课件33张PPT。第三章 水溶液中的离子平衡§3-1 弱电解质的电离(第一课时)回顾物质的分类:混和物纯净物化合物单质电解质非电解质既不是电解质也不是非电解质乙醇、蔗糖等大部分有机物
非金属氧化物 NH3物质在水溶液或熔融状态下能否导电包含合金(电子导电),电解质的水溶液(离子导电)等等。强电解质弱电解质金属单质和石墨(电子导电,其他等等强酸
强碱
绝大部分盐
活泼金属氧化物H2SO4 HNO3 HCl
HClO4 HBr HINaOH Ba(OH)2
KOH Ca(OH)2 Na2O K2O CaO等 弱酸
弱碱
少部分盐
水少部分酸
少部分碱只水溶液中离子导电水溶液中和熔融状态均导电只熔融态离子导电只水溶液中离子导电实验3-1:体积相同,浓度相同的盐酸和醋酸(均为一元酸)与等量镁条反应,并测量溶液的pH值 备注: Mg条使用前应用砂纸打磨,除去表面的氧化膜剧烈缓慢小(0)大(2.4)(3)为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中,H+浓度却不同?实验和测PH 根据实验现象,讨论下列问题(1)镁条和酸的反应的实质是什么?影响反应速率的因素是什么?(2)当一元酸溶液的物质的量浓度相等时,溶液中的H+浓度是否相等?怎么判断? 等物质的量浓度的一元酸(金属完全一样)
反应速率不同,推出H+浓度大小不同,且速率更快的H+浓度更大;
pH不同,推出H+浓度大小不同,且速率更快pH更小H+浓度大说明一元酸HCl和CH3COOH的电离程度不同。本质要看离子方程式相同浓度的盐酸与醋酸,其溶液中
c( H+盐酸)> c( H+醋酸)
实验3-1实验结果:说明:HCl和CH3COOH的电离程度不同说明 HCl分子在水中完全电离
醋酸分子在水中部分电离 H2O
H+ Cl- H2O CH3COOH
H+ CH3COO-盐酸溶液醋酸溶液强电解质HCl在水中全部电离,溶质只以离子形式存在弱电解质CH3COOH在水中部分电离,既有溶质离子。也有溶质分子存在二、电解质的电离方程式书写①强 等 号②弱 可 逆③多元弱酸分步写③多元弱碱分步进行,为方便写总式④多元弱碱写总式①先判断强、弱电解质,决定符号练习:水溶液中的电离方程式
⑴NH3·H2O; ⑵HClO;⑶H2SO3; ⑷Fe(OH)3;
(5)Al(OH)3; (6)NaHCO3 ;(7) NaHSO4 (8)Ba(OH)2③多元弱碱也是分步电离,但书写电离方程式时写总式②多元弱酸分步电离,电离能力逐渐降低,一般写第一步④Al(OH)3有酸式和碱式电离⑤多元弱酸的酸式盐的电离方程式==(6)(7)(8)(1)(2)(3)(4)(5)(3)(5)(4)(5)(5)(6)(7) 思考与交流(教材p41)根据化学平衡理论,分析一元弱酸(设为HA)、一元弱碱(设为BOH)的电离平衡过程,并完成下列问题:
1)、写出弱酸、弱碱的电离方程式:
弱电解质电离特点
①部分(极少数)电离 ② 可逆 存在电离平衡 ③吸热过程2)、结合图3-3填写下表00最大最大0不变不变不变最大达到电离平衡时电离速率结合速率三、弱电解质的电离1、弱电解质在水溶液中电离的特点CH3COOH CH3COO- + H+弱电解质电离特点
①部分(极少数)电离 ② 可逆 存在电离平衡 ③吸热过程2、弱电解质的电离平衡的建立在一定条件下,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,分子离子浓度都不再变化,电离过程就达到了平衡。电离速率分子化速率当支持电离平衡状态的条件改变,电离平衡会发生移动。(遵循平衡移动原理) 4、电离平衡状态的特征逆等动定变弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离速率与离子重新结合速率相等
V(电离)=V(结合)动态平衡 V(电离)=V(结合) ≠ 0①溶液里离子浓度、分子浓度保持不变②溶液里离子浓度、分子浓度之间满足平衡常数K电离平衡状态是指在一定条件下(如温度、浓度等)的弱电解质的溶液中,弱电解质分子等动电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速等,溶液中各分子、离子的定浓度保持不变的状态。 3.电离平衡定义:5、影响电离平衡的因素①温度(弱电解质电离吸热)②浓度(增大弱电解质浓度或加水稀释)③同离子效应(增大平衡中某离子浓度)④化学反应外
因当外界条件改变时符合 “勒夏特列原理”内因:电解质本身的性质。
通常电解质越弱电离程度越小。电离过程是吸热过程,
升高温度,平衡向电离方向移动 5、影响电离平衡的因素①温度②浓度过程:向电离的方向移动
结果:电离程度减小,溶质分子和离子浓度都增大。1、加水稀释 类似减压过程:向电离的方向移动,
结果:电离程度增大,溶质分子和离子浓度都减小2、增加弱电解质浓度类似加压 用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。④化学反应加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时,使电离平衡向电离方向移动5、影响电离平衡的因素③同离子效应加入同弱电解质电离所产生的离子相同离子,电离平衡向逆方向移动 例:在氨水中存在怎样的电离平衡?若向其中分别加入:
①升高温度 ②加氨气
③水 ④ NH4Cl溶液
⑤NaOH溶液 ⑥适量的盐酸
对上述电离平衡有什么影响?思考与讨论: NH3·H2O NH4 + + OH -讨论完成表格:正向增大增大减小左向增大减小增大右向减小增大减小左向减小增大增大右向增大增大增大右向减小减小减小增大不变不变不变不变不变CH3COOH CH3COO- + H+ △H>0弱电解质电离吸热同离子效应化学反应同离子效应增大浓度类似加压加水稀释类似减压5、影响电离平衡的因素①温度(弱电解质电离吸热)②浓度(增大弱电解质浓度类似加压
或加水稀释类似减压)③同离子效应(增大平衡中某离子浓度)④化学反应外
因当外界条件改变时符合 “勒夏特列原理”内因:电解质本身的性质。
通常电解质越弱电离程度越小。问题一:怎样定量的比较弱电解质的相对强弱?电离程度相对大小怎么比较?【知识拓展】对于一元弱酸 HA H++A-对于一元弱碱 MOH M++OH-2) 意义:弱电解质:K值越大,电离程度越大,
相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
6、电离平衡常数(K)1) 定义3) K 值只随温度变化。科学视野P42:
4)多元弱酸电离常数(只与温度有关)如:H2S H++HS-HS- H++S2-多元弱酸一般K1>>K2 >>K3 , 说明多元弱酸的电离主要以第一步为主 弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-------2、电离度α 【知识拓展】2、电离度例:250C时,在0.5L0.2mol/L的HA溶液中,
有0.0001mol的HA电离成离子。求该温度下HA的
电离常数及电离度。讨论完成表格:正向增大增大减小左向增大减小增大右向减小增大减小左向减小增大增大右向增大增大增大右向减小减小减小增大不变不变不变不变不变CH3COOH CH3COO- + H+ △H>0弱电解质电离吸热同离子效应化学反应同离子效应增大浓度类似加压加水稀释类似减压增大减小增大减小减小增大CH3COOH CH3COO-- + H+ △H>0 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3、将10ml 0.1mol/L的HAc加水稀释,有关稀释后的醋酸溶液的说法,错误的是:
A、电离程度增大
B、溶液中离子总数增多
C、溶液导电性增加
D、溶液中醋酸分子增多C D思考与练习 1.氢氧化铝的电离方程式可以表示为
AlO2— + H+ + H2O Al(OH)3 Al3++ 3OH—,试根据平衡移动的原理解释下列问题:
(1)向氢氧化铝沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,原因
____,有关的离子方程式___________。
(2)向氢氧化铝沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,
原因_________,有关的离子方程式__________________________________。
【知识拓展】二、比较强酸和弱酸A>BA>BA=B1)等体积,等浓度(1mol/L)的一元酸盐酸(A)和醋酸(B)2)等体积、PH相同的盐酸(A)与醋酸(B)分别与锌反应A=B ABA>BA=BA一元酸的浓度=C(H+)/α
PH相同
PH相同,开始时c(H+)相同
弱电解质H+有补充,强电解质没有
能电离出的n(H+)=V*C(H+)/α
由n(H2)决定练习2:有H+浓度相同、体积相等的三种酸:a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,
同时加入足量的锌,
则开始反应时速率 ,
反应过程中的平均速率 ,
反应完全后生成H2的质量 。
(用<、=、> 表示)a=b=ca=b<ca=b<c4:体积和pH都相等的盐酸和醋酸
溶液的导电能力___________,升高相
同温度后导电能力______________________。相同醋酸大于盐酸增大增大减少增大增大减少增大增大正向不变增大减少增大增大减少减少减少逆向不变减小增大减少增大增大减少增大逆向不变减小增大增大减小增大增大减小正向不变增大减小增大减小减小增大减小正向不变增大减小增大减小减小增大减小正向CH3COOHCH3COO - + H+ 吸热