)类别:
弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、CH3COOH等;
弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等;
少数盐:(CH3COO)2Pb、 Fe(SCN)3 、HgCl2等;
H2O:极弱电解质。
【思考】(1)强弱电解质的本质区别是什么?
(2)电解质的强弱与其溶解度有何关系
(3)电解质的强弱与其水溶液的导电能力有何关系
(4)强电解质一定含有离子键,是离子化合物吗?弱电解质一定是共价化合物吗?
答:强、弱电解质的根本区别是能否完全电离。
答:电解质的强弱与溶解性无关。
答:电解质强弱与导电能力没有必然联系。
答:电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般强电解质含有离子键或强极性共价键,但含有强极性共价键的化合物不一定是强电解质,如HF就是弱电解质。
强电解质:离子化合物、共价化合物;弱电解质:都是共价化合物。
【思】2min
【议】
【展】
现有以下物质:①硫酸铜晶体  ②AlCl3 ③冰醋酸  ④硫化氢 ⑤三氧化硫  ⑥金属镁  ⑦石墨  ⑧亚硫酸钠 ⑨氨水  ⑩熟石灰固体。
(1)属于强电解质的是             (填序号,下同)。
(2)属于弱电解质的是  。
(3)属于非电解质的是  。
(4)既不是电解质,又不是非电解质的是      。
(5)能导电的是      。
①②⑧⑩
③④

⑥⑦⑨
⑥⑦⑨
【课堂练习2】
【检】
下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是 (  )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物;
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物;
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子;
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱。
C
【课堂练习3】
【检】
将冰醋酸加入水中,冰醋酸会发生如何的变化?

冰醋酸
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,可逆过程达到什么状态?画出V~t图。
【思考】
二、弱电解质的电离平衡
1、电离平衡状态
(1)弱电解质电离平衡状态的建立
反应速率
弱电解质电离平衡状态建立示意图
时间
v(电离成离子)
v(结合成分子)
v(电离) = v(结合)
电离平衡状态
【展】
(2)定义:在一定条件下(如温度和浓度),当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等 即( v(电离)= v(结合) ≠ 0 )时,电离过程就达到了电离平衡状态。
动:电离平衡是一种动态平衡
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
定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
(平衡移动规律—勒夏特列原理)
(3)电离平衡的特征
【展】
(1)电离过程是吸热的。
(2)弱电解质的电离属于可逆过程,分子、离子共存,这完全不同于强电解质。
(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说,电离的分子极少,绝大多数以分子形式存在,离子和分子之间存在电离平衡。如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,c(H+)在1×10-3 mol·L-1左右。电离方向是微粒数增多的过程.
CH3COOH CH3COO - + H+
【注意】弱电解质电离的特点
强电解质 强酸
强碱
盐 正盐
强酸的酸式盐
弱酸的酸式盐
完全电离,如HCl = H+ + Cl-
完全电离,如Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-
完全电离,如Na2CO3 = 2Na+ +CO32-
完全电离,
如NaHSO4 :
第一步完全电离,第二步弱酸酸根部分电离,如
NaHCO3 =Na++ HCO3-,HCO3-H++ CO32-
2、电离方程式的书写
【书写规律】强电解质:“ = ”、弱电解质:“ ”
NaHSO4 = Na++HSO4-(熔融状态)
NaHSO4 = Na++H++SO42- (水中)
【展】
弱电解质 一元弱酸
一元弱碱
H2O
多元弱酸
多元弱碱
两性氢氧化物
部分电离,如CH3COOH CH3COO- +H+
部分电离,如 NH3·H2O + OH-
部分电离, H2O H+ + OH-
分步电离,必须分步写出,不可合并(以第一步电离为主)
如H2CO3 H+ +, H+ +
分步电离,中学阶段一步写出。如Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
Al3++3OH-
Al(OH)3
H++AlO2-+H2O
碱式
酸式
【电离方程式口诀】强等号,弱可逆;多元弱酸分步写,多元弱碱一步完。
写出下列物质在水中的电离方程式:
(1) NH3·H2O :___________
(2) H2SO3 :___________
(3) H2S :___________
(4) Fe(OH)3 :___________
(5) NaHS :___________
(6) NaHSO4 :___________
(7) Ba(OH)2 :___________
(8) H3PO4 :___________
【课堂练习4】
【检】
通常电解质:越弱电离程度越小。
(1)内因:弱电解质本身的性质。
(2)外因:
(当外界条件改变时符合平衡移动规律—勒夏特列原理)
3、影响弱电解质电离平衡的因素
①温度
“越热越电离”
由于电离过程吸热,升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大; 降低温度,电离平衡逆向移动,电离程度减小。
CH3COOH CH3COO- + H+
△H>0
【思考】c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化?
增大
【特别注意】易挥发或易分解的弱电解质的电离平衡,温度过高,使分子浓度减小,平衡向逆向移动。
【展】
②浓度
c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化?
加水稀释:促进电离,电离程度增大,但离子浓度减小。
减小
【思考】n(CH3COO-)和n(H+)怎样变化?
增大
“越稀越电离”
CH3COOH CH3COO- + H+
●加少量冰醋酸:电离平衡正向移动。
c(CH3COOH)、c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化?
增大弱电解质浓度:平衡向电离方向移动,电离程度减小。
增大
【思考】n(CH3COO-)和n(H+)怎样变化?
增大
●加水:电离平衡正向移动。
●加少量CH3COONa固体:电离平衡逆向移动。
【思考】c(CH3COOH)、c(CH3COO-)怎样变化?
同离子效应:在弱电解质溶液中,加入与弱电解质含有相同离子的易溶强电解质,抑制弱电解质电离,电离程度减小。
增大
c(H+)?
③同离子效应
“同抑异促”
④化学反应
●加少量镁粉或NaOH:电离平衡正向移动。
加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,该离子的浓度减少,促进弱电解质电离,电离程度增大。
【思考】c(CH3COOH)和c(H+)怎样变化?
减小
c(CH3COO-)?
CH3COOH CH3COO- + H+
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) 电离 程度 导电
能力
加水稀释
加入少量冰醋酸
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入CH3COONa(s)
加入镁粉
升高温度
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
增大
减小
减小
增大
向右
减弱
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
增大
向左
增强
减小
减小
减小
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
减小
向左
增强
向右
增大
减小
减小
减小
增大
增强
分析改变下列条件对醋酸电离平衡 CH3COOH CH3COO- + H+ ΔH >0 的影响
稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O NH4++OH-,若要使平衡逆向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是(  )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水  ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤
C
【课堂练习5】
【检】
化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡,故可作酸碱指示剂
HIn(aq) H+(aq)+In-(aq)
(红色)     (黄色)
现把下列物质溶于水配成0.02 mol·L-1的水溶液,其中能使指示剂显黄色的是( )
①HCl ②SO2 ③NaCl ④NaHSO4 ⑤氨气 ⑥Na2O2 ⑦Na2CO3
A.①②④ B.①④ C.⑤⑥⑦ D.⑤⑦
D
【课堂练习6】
【检】
【思考与讨论】向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题 :
(1)两个反应的反应速率及其变化有什么特点?
(2)反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等,由此你能得出什么结论?
4、一元强酸与一元弱酸的比较
n(Mg) = 0.0021 mol
n(酸) = 0.004 mol
【结 论】1.等质量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,与盐酸反应的速率大,与醋酸反应的速率小。
2.过量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,生成氢气的体积相同。
【思】
【议】
宏观辨识 微观探析
反应 初期 盐酸的反应速率比醋酸___ 盐酸是强酸, 电离,醋酸是弱酸,
电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+) ,因而反应速率____
反应 过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸 ,盐酸的反应速率减小 ,醋酸的反应速率减小______ 醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡 ,消耗的氢离子能及时 ,所以一段时间速率变化不明显
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况:

完全
部分
较大
较大

明显
不明显
正向移动
电离补充
最终 二者产生的氢气的量基本 ,速率几乎都变为___ 镁条稍微过量,两种酸的物质的量 ,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎
,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎 ,因而产生的H2的量几乎 。
两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎________
相等

相同
消耗完全
相同
相同
都变为0
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况:
(1)相同体积、相同物质的量浓度(c)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较 项目 酸 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
(2)相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 酸 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 相同 相同 小 少 相同
一元弱酸 大 多
规律总结
【评】
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(  )
A.相同物质的量浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100 mL 0.1 mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释到原溶液体积的100倍,c(H+)都为10-5 mol·L-1
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
B
【课堂练习7】
【检】
某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗
 的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
B
【课堂练习8】
【检】
课堂小结
【评】