人教版 高中化学 选择性必修1 3.1 电离平衡(共41张PPT)

(共41张PPT)
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XX月XX日
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
人教版高中化学选择必修一
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.电解质是在　　　　　　　　或　　　　　　　下能够导电的　　　　　　。非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的　　　　　　。
2.电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子　　　的大小以及　　　　　　　　　　的多少。
水溶液里
熔融状态
化合物
化合物
浓度
离子所带电荷
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、强电解质和弱电解质
1.盐酸和醋酸的比较
(1)【实验3-1】
(2)实验结论
①盐酸中c(H+)　　　　醋酸溶液中c(H+),即盐酸中HCl电离程度比醋酸溶液中CH3COOH电离程度　　;
②同浓度的盐酸与醋酸溶液比较,HCl　　　　电离,CH3COOH
　　　　电离。
小
大
强
弱
剧烈
不剧烈
大于
大
全部　
部分
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.强弱电解质
(1)定义
①强电解质:在水溶液中能够　　　　　　　　的电解质。
②弱电解质:在水溶液中只能　　　　　　　　的电解质。
(2)常见的强、弱电解质
①强电解质:　　　　、　　　　、　　　　　　　。
②弱电解质:　　　　、　　　　。
【微思考1】氨水可导电,且呈弱碱性,氨水是否属于弱碱
全部电离
部分电离
强酸
强碱
大部分盐
弱酸
弱碱
提示:氨水是氨气的水溶液,属于混合物,而碱属于化合物,所以氨水不属于弱碱,但氨水中的NH3·H2O属于弱碱。
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、弱电解质的电离平衡
1.电解质电离方程式的书写
(1)强电解质
全部电离,在写电离方程式时,用“=”。如NaCl的电离方程式为NaCl=Na++Cl-。
(2)弱电解质
部分电离,在写电离方程式时,用“ ”。
①一元弱酸、弱碱一步电离:
如CH3COOH:　　　　　　　　　　　　　　　。
NH3·H2O:　 。
②多元弱酸或多元弱碱分步电离(其中以第一步电离为主):
知识铺垫
必备知识
正误判断
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.电离平衡
(1)定义
在一定条件下的弱电解质溶液中,电解质分子　　　　　　的速率和　　　　　　　　　　　　的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。
(2)建立过程(用v-t图像描述)
电离成离子
离子结合成分子
知识铺垫
必备知识
正误判断
(3)电离平衡的特征
(4)浓度、温度对电离平衡的影响
①浓度:对于同一弱电解质,一般浓度越小,电离程度越　　。
②温度:因电离一般需吸收热量,所以温度升高,电离程度　　　　。
弱
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
动态　
保持恒定
发生移动
大
增大
知识铺垫
必备知识
正误判断
三、电离平衡常数
1.定义
对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。
2.表示方法
(1)CH3COOH的电离常数Ka=　　　　　　　。
(2)NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　　　　。
(3)H2CO3的电离常数Ka1=　　　　　　　、Ka2=　　　　　　　。
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.规律与应用
(1)一定温度下,Ka或Kb越大,对应弱电解质越易电离,电离程度　　　　。如25 ℃时,Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),则HCN的酸性比CH3COOH的酸性　　　。
(2)同一种多元弱酸的各步电离常数Ka1>Ka2>Ka3……当Ka1　　Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+),或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑　　　　　电离。多元弱碱的情况与多元弱酸相似。
4.影响因素
越大
弱
远大于
第一步
弱电解质的本性
温度
温度
越大
知识铺垫
必备知识
正误判断
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分子。 (　　)
(2)CaCO3难溶于水,其属于弱电解质。 (　　)
(3)离子化合物一定是强电解质,共价化合物一定是弱电解质。 (　　)
(4)电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡。 (　　)
(5)一定温度下,醋酸的浓度越大,电离常数也越大。 (　　)
答案:(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
强电解质、弱电解质的比较
问题探究
1.BaCO3难溶于水,所以属于弱电解质。该说法对吗
答案:不对;尽管BaCO3在水中的溶解度很小,但溶于水的部分能够全部电离,所以BaCO3属于强电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
3.强、弱电解质的本质区别是什么
4.电解质一定能导电,导电的一定是电解质。该说法对吗
答案:强、弱电解质的本质区别是在水中的电离程度不同,强电解质全部电离,弱电解质部分电离且在水溶液中存在电离平衡。
答案:不对;电解质不一定能导电,导电的也不一定为电解质。原因:电解质导电是有条件的;有些单质、混合物也能导电,但既不是电解质也不是非电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
强、弱电解质的比较
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1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
答案:C
解析:A项,HCl、HNO3是强电解质,但属于共价化合物,A错误;B项,BaSO4、CaCO3为强电解质,尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是全部电离的,B错误;D项,若强电解质溶液的浓度很小,其导电能力也会很弱,D错误;C项,强电解质在水溶液中全部电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,正确。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
(1)强电解质和弱电解质的分类依据是在水溶液中是否全部电离,全部电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质。
(2)常见的强电解质有强酸(H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、强碱[KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等]、大部分盐。
(3)电解质的强弱与其溶液的导电性没有直接关系,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。
(4)电解质的强弱与物质的溶解性没有关系,只要溶解到水中的部分全部电离就是强电解质。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后只能部分电离,所以CH3COOH是弱电解质;BaSO4难溶于水,但溶于水的部分全部电离,所以BaSO4是强电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练1现有以下物质:①硫酸铜晶体　②碳酸钙固体　③纯磷酸　④硫化氢　⑤三氧化硫　⑥金属镁　⑦石墨　⑧固态苛性钾　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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)①②⑧⑩　(2)③④　(3)⑤　(4)⑥⑦⑨
(5)⑥⑦⑨
解析:(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质,故①②⑧⑩是强电解质。(2)③④是溶于水部分电离的电解质,属于弱电解质。(3)⑤属于化合物,它的水溶液虽然能导电,但并不是它自身电离使溶液导电,所以是非电解质。(4)⑥⑦都是单质,⑨是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子,⑨中有自由移动的离子,都能导电。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
电离平衡的影响因素
问题探究
1.向100 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加水稀释,醋酸的电离程度怎样变化 H+的物质的量怎样变化 H+浓度怎样变化
2.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,醋酸的电离程度怎样变化 H+浓度怎样变化
答案:加水稀释时,CH3COOH的电离平衡向右移动,电离程度增大,H+的物质的量增大,H+浓度减小。
答案:向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-浓度,CH3COOH的电离平衡向左移动,电离程度减小,H+浓度减小。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
外界条件对电离平衡的影响
电离平衡的移动符合勒夏特列原理,达到平衡时,离子浓度相当于可逆反应中生成物的平衡浓度,电解质分子浓度相当于可逆反应中反应物的平衡浓度,外界条件对其影响可归纳为:
(1)浓度:对于同一弱电解质,浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大,即对溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
(2)温度:由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
(3)同离子效应:在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离产生相同离子的强电解质,电离平衡将向电离的反方向移动。
(4)化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,电离平衡将向电离的方向移动。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:D　
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
用化学平衡理论分析电解质的电离平衡问题时,考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入含有相同分子或离子的物质等,在分析此类问题时应注意以下两点:
(1)平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。
(2)加水稀释有利于电离,但是离子浓度降低,因为溶液体积增大程度大于离子增多程度。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练20.1 mol·L-1CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+。加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起(　　)
A.溶液的酸性减弱
B.CH3COOH电离程度变大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中c(CH3COO-)减小
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:A
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
有关电离常数的计算
问题探究
1.两种酸HA与HB的电离常数分别为K1、K2,若K1答案:可以。对于组成相似的弱酸,电离常数越大,酸性越强,故酸性:HB>HA。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.18 ℃时,H2A(酸):Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12;H2B(酸):Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在浓度相同的两种溶液中,用“>”“<”或“=”填空。
(1)H+的浓度:H2A　　　　　　　　H2B。
(2)酸根离子的浓度:c(A2-)　　　　　c(B2-)。
(3)酸分子的浓度:c(H2A)　　　　　　　　c(H2B)。
(4)溶液的导电能力:H2A　　　　　　　　H2B。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)>　(2)>　(3)<　(4)>
解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的电离分两步,第一步比第二步电离程度大得多,溶液的酸性(即H+浓度)、酸式酸根离子的浓度、酸分子的浓度、溶液的导电能力均由第一步电离决定。同温、同浓度的H2A、H2B溶液,H2A的第一步电离常数大于H2B的第一步电离常数,故H+浓度是H2A>H2B,酸分子的浓度是c(H2A)H2B。酸根离子A2-、B2-的浓度取决于两酸的第二步电离,H2A的第二步电离常数大于H2B的第二步电离常数,故c(A2-)>c(B2-)。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)
1.已知起始时c(HX)和电离产生的c(H+),求电离平衡常数。
　　 HX　　　　 H+　+　X-
起始: c(HX) 0 0
平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(X-)
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.已知起始时c(HX)和电离平衡常数,求溶液中c(H+)。
　　 HX　　　　H+　+　X-
起始: c(HX) 0 0
平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(X-)
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例325 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,有0.001 mol的HA电离。
(1)求该温度下HA的电离常数。
(2)计算25 ℃时,0.1 mol·L-1的该酸溶液中的c(H+)。
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)2.02×10-5 (2)1.42×10-3 mol·L-1
解析:(1)由题意可得:
　　　　　　 HA　　　　H+　+ A-
起始物质的量/mol 0.1 0 0
已电离物质的量/mol 0.001 0.001 0.001
平衡时物质的量/mol 0.099 0.001 0.001
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练3某酸HX是一种弱酸,25 ℃时电离常数Ka=4×10-4。
(1)写出该酸的电离常数表达式:Ka=　　　　　　。
(2)25 ℃时,往HX溶液中加入1 mol·L-1的盐酸,能　　　　　　　　(填“抑制”或“促进”)HX的电离,Ka值将　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若HX的起始浓度为0.010 mol·L-1,则平衡时c(H+)=　　　　　　　　[提示:因Ka很小,平衡时的c(HX)仍可近似为0.010 mol·L-1]。
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
(2)抑制　不变　(3)2×10-3 mol·L-1
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
1.(2019浙江4月选考)下列属于强电解质的是(　　)
A.硫酸钡 B.食盐水
C.二氧化硅 D.醋酸
答案:A　
解析:硫酸钡是强电解质,A项正确;食盐水为混合物,不属于电解质,B项错误;二氧化硅是非电解质,C项错误;醋酸在水中只能部分电离,为弱电解质,D项错误。
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.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
答案:B　
解析:相同浓度时,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),故A错;c(H+)=10-3 mol·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液,稀释到体积为原来的100倍,盐酸中c(H+)=10-5 mol·L-1,醋酸中c(H+)大于10-5 mol·L-1,因为加水稀释时,CH3COOH CH3COO-+H+电离平衡右移,故C错;加入少量对应的钠盐时,对盐酸无影响,CH3COOH电离平衡左移,c(H+)减小,故D错。
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
3.将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是(　　)
A.HF B.NH4HCO3
C.BaSO4 D.NH3
答案:B　
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
4.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,已知四种酸的电离常数分别为4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11,溶液中氢离子浓度最小的是(　　)
A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3
答案:C　
解析:根据电离平衡常数大小可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,弱酸的Ka(多元弱酸则比较Ka1)越小,其电离程度越小,c(H+)越小,由题中数据可知,HCN酸性最弱,c(H+)最小。
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任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
5.有以下物质:
①石墨　②铝　③酒精　④氨水　⑤二氧化碳　⑥碳酸氢钠固体　⑦氢氧化钡溶液　⑧纯醋酸　⑨氧化钠固体　⑩氯化氢气体
其中能导电的是　 ;
属于非电解质的是　 ;
属于强电解质的是　 ;
属于弱电解质的是　 。
答案:①②④⑦　③⑤　⑥⑨⑩　⑧
解析:石墨和铝都能导电,氨水和氢氧化钡溶液都有自由移动的离子,所以能导电。酒精和二氧化碳为非电解质。碳酸氢钠固体和氯化氢气体在水溶液中能完全电离,氧化钠固体在熔融状态时能完全电离,为强电解质。纯醋酸在水中只能部分电离,为弱电解质。
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