3.2 弱电解质的电离 盐类的水解 课件 (共81张PPT) 鲁科版（2019） 选择性必修1

(共81张PPT)
弱电解质的电离 盐类的水解
1.强电解质： 。
弱电解质： 。
2.写出下列物质的电离方程式
CH3COOH 。
NH3·H2O 。
NaHCO3 。
知识回顾
CH3COOH CH3COO - + H+
NH3. H2O NH4+ +OH-
NaHCO3=Na++HCO3-
在稀的水溶液中能完全电离的电解质
在溶与水时部分电离的电解质
醋酸和一水合氨等弱电解质的水溶液中都存在电离平衡。当达到电离平衡时，它们电离的程度相同吗
弱电解质的电离程度是否会受温度、浓度等条件的影响 应该如何定量地表示弱电解质电离能力的强弱
可溶性盐等强电解质在水中完全电离。当某些盐在水中电离产生弱酸酸根离子（如CH3COO- ）或弱碱阳离子（如NH4+）时，这些离子对溶剂水的电离是否会产生影响
结合CH3COOH或NH3. H2O电离方程式，根据平衡移动原理，分析电离平衡状态是如何建立的？电离平衡的特征有哪些？
交流研讨
CH3COOH CH3COO - + H+
NH3. H2O NH4+ +OH-
一.弱电解质的电离平衡
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
t
υ
V(电离) = V(结合)
电离平衡状态
电离平衡建立过程
在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离出离子的速率与离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，叫做电离平衡。
第一课时 电离平衡
弱酸的电离常数(Ka)
弱碱的电离常数(Kb)
CH3COOH CH3COO - + H+
Ka=
c平(CH3COO -) .C平 ( H+)
c平(CH3COOH)
Kb=
c平(OH -) .C平 ( NH4+)
c平(NH3 . H2O)
NH3. H2O NH4+ +OH-
电离常数服从化学平衡常数的一般规律，请结合化学平衡常数的特点，总结电离常数的特点和含义。
(1)影响电离常数的因素是什么？
电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升高温度，K 值增大。
思考交流
(2)电离常数的大小表示含义是什么？
K 值大小表征了弱电解质的电离能力，根据相同温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的相对强弱。
弱酸的电离常数越大，弱酸电离出H+能力就越强，酸性越强。
多元弱酸分步电离，每一步都有自己的电离常数。
多元弱酸的电离及其电离常数。
H3PO4 H+ + H2PO4-
H2PO4- H+ + HPO42-
HPO42- H+ + PO43-
Ka1=7.1×10-3mlol . L-1
Ka2=6.2×10-8mlol . L-1
Ka3=4.5×10-13mlol . L-1
归纳总结
[K(HF)＞K(CH3COOH)＞K(HClO)，故酸性：HF＞CH3COOH＞HClO。]
电离度
弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率 称为电离度，用α表示。
相同温度下，等浓度的弱酸，电离度越大则电离常数越大，酸性越强。
（1）观察表中给出的数据，可以得出什么结论？
不同温度下一水合氨的电离常数
t/℃ 0 5 10 15 20 25
Kb 1.374 1.479 1.570 1.625 1.710 1.774
（2）请根据化学平衡影响因素的相关知识，分析温度、浓度等外界条件对电离平衡的影响？
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
2.影响电离平衡的因素
（1）内因：电解质本身的性质
（2）外因：
①温度
②浓度
电离过程是吸热过程，升高温度， 平衡向电离方向移动
加水稀释，电离程度增大；增加弱电解质浓度，电离向正方向移动，但电离程度减小。
③其他
加入同弱电解质电离所产生的离子相同的离子，电离平衡向逆方向移动；加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，电离平衡向电离方向移动。
平衡逆向移动
正反应方向
减小
增大
OH－　NH3·H2O　NH3
正反应方向
固体溶解，溶液中有刺激性气味的气体放出
逆反应方
迁移应用
CH3COOH CH3COO - + H+
H2 O O H- + H+
CH3COOH溶液中C平(H+)和C平(OH-)
多
少
平衡逆向移动，水的电离被抑制
C平(H+)=C酸(H+)+C水(H+)≈C酸(H+)
C水(OH-)
C酸(H+)
C水(H+)
C平(OH-)=C水(OH-)
不会
4.2×10－4mol·L－1
温度越高，电离平衡常数越大
弱电解质的电离能力
课堂小结
升温促进电离
增大浓度，电离平衡正向移动，电离程度减小稀释，电离平衡正向移动，电离程度增大
同抑，反促
第二课时
盐类的水解
1.弱电解质在一定条件下达到电离平衡时，_____________________________________________与__________________________________之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数。电离平衡常数只与_______________ 有关，_______________越高电离常数越_______________。
知识回顾
电离生成的各种离子的浓度（次方）的乘积
溶液中未电离的分子的浓度
温度
温度
大
2.电离过程是 过程，升高温度， 平衡向______方向移动；加水稀释，电离程度 ；增加弱电解质浓度，电离向 方向移动，但电离程度 ；加入同弱电解质电离所产生的离子相同的离子，电离平衡向 方向移动；加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，
电离平衡向 方向移动。
吸热
正
增大
逆
减小
逆
正
盐溶液都呈中性吗
1.表中所列盐溶液的浓度均为 0.10 mol·L-1，用 PH试纸测定它们的 PH。
2.这些盐既不能电离出H+，也不能电离出 OH-，它们的水溶液是否都呈中性 为什么
1.盐类水解的原理
盐的水溶液并非都呈中性，而且其酸性或碱性的强弱也不相同实验表明，盐的加入可能破坏纯水中c平 (H +)与c(OH -)的等量关系。
现以CH3COONa溶液和 NH4Cl溶液为例分析这种等量关系是如何改变的。
CH3COONa溶液中存在着下列过程:
醋酸钠电离产生的 CH3COO-可以与水中的 H+ 结合成弱电解质 CH3COOH 分子，使水的电离平衡向电离的方向移动，最终导致溶液中c平 (OH-)大于c平 (H + )，因而 CH3COONa溶液呈碱性。这一过程通常表示为:
而在HCl液中存在着下列过程：
氯化铵电离产生的 NH4 +可以与水中的 OH -结合成弱电解质 NH3H2O 分子，使水的电离平衡向电离的方向移动，最终导致溶液中c平 (H + )大于c平(OH - )，因而 NH4CI溶液呈酸性这一过程通常表示为:
在盐的水溶液中，若某种盐电离产生的离子有弱酸酸根离子，弱酸酸根离子的水解会导致溶液中OH -的浓度增大;弱酸的酸性越弱，其酸根离子的水解能力就越强，相应弱酸盐溶液中OH -的浓度增大得就越多。
若某种盐电离产生的离子有弱碱阳离子，弱碱阳离子的水解会导致溶液中H + 的浓度增大。
弱碱的碱性越弱，其阳离子的水解能力就越强，相应弱碱盐溶液中H的浓度增大得就越多多元弱酸酸根离子的水解与 CH3COO - 的水解相似，但却是分步进行的。例如，碳酸钠水解时发生的离子反应为:
多元弱碱阳离子也是分步水解的，但这类水解反应一般比较复杂，通常以总反应表示。例如，氯化铁水解时发生的离子反应可以表示为:
大多数盐的水解反应进行的程度很小，水解产物很少，无明显沉淀或气体生成。
水解平衡常数
水解反应的平衡常数叫作水解平衡常数或水解常数，用Kh表示。 Kh表示水解反应趋势的大小:
Kh数值越大，水解趋势越大。
水解常数Kh可由与水解平衡相关的平衡常数导出。
例如， CH3COO -的水解常数可按以下方法求得
对于二元弱酸酸根离子 的水解来说，
其第一步的水解常数为 1.8x×10 -4 mol·L -1
第二步的水解常数为 2.4×10 -8 mol·L -1
二者相差很大，因此通常可以忽略第二步水解。
2.水解平衡的移动
影响盐类水解平衡的因素
通过以下实验和讨论，推测影响盐类水解平衡的因素有哪些，并分别分析它们是如何影响盐类水解平衡的。
1.向盛有0.01 mol·L-1CH3COONa溶液的小试管中滴加一滴酚酞溶液，将小试管放在酒精灯上微微加热，观察溶液的颜色变化。
2.分别讨论 CH3COONa溶液和NH4Cl溶液中的水解平衡在下列情况下将如何移动，水解程度有何变化。
（1）增加溶液中溶质的量，使盐的浓度增大一倍。
（2）加水稀释，将盐的浓度稀释为原来的一半。
（3）加热溶液。
CH3COONa溶液 NH4Cl溶液
平衡移动方向 水解程度 平衡移动方向 水解程度
加热
增加盐溶 液的浓度
加水
加HCl
加NaOH
NH4++H2O NH3 H2O + H+
CH3COO-+H2O OH-+CH3COOH
右
增大
右
增大
右
右
右
右
右
左
左
右
增大
增大
减小
减小
增大
减小
减小
增大
结论：
与有关条件影响其他平衡一样，盐的浓度、溶液的温度、外加酸或碱等条件的改变都会引起盐类水解平衡的移动。盐的浓度越小，水解程度就越大，即稀释有利于盐类水解反应的进行;盐类水解反应是吸热反应，加热可以促进盐类水解反应的进行;
加入酸可以抑制弱碱阳离子的水解，加入碱则可以抑制弱酸酸根离子的水解
人们利用盐类水解的原理设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有NaHCO3浓溶液和 Al2(SO)3浓溶液。二者混合时会发生剧烈反应，产生气体和沉淀，在起泡剂的作用下迅速产生大量泡沫，用以灭火。
NaHCO3浓溶液和 Al2(SO)3浓溶液混合后为什么会发生剧烈反应
反应生成的气体和沉淀分别是什么
请运用盐类水解的相关知识进行分析。
外筒：
内筒：
混合后，铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解，从而使水解完全，而产生CO2和Al(OH)3。
泡沫灭火器原理
Al3++3H2O Al（OH）3↓+3H+
Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑
HCO3-+H2O OH-+H2CO3
结论：
弱酸、弱碱反应生成的可溶性盐溶于水后，弱酸根离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。
+
H2O
NH4++H2O H+ + NH3 H2O
CH3COO-+H2O OH-+CH3COOH
CH3COO-+ NH4++H2O CH3COOH + NH3 H2O
总反应：
思考：将AlCl3溶液和Na2S溶液混合是否可以发生反应，产物是什么？
Al2S3+6H2O = 2Al(OH)3 ↓+ 3H2S↑
Al3++3H2O Al（OH）3↓+3H+
S2-+H2O HS-+OH-
HS-+H2O H2S+OH-
阴、阳离子都能水解并分别生成气体和沉淀的盐在水中不能稳定存在，也不能通过水溶液中的离子反应来制取。
盐类水解平衡与其他平衡一样，盐溶液的浓度、溶液的温度、外加酸或碱等均会引起盐类水解平衡的移动。
①浓度
浓度越大，水解程度越小，浓度越小，水解程度就越大，即稀释有利于盐类水解反应的进行;
2.盐类水解平衡的移动
②温度：盐类水解反应是吸热反应，加热可以促进盐类水解反应的进行。
③酸、碱：加入酸可以抑制弱碱阳离子的水解，加入碱则可以抑制弱酸酸根离子的水解。
④盐：弱酸根离子和弱碱阳离子相互促进。
溶液呈红色
碳酸钠溶液水解呈碱性，使溶液呈红色；加热促进Na2CO3的水解，红色加深。
产生白色沉淀，且溶液褪色
红色变深
迁移应用
利用盐类水解制备胶体、净水和除污
实验目的：
实验用品：
利用水解反应解决实际问题。
Na2CO3;溶液，Al2(SO4)3;溶液，饱和FeCl3溶液，稀盐酸，植物油，蒸馏水，略浑浊的天然淡水;试管，烧杯，胶头滴管，酒精灯，三脚架，石棉网，激光笔。
实验方案设计及实施:
利用所提供的实验用品，设计并实施实验，解决下列实际问题。
1. 制备氢氧化铁胶体。
2. 除去略浑浊的天然淡水中的悬浮颗粒物。
3.清除厨房的油污。
实验 实验方案 实验现象及结论
1
2
3
将蒸馏水煮沸，向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3，继续煮沸至溶液呈透明的红褐色。然后用激光笔从侧面照射。
向略浑浊的天然淡水中加入Al2(SO4)3溶液。
取适量蒸馏水与试管，加入适量油脂然后加入碳酸钠溶液震荡。
可以看到一条光亮的通路
得到的为Fe(OH)3胶体
浑浊的天然淡水变澄清Al2(SO4)3溶液具有净水作用
上层油脂溶解,碳酸钠溶液可以促进油脂和水的反应
1.请分析上述实验的原理，并结合离子方程式进行说明。
2.你认为应用盐类水解知识解决实际问题的思路是什么
3.盐类水解的知识对你认识电解质溶液之间的化学反应有什么帮助
分析复杂溶液体系的一般思路
面对多种溶质组成的复杂溶液体系，可以从溶液组成、微粒之间的相互作用以及作用结果等方面进行系统分析。
1.分析溶液组成∶ 同时关注溶质与溶剂，区分强、弱电解质。（如果溶质之间有反应发生，并且明确知道反应的结果，可以直接根据反应后的溶液组成进行分析）
2.分析相互作用∶ 关注每种物质在水中的电离、电离平衡等情况，再考虑微粒之间和各平衡之间的相互作用。
3.分析作用结果∶ 微粒之间相互作用的结果是微粒的种类和数量发生变化，这种变化最终会反映在宏观现象上，如pH的变化、导电性的变化、颜色变化、生成气体、生成沉淀等。
人们在实验室研究、日常生活和生产实践中常常用到盐类的水解知识。
例如，实验室制备氢氧化铁胶体就是利用了 Fe3+水解生成 Fe(OH)3及加热促进水解的原理。
又如，人们常用硫酸铝钾或硫酸铝作为净水剂。
这是因为 Al3+ 的水解与天然水中 的水解互相促进，生成 Al(OH)3胶体，而 Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物，加速悬浮物的沉降起到净水的作用。
再如，利用加热能促进水解的原理使用热碱水来清洗厨房里的油污。
人体内的酸碱平衡
正常人血液的 pH 相当稳定,通常保持在 7.35 ~ 7.45。如果超出这一范围，机体的酸碱平衡将被打破，严重时可危及人的生命。正常情况下，人体内的代谢过程不断产生酸或碱，但是事实上这些酸或碱进入血液并没有引起血液的 pH 发生明显的变化。
这是什么原因呢
研究表明，人体血液中存在的 H2CO3-NaHCO3等体系，通过平衡的移动起到稳定血液pH 的作用。
H2CO3-NaHCO3体系建立下列平衡
当代谢产生的酸进入血液时，血液中 和 H+反应生成 H2CO3，H2CO3分解产生 CO2，CO2从肺部呼出，上述平衡逆向移动，及时将进入的H从血液中除去，从而维持血液的pH 基本不变。
如果代谢产生的碱进入血液，则上述平衡正向移动，产生的 H+与 OH - 结合从而抑制 pH 的升高，而血液中增多的 可通过肾脏来调节。
这种能够缓解少量外来酸、碱或水产生的影响，维持溶液 pH 不发生明显变化的作用叫作缓冲作用;具有缓冲作用的溶液叫作缓冲溶液。
弱酸及其对应的盐(如 CH3COOH-CH3COONa、H2CO3-NaHCO3)、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐(如 NaHCO3-Na2CO3、NaH2PO4-Na2HIPO4)、弱碱及其对应的盐(如 NH:·H,O-NHCI)都可以组成缓冲溶液。
课堂小结