名称 | 高中化学选修4 化学反应原理 全册教案 | ![]() | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 962.4KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 人教版(新课程标准) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2020-03-01 21:25:19 |
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
>
→
↑
↑
V变小
增大压强
减小压强
m+n=p+q
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
=
—
—
—
V变小
增大压强
减小压强
m+n>p+q
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
<
←
↓
↓
V变小
增大压强
减小压强
注:用“=”表示相等 “↑”表示升高或增加 “↓”表示降低或减少 “—”表示无关或不变
“V”表示体积 “v”表示速率
反馈练习:
1、在密闭容器中存在下列平衡: ,CO2的平衡浓度为C1摩/升,现再充入CO2使其浓度达到2C1摩/升,重新达到平衡后, CO2的浓度为C2摩/升(设温度不变),则C1和C2的关系是( )
A. C1 < C2 B. C1 = C2 C. C1 > C2 D. 2C1 = C2
2、现有可逆反应2A + B + H2O C + D已达到平衡,往平衡体系中加水稀释,平衡向_____方向移动,理由是__________________________________
3、对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)的平衡体系,当升高温度时,体系对氢气的相对密度从16.5变成16.9,则下列说法正确的是 ( )
A.m+n>p+q 正反应是放热反应 B.m+n>p+q 正反应是吸热反应
C.m+n
4在密闭定容容器中,有可逆反应:nA(g)+mB(g)pC(g)+qD(g)ΔH>0处于平衡状态(已知m+n>p+q),下列说法正确的是 ( )
①升温时C(B)/C(C)的值减小 ②降温时,体系内混合气体的平均相对分子质量增大③加入B后,A的转化率变大
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
1、对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中,速率最大的是
A、vA=0.4mol·L-1min-1 B、vB=0.8mol·L-1min-1
C、v=0.6mol·L-1min-1 D、v=0.01mol·L-1·S-1
2、在2L密闭容器中,盛有2mol X和2molY物质进行如下反应:
X(s)+3Y(g) Z(g),当反应进行到10s后,测得生成0.5mol Z,这期间的平均反应速率为
A、vX=0.05mol·s-1 B、vX=0.025mol·L-1·s-1
C、vy=0.05mol·L-1·s-1 D、vy=0.075mol·L-1·s-1
3、现有三个体积相等的密闭容器中都进行如下反应:
CO2+H2 CO+H2O(g),反应所处的温度相同,但反应的起始浓度不同,其中甲:
[H2]=[CO]=amol 乙:[CO2]=amol [H2]=2amol 丙[CO2]=[H2]=[H2O]=amol,达到平衡时,CO的浓度由大到小的顺序排列正确的是
A、丙>甲>乙 B、甲>乙>丙 C、乙>丙>甲 D、乙>甲>丙
4、在一个固定体积的密闭容器中,放入mmol的A和nmol的B,发生如下反应:
mA(g)+nB(g) PC(g),平衡时C的浓度是wmol·L-1,若维持容器的体积不变,起始时放入amolA、bmolB和cmolC,要使平衡时C的浓度仍为wmol·L-1,则a、b、c必须满足的条件是
A、a:b:c=m:n:p B、a:b=m:n和
C、和 D、a=, c=和c=
5、对处于化学平衡的体系,以化学平衡与化学反应速率的关系可知:
A、化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动。
B、化学平衡发生移动时、化学反应速率一定变化。
C、正反应进行的程度大、正反应速率一定大。
D、只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况。
6、在PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),达到平衡后,其它条件不变,向平衡体系中加入37Cl2,达到新平衡后,含37Cl的PCl3的物质的量与原平衡相比
A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定
7、下列事实不能用勒沙特列原理说明的是
A:往氢硫酸溶液中加入盐酸,[S2-]降低。
B:温度不变时,敞口久置于空气中的饱和KNO3溶液含有晶体析出。
C:在合成氨的工业生产中,使用较高的温度有利于提高产量。
D:在密闭容器中,水面上方的蒸气压强随温度升高而增大。
8:下列平衡:C2H2+H2 C2H4……① 2CH4 C2H4+2H2……②当降低温度时,①式
向右移动,②式向左移动,试判断下列式中C+2H2 CH4+Q1 2C+H2 C2H2+2Q2
2C+2H2 C2H4+2Q3 Q1、Q2、Q3的大小顺序为
A、Q1>Q2>Q3 B、Q1> Q3> Q2 C 、Q2> Q1 >Q3、 D、Q2>Q3 >Q1
9、在CuCl2水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O能使黄绿
(蓝) (绿)
色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是
A、蒸发浓缩 B、加水稀释 C、加入AgNO3 D、加入食盐晶体
10、反应A(g)+xB(g) yC(g),将A与B按体积比1:x混合反应当A的转化率是50%时,反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的(同温同压),则x、y的值可能是
A、3,4 B、3,2 C、3,3 D、1,1
11、在容积一定的密闭窗口中,反应A B(g)+C(s)达平衡,若继续升高温度,容器内气体的密度增大,下列判断正确的是
压强对该反应的平衡移动没有影响
在平衡体系中加入C,混合气体平均分子量增大
若正反应为吸热反应,则A为非气态
若正反应为放热反应,则A为气态
某温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q,在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,
下列说法不正确的是
恒温压缩体积,平衡不移动,颜色加深
恒压迅速充入HI,开始时正反应速率减小
恒容,升温正反应速率减小
恒容,充入H2,I2的百分比含量降低
二:填空
1、t0C在VL密闭容器中加入vmol N2和3vmol H2,当反应N2+3H2 2NH3达平衡时,
混合气体中N2、H2、NH3分别为A、B、Cmol,仍在t0C,若只改变起始物的加入量,但要维持A、B、C值不变,则在N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示,应满足的条件是
若X=0,Y=0,则Z=_______
若X=0.75vmol,则Y=________ Z=________
X、Y、Z应满足的一般条件,用X、Y、Z的方程式表示式是
______________________________、________________________。
2、在一定温度下,把2体积
N2和6体积H2通入一个带有活
塞的容积可变的容器中,活塞的
一端与大气相通,发生反应
N2+3H2 2NH3+Q达到平衡,测得混合气体为7体积
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2、NH3体积,若反应达到平衡后,混合气体中各物质的百分含量仍与上述平衡完全相同,那么:
若a=1, c=2则b=_____,在此情况下,反应起始时将向_____方向进行。
若规定起始时反应向逆方向进行,则C的取值范围是______________
(2)在上述装置中,若起始时的a、b、c值均与(1)相同,但需控制平衡后混合气
体为6.5体积,则可采取措施是______,其原因是______。
3、在一个容积不变的反应容器中,要求通过调节体系的温度使下列反应达到平衡时保
持容器内气体总物质的量为12mol,A(g)+2B(g) 2C(g)。现向反应器中加入6.5molA,X molB,2.0 molC.
(1)若x=5.5时,需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为_____热反应。
(2)欲使起始反应维持向逆方向移动,则x取值范围是__________
【答案】
选择题
D 2、AD 3、D 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B
9、BC 10、BD 11、CD 12、C
填空题:
(1) 2vmol (2)2.25v, 0.5v (3) x+2z=v Y+Z=3V
(1) ①3,逆 ② 1
相通)
3、(1)放 (2)2.5
【学习目标】:
1、化学平衡常数的概念
2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断
3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算
【学习过程】:
[引言]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成44页[问题解决],你能得出什么结论?
一、化学平衡常数
1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)
2、表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)
当在一定温度下达到平衡时,K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)
阅读45页表2-7,你能得出什么结论?
3、平衡常数的意义:
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 程度 (也叫 反应的限度 )。
K值越大,表示反应进行得 越完全 ,反应物转化率 越大 ;
K值越小,表示反应进行得 越不完全 ,反应物转化率 越小 。
(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:
对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B),叫该反应的浓度商。
Qc<K ,反应向 正反应方向 进行
Qc=K ,反应处于平衡状态
Qc>K ,反应向 逆反应方向 进行
(3)利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。
阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?
二、使用平衡常数应注意的几个问题:
1、化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。
2、在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)
3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关
例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;
写出K1和K2的关系式: K1=K22 。
写出K2和K3的关系式: K2·K3=1 。
写出K1和K3的关系式: K1·K32=1 。
三、某个指定反应物的转化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
转化率越大,反应越完全!
四、有关化学平衡常数的计算:阅读46页例1和例2。完成47页问题解决。
【课堂练习】:
1、设在某温度时,在容积为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L,生成氨气的浓度为3mol/L,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。
(答案:K=0.5625 氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L和6.5mol/L)
2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=2.60,试判断,
(1)当CO转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?
(2)达平衡状态时,CO的转化率应为多少?
(3)当CO的起始浓度仍为2mol/L,H2O的起始浓度为6mol/L时,CO的转化率为多少?
(答案:(1)不平衡,反应向正方向进行,(2)61.7% (3)86.5%)
3、在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式:K= c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2) ;
⑵该反应为 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应;
⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 B
A、容器中压强不变 B、混合气体中c(CO)不变
C、混合气体的密度不变 D、c(CO) = c(CO2)
E、化学平衡常数K不变 F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
⑷某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),试判此时的温度为 830℃ 。
化学反应进行的方向
【教学目标】
了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系;
能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。
【教学重难点】
能够用熵增原理判断化学反应进行的方向
【教学过程设计】
〖引入〗水往低处流,而不会自发的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。那是否就意味着放热反应自发进行,吸热反应就是非自发进行呢?
〖副板书〗在25℃和1.01×105Pa时,
2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ?H=56.7 kJ/mol
(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ?H=74.9 kJ/mol
〖分析〗不难看出,上述两个反应都是吸热反应,显然只根据反应热(焓变)来判断反应进行的方向是不全面的。那么究竟如何来判断反应的自发性呢?
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了互相关联的能量判据和熵判据,为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。
〖讲解〗除自发的化学反应外,还有一类自发过程,例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作用,气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系,经过长期放置后,人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热,它却能够自发地向水中扩散。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素,即在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例,经过多次的洗牌之后,严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比,大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。
〖板书〗熵:
1、概念:描述体系混乱度的物理量
2、符号:S
3、单位:J?mol-1?K-1
4、熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理也叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时,就称为熵判据。
5、同一物质的熵与其聚集状态有关:S(g)>S(l)>S(s)
6、熵变(?S):?S==反应物总熵—生成物总熵
7、反应进行方向的判断方法:
?H—T?S<0 反应能自发进行
?H—T?S=0 反应达到平衡状态
?H—T?S>0 反应不能自发进行
〖讲解〗在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零,熵增加反应的熵变大于零,都对?H—T?S<0有所贡献,因此放热和熵增加有利于反应自发进行。
〖补充习题〗
1.下列说法中,正确的是 ( )
A.化学反应总是伴随着能量变化的
B.能够自发进行的反应不一定都是放热反应
C.只有放热反应才能够自发进行
D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成
2.下列物质中,熵值(S)最大的是 ( )
A.金刚石 B.Cl2(1) C.I2(g) D.Cu(s)
3.水在273 K、1.01×105Pa时可转化为固态,在373 K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值,则下列表达式中,正确的是 ( )
A.S(g)S(1)>S(s)
C.S(g)>S(1)= S(s) D.S(g)>S(s)>S(1)
4.已知反应2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (1) ?H == 285.8 kJ·mol-1,下列结论中,正确的是 ( )
A.E(反应物)>E(生成物) B.E(反应物)
5.下列热化学方程式中,放出的热量最多的是 ( )
A.CH4 (g)+2O2 (g) == CO2 (g)+2H2O (1) △H
B.2CH4 (g)+4O2 (g) == 2CO2 (g)+4H2O (1) △H
C.CH4 (g)+2O2 (g) == CO2 (g)+2H2O (g) △H
D.2CH4 (g)+4O2 (g) == 2CO2 (g)+4H2O (g) △H
6.在25℃、1.01×105 Pa条件下,反应2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ?H== +56.7 kJ· mol-1能够自发进行。从能量上分析,生成物的总能量比反应物的总能量 ,从反应前后的熵值看,反应后的熵值 (填“增加”、“减小”或“不变”)。
〖提高题〗
7.已知:298 K、1.01×105Pa下:
石墨:△H===0.0 kJ·mol-1、S== 5.74 J·mol-1·K-1;
金刚石:△H== 1.88 kJ·mol-1、S== 2.39 J·mol-1·K-1。
下列叙述中,正确的是 ( )
A.根据焓和熵的观点,石墨比金刚石稳定
B.根据焓和熵的观点,金刚石比石墨稳定
C.根据熵的观点,石墨比金刚石稳定,但根据焓的观点,金刚石比石墨稳定
D.根据焓的观点,石墨比金刚石稳定,但根据熵的观点,金刚石比石墨稳定
8.某化学反应其△H== —122 kJ·mol-1,?S== 231 J·mol-1·K-1,则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )
A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行
9.煤中含有硫,燃烧时会产生有害的SO2,用生石灰可以消除SO2,减少污染,其反应为
CaO(s)+SO2(s) == CaSO3(s)
298 K、1.01×1.01×105Pa时,此反应的△H== —402.0 kJ·mol-1,?S== 345.7 J·mol-1·K-1,在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少(焓变△H及熵变?S受温度的影响可忽略)?
第三章第一节:电离平衡
教学目标:
掌握弱电解质的电离平衡。
了解电离平衡常数的概念。
了解影响电离平衡的因素
重点、难点: 外界条件对电离平衡的影响,电离平衡常数。
课时安排:共2课时(此为第二课时)。
教学方法:类比、推理等教学方法结合使用。
教学准备:习题及知识的总结、扩展可制作PPT或使用纸板。
教学过程:
今天学习的内容是:“电离平衡”知识。
1.弱电解质电离过程(用图像分析建立)
2.当
则弱电解质电离处于平衡状态,叫“电离平衡”,此时溶液中的电解质分子数、离子数保持恒定,各自浓度保持恒定。
3.与化学平衡比较
(1)电离平衡是动态平衡:即弱电解质分子电离成离子过程和离子结合成弱电解质分子过程仍在进行,只是其速率相等。
(2)此平衡也是有条件的平衡:当条件改变,平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡,即平衡发生移动。
(3)影响电离平衡的因素
A.内因的主导因素。
B.外国有:
①温度:电离过程是一个吸热过程,所以,升高温度,平衡向电离方向移动。
②浓度:
问题讨论:在的平衡体系中:
①加入:
②加入:
③加入:各离子分子浓度如何变化:、、、溶液如何变化?(“变高”,“变低”,“不变”)
(4)电离平衡常数
(ⅱ)一元弱酸:
(3)一元弱碱
①电离平衡常数化是温度函数,温度不变K不变。
②值越大,该弱电解质较易电离,其对应的弱酸弱碱较强;值越小,该弱电解质越难电离,其对应的弱酸弱碱越弱;即值大小可判断弱电解质相对强弱。
③多元弱酸是分步电离的,一级电离程度较大,产生,对二级、三级电离产生抑制作用。如:
随堂练习
1.足量镁和一定量的盐酸反应,为减慢反应速率,但又不影响的总量,可向盐酸中加入下列物质中的( )
A. B. C. D.
2.是比碳酸还要弱的酸,为了提高氯水中的浓度,可加入( )
A. B. C. D.
3.浓度和体积都相同的盐酸和醋酸,在相同条件下分别与足量固体(颗粒大小均相同)反应,下列说法中正确的是( )
A.盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率
B.盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率
C.盐酸产生的二氧化碳比醋酸更多
D.盐酸和醋酸产生的二氧化碳一样多
4.下列叙述中可说明酸甲比酸乙的酸性强的是( )
A.溶液导电性酸甲大于酸乙
B.钠盐溶液的碱性在相同物质的量浓度时,酸甲的钠盐比酸乙的钠盐弱
C.酸甲中非金属元素比酸乙中非金属元素化合价高
D.酸甲能与酸乙的铵盐反应有酸乙生成
5.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等,现将这两种盐的溶液中分别通入适量的,发生如下反应:
和的酸性强弱比较,正确的是( )
A.较弱 B.较弱 C.两者相同 D.无法比较
总结、扩展
1.化学平衡知识与电离平衡知识对照比较。
2.一元弱酸弱碱中与的求法:
弱电酸中浓度:(酸为弱酸物质的量浓度)
弱碱中浓度:(碱为弱碱物质的量浓度)
3.讨论中存在哪些微粒?(包括溶剂)
4.扩展
难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液中各离子浓度以它们的系数为方次的乘积是一个常数,该常数叫溶度各()。例如
溶液中各离子浓度(加上其方次)的乘积大于、等于溶度积时出现沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某溶液中,如需生成沉淀,应调整溶液的使之大于 。
(2)要使0.2mol/L 溶液中的沉淀较为完全(使浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液里加入溶液,使溶液为 。
布置作业
第二课时
P60一、填空题:2.3.4.
P61四、
板书设计
第二课时
一、电解质,非电解质
1.定义:在水溶液中或熔融状态下,能导电的化合物叫电解质。
[思考]①,在水溶液中,不导电,它属于非电解质吗?为什么?
②溶于水能导电,则氨气是电解质吗?为什么?
③共价化合物在液态时,能否导电?为什么?
2.电解质导电实质,电解质溶液导电能力强弱的原因是什么?
二、强电解质,弱电解质
1.区分电解质强弱的依据:
电解质在溶液中“电离能力”的大小。
2.电离方程式:
电离方程式书写也不同
(1)强电解质:
(2)弱电解质:
3.强弱电解质与结构关系。
(1)强电解质结构:强碱,盐等离子化合物(低价金属氧化物);
强酸,极性共价化合物;
(2)弱电解质结构:弱酸,弱碱具有极性共价位的共价化合物。
三、弱电解质电离平衡
1.电离平衡定义
在一定条件下(如温度,浓度),当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度相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
2.电离平衡与化学平衡比较
“等”:电离速率与离子结合成分子的速率相等。
“定”:离子、分子的浓度保持一定。
“动”:电离过程与离子结合成分子过程始终在进行。
“变”:温度、浓度等条件变化,平衡就被破坏,在新的条件下,建立新的平衡。
3.影响电离平衡的外界因素
(1)温度:温度升高,电离平衡向右移动,电离程度增大。
温度降低,电离平衡向左移动,电离程度减小。
(2)浓度:电解质溶液浓度越大,平衡向右移动,电离程度减小;
电解质溶液浓度越小,平衡向左移动,电离程度增大;
4.电离平衡常数
(1)一元弱酸电离平衡常数:
(2)一元弱碱电离平衡常数:
(3)多元弱酸是分步电离,每步各有电离常数。如:
(4)电离平衡常数只随温度变化而变化,而与浓度无关。
(5)K的意义:
K值越大,弱电解质较易电离,其对应弱酸、弱碱较强。
K值越小,弱电解质较难电离,其对应弱酸、弱碱较弱。
教案点评:此教案体现了在教学建议中的方法,运用了知识的迁移方法,用化学平衡的知识的作为基础,来学习电离平衡。同时,又运用了化学平衡移动的原理,应用于电离平衡。从而使电离平衡的学习变得相对容易。
第二节 水的电离和溶液的pH
第一课时
教学目的:1、使学生了解水的电离和水的离子积
2、生了解溶液的酸碱性与pH的关系
3、通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学,对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育
教学重点:水的离子积,溶液酸碱性和溶液pH值的关系
教学难点:水的离子积
教学过程:
引入:水是不是电解质?研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢?精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+ 和OH—:
板书:一、水的电离
1、水的电离
H2O + H2O H3O+ + OH— 简写为:H2O H+ + OH—
实验测定:25℃ [H+]=[OH-]=1mol/L 100℃ [H+] = [OH-] = 1mol/L
水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?
不同点:水是“自身”作用下发生的极微弱的电离。
相同点:均是部分电离,存在电离平衡
提问:请学生计算水的浓度,1L纯水的物质的量是55·6mol,经实验测得250C时,发生电离的水只有1×10-7mol,二者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用Kw表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
板书2、水的离子积
Kw = c(H+)·c(OH—)
由于250C时,c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L
所以250C时,Kw = c(H+)·c(OH—)=1×10-14(定值)(省去单位)
提问:当温度升高时,Kw如何变化?影响Kw的因素是什么?(电离过程是吸热过程)
1000C时,Kw = c(H+)·c(OH—)=1×10-12
影响因素:温度越高,Kw越大,水的电离度越大。对于中性水,尽管Kw,电离度增大,但仍是中性水,[H+]=[OH-].
注:温度升高时Kw增大,所以说Kw时要强调温度。
练习:
影响因素
条件改变
平衡移动
溶液中的c(H+)
溶液中的c(OH-)
Kw
温度
升高温度
向右
增大
增大
变大
降低温度
向左
减小
减小
变小
酸碱性
加入酸
向左
增大
减小
不变
加入碱
向左
减小
增大
不变
过渡:在常温时,由于水的电离平衡的存在,不仅是纯水,就是在酸性或碱性的稀溶液里,H+ 浓度和OH—浓度的乘积总是一个常数——1×10-14,请考虑一下,当纯水中加入盐酸或氢氧化钠时,c(H+)和c(OH—)如何变化?
板书:二、溶液的酸碱性和pH(常温下):
溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系:
投影显示空表,教师引导填写,然后推出结论。
电解质
溶液
对水电离平衡的影响
溶 液 中
c(H+)
(mol/L)
溶 液 中c(OH—)(mol/L)
c(H+)与
c(OH—)比较
c(H+)·
c(OH—)
溶液酸碱性
纯水
=10-7
=10-7
相 等
10-14
中性
盐酸
加HCl,c(H+)增大,平衡左移
>10-7
<10-7
c(H+)>
c(OH—)
10-14
酸性
氢氧化钠
加NaOH,c(OH—)增大,平衡左移
<10-7
>10-7
c(H+)<
c(OH—)
10-14
碱性
中性溶液c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L
酸性溶液c(H+)> c(OH—),c(H+)> 1×10-7mol/L
碱性溶液c(H+)< c(OH—),c(H+)< 1×10-7mol/L
注:①水中加酸或碱均 抑 制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH—)总是相等。
②任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,但不能大量共存。溶液的酸、碱性主要在于c(H+)与c(OH—)的相对大小。c(H+)与c(OH—)此增彼长,且Kw = c(H+)·c(OH—)不变。
讲述:酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH—)越大,碱性越强。我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1×10-7 mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
2、溶液的pH:
(1)定义:pH =-lg{c(H+)}
(2)适应范围:稀溶液,0~14之间。
有关溶液的pH值的几个注意问题:
①pH值是溶液酸碱性的量度。常温下,pH=7溶液呈中性;pH值减小,溶液的酸性增强;pH值增大,溶液的碱性增强。
②pH值范围在0-14之间。pH=0的溶液并非没有H+,而是C(H+)=1mol/L;pH=14的溶液并非没有OH-,而是C(OH-)=1mol/L。pH改变一个单位,C(H+)就改变10倍,即pH每增大一个单位,C(H+)就减小到原来的1/10;pH每减小一个单位,C(H+)就增大到原来的10倍。
③当C(H+)>1mol/L时,pH值为负数,当C(OH-)>1mol/L时,pH>14。对于C(H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液,用pH值表示反而不方便,所以pH值仅适用于C(H+)或C(OH)小于等于1mol/L的稀溶液。
④也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH--),因为C(H+)·C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得pH+pOH=14。
⑤可用?pH试纸来测定溶液的pH值。方法:用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在pH试纸上(注意不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的pH不准确)将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡对照,确定溶液的pH值(因为时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的pH不准。)
第二课时
教学目的:1、了解指示剂的变色范围,学会用pH试纸测定溶液的pH值
2、初步学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算
3、掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律
教学重点:有关pH的简单计算
教学难点:熟练掌握有关pH的计算
教学过程:
复习提问:
①什么叫水的离子积?影响水的离子积因素?溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH—)及pH的关系?溶液pH的计算?求0.1mol/L盐酸溶液中的[OH-]?(25℃)求0.1mol/LnaOH溶液中[H+]?
②关于pH相同的酸(含强酸和弱酸)
(1)溶液中c(H+)相等 (填“相等”或“不等”)。
(2)溶液中溶质的物质的量的浓度:强酸 < 弱酸(填“>”或“<”)。
(3)耗碱规律:pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH与碱完全反应时,消耗碱物质的量最多的是 CH3COOH 。
(4)稀释规律:分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的 1/m , 强酸中c(H+)变为原来的1/m ,但弱酸中c(H+)减小 小于(填“大于”或“小于”)m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。
③pH的有关计算:
(1)求酸或碱溶液的pH a·先判断溶液的酸碱性
(2)求强酸或强碱稀释后的pH b·若为酸性,先求出c(H+)后
(3)求混合溶液的pH 由pH =-lg{c(H+)}求pH
①两种强酸(碱)混合 若为碱性,先求c(OH—)后
②强酸与强碱混合 由Kw = c(H+)·c(OH—)
(4)pH+pOH=14 求c(H+),再求pH
板书:三、有关溶液pH的计算
(一)强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计)
(1)酸I+酸II [H+] =
(2)碱I+碱II [OH-] =
(3)酸I+碱II
完全中和:[H+] = [OH-] = 1mol/L
酸过量: [H+]=
碱过量:[OH-] =
(二)溶液酸碱性pH计算经验规律
(1)两强酸等体积混合 混合后的pH=小的+0.3
(2)两强碱等体积混合 混合后的pH=大的—0.3
(3)当按所给反应物质的量之比计算时,酸碱不论强弱,谁大谁过剩,溶液呈谁性。
(4)酸碱等体积混合①pH = 2 某酸与pH = 12 某碱混合pH难定②pH = 4 某酸与pH = 10 NaOH混合 pH≤7③pH = 4 H2SO4与pH = 10 某碱混合pH≥7④0.01mol/L pH = 2 一元酸与0.1mol/L pH = 12一元碱混合pH = 7
(5) pH 减小一个单位,[H+]扩大为原来的10倍。 PH增大2个单位,[H+]减为原来的1/100
(6)稀释规律:分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的 1/m , 强酸中c(H+)变为原来的1/m ,但弱酸中c(H+)减小 小于m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。
例1、求下列溶液的pH:
(1)某H2SO4溶液的浓度是0·005mol/L ①求此溶液的pH②用水稀释到原来体积的100倍
③再继续稀释至104倍
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合
(4)pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混合
解析:(1)① c(H+)=0·005mol/L×2=0·01 mol/L , pH=-lg10-2=2
② c(H+)=0·01mol/L÷100=10-4 mol/L , pH=-lg10-4=4
③ pH=7(强调酸稀释后不会变成碱!)
(2)c(H+)==5×10-4, pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=3·3
(强调10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不计)
(3)因为溶液呈碱性c(OH—)==5×10-3 c(H+)==2×10-12
pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11·7
(4)NaOH中c(OH—)=10-2 mol/L HCl中c(H+)=10-4 mol/L二者等体积反应,碱过量,反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH—)==5×10-3 c(H+)==2×10-12 pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11·7
例2、某温度下纯水的C(H+)=2.0╳10—7mol/L,则此时C(OH)为多少?若温度不变,滴入稀H2SO4,使C(H+)=5.0╳10—4mol/L,则由水电离产生的C(H+)为多少?
答案:;。
例3、 常温下,将pH的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓度最接近(D)A. B.
C. D.
例4、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是
A、11:1 B、9:1 C、1:11 D、1:9
答案:D
例5、常温时某溶液中,测得由水电离出的C(H+)为10-11mol/L,则对此溶液的下列叙述中,正确的是( C D )
A、一定是酸溶液 B、一定是碱溶液 C、可能是pH=3的酸溶液 D、可能是pH=11的碱溶液
例6、将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为( C )
A、等于8 B、等于7 C、接近7又小于7 D、大于7而小于8
例7、有PH相等的盐酸和醋酸(),如何通过实验的方法证明。
解析:经分析可知一为强酸(盐酸),强电解质,另一为弱酸(醋酸),弱电解质。利用二者在电离过程中的区别,可用稀释相同倍数后测pH的方法进行鉴别。
答案:取相同体积的两种酸,加水稀释10倍,用玻璃棒分别蘸取稀释后两种酸,点在PH试纸上,稍后与比色卡比较,其中PH较小的为醋酸,另一为盐酸。
练习:
1.在250C某稀溶液中,由水电离产生的c(H+)=10-13mol/L,下列有关溶液的叙述正确的是(CD)A.该溶液一定呈酸性 B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液的pH可能约为1 D.该溶液的pH可能约为13
2.250C时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是什么?(pH酸+pH碱=15)
3.在800C时,纯水的pH小于7,为什么?(因为水的电离过程是吸热过程,所以升高温度,平衡右移,使c(H+)=c(OH—)>10—7 mol/L,所以pH小于7)
4.pH = 4的盐酸用水稀释100倍、1000倍、10000倍,pH值各为多少?
5.在0.01mol/LHCl中,由水电离出来的[H+]为多少?
6.某溶液中由水电离产生的[H+]= 1╳10—10mol/L,则该溶液的pH值可能是?
7.某盐酸中1╳10—xmol/L,某氨水的pH为y,已知:x+y = 14,且y>11,将上述两溶液分别取等体积,充分混合后,所的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是?
8.pH = 5的强酸与pH = 11的强碱溶液混合至pH=7,求酸碱的体积比?
课堂练习1:
1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为( )。
(A)1.0×10-7 mol·L-1 (B)1.0×10-6 mol·L-1 (C)1.0×10-2 mol·L-1 (D)1.0×10-12 mol·L-1
2.25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则该溶液的pH可能是( )。
(A)12 (B)7 (C)6 (D)2
3.纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度,前者和后者的关系是( )。
(A)前者大 (B)相等 (C)前者小 (D)不能肯定
4.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15 若用定义pH一样来规定pD=-lg[D+ ],则在该温度下,下列叙述正确的是( )。
(A)纯净的重水中,pD=7 (B)1 L溶解有0.01 mol DC1的重水溶液,其pD=2
(C)1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液,其pD=12
(D)纯净的重水中, [D+ ][OD- ]>1.0×10-1 4
5.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是( )。
(A)[H+ ][OH- ]乘积不变 (B)pH增大了 (C)[OH- ]降低了 (D)水电离出的[H+ ]增加了
6.常温下,下列溶液中酸性最弱的是( )。
A)pH=4 (B)[H+ ]=1×10-3 mol·L-1 (C)[OH- ]=1×10-11 mol·L-1 (D)[H+ ] ·[OH- ]= 1×10-14
7.某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为( )。
(A)一定大于0.001 mol·L-1 (B)一定等于0.001 mol·L-1
(C)一定小于0.001 mol·L-1 (D)以上说法均欠妥
8.常温下, 某溶液中水的电离度a=10-10/55.5(%), 该溶液的pH可能是( )。
(A)12 (B)10 (C)4 (D)3
9.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定少于7的是( )。
(A)pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液 (B)pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
(C)pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液 (D)pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液
10.下列叙述中,正确的是( )。
(A)中和10 mL 0.1mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01mol·L-1 的醋酸所需同种碱溶液的量不同
(B)等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7
(C)体积相等, pH相等的盐酸和硫酸溶液中, H+离子的物质的量相等
(D)pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH- ]相等
11.今有a·盐酸 b·硫酸 c·醋酸三种酸:
(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末, 在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(3)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1 mol·L-1的三种酸溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________(以上均用酸的序号填写)。
12.在25℃时, 有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液,现取VamL盐酸用该苛性钠溶液中和,需VbmL苛性钠溶液。若a+b=13,则Va/Vb=____________。
13.将pH=3的弱酸溶液稀释100倍,该溶液的pH范围为:__________________。
课堂练习1答案:1CD,2AD,3C,4B,5BD,6D,7D,8AC,9D,10CD。11.(1)c>b=a 。(2)b>a=c。(3)c>a>b 。 b>c=a 。12.1:10。13.3
1.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42—和c(H+)之比约为( )。
(A)1:1 (B)1:2 (C)1:10 (D)10:1
2.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0。则原BaCl2溶液的物质的量浓度为( )。
(A)5.05×10-4 mol·L-1 (B)5.05×10-3 mol·L-1 (C)1.01×10-4 mol·L-1 (D)1.01×10-3 mol·L-1
3.在一定温度下,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的氨水等体积混合后,恰好完全反应,则在该温度下NH3·H2O的电离度为( )。
(A)2% (B)1% (C)0.5% (D)0.01%
4.水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离,则n值是( )。
(A)1×10-14 (B)55.6×107 (C)107 (D)55.6
5.下列叙述中正确的是( )。
(A)使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液(B)使酚酞试液变红色的溶液一定是碱性溶液
(C)使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液
(D)使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液
6.下列试纸使用时, 不宜先用水润湿的是( )。
(A)pH试纸 (B)红色石蕊试纸 (C)淀粉碘化钾试纸 (D)蓝色石蕊试纸
7.将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使之质量百分比浓度为2a%,物质的量浓度为c2 mol·L-1,则c1和c2的关系是( )。
(A)c2 =2 c1 (B)c2 >2 c1 (C) c2 <2 c1 (D)c1 = 2c2
8.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可作酸碱指示剂:HIn(溶液红色) H+(溶液)+In-(溶液黄色) 。在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是( )。
(A)盐酸 (B)碳酸钠溶液 (C)硫酸氢钠溶液 (D)过氧化钠
9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度………今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA ③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_______。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是___,最难结合质子的是___。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)_______。
(A)H3C+3A-=3HA+C3- (B)HB-+A-=HA+B2- (C)H3C+B2-=HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式:
(A)H3C+OH-(过量)=_______________。(B)(过量)+C3-=________________。
10.250 mL pH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250 mL 0.025 mol·L-1 的硫酸溶液相混合, 假设混合后液体体积为500 mL。试求:(1)混合液的pH;
(2)若原250 mL一元强碱中含溶质0.1 g, 则M的相对原子质量为多少?
(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么?
11.在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则Va:Vb=____________(填数字)。
(2)若a+b=13,则Va:Vb=____________(填数字)。
(3)若a+b>14,则Va:Vb=_____________(填表达式),且Va_________ Vb(填:>、<、=)(题中a≤6、b≥8)。
课堂练习2答案:1C,2A,3B,4B,5BC,6A,7B,8B。9.(1)H2B。(2)C3-、HB- 。(3)B、C。(4)H3C+3OH- = C3-+3H2O, 2HA+C3-=2A-+H2C-。10.(1)pH=1.7;(2)Mr=23;(3)变红色、变无色、变红色。11.(1)1;(2)0.1;(3)10a+b-14,>。
1、 常温下,将pH的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓度最接近
A. B.
C. D.
2、pH = 5的强酸与pH = 11的强碱溶液混合至pH=7,求酸碱的体积比?
3、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是A、11:1B、9:1C、1:11D、1:9
4、下列叙述中,正确的是( )。
A、中和10 mL 0.1mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01mol·L-1 的醋酸所需同种碱溶液的量相同
B、中和10 mL Ph=1 醋酸与中和100 mLpH=2的醋酸所需同种碱溶液的量相同
5、在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液等体积混合。
(1)若a+b=14,则溶液呈 性(2)若a+b=13,则溶液呈 性
(3)若a+b>14,则溶液呈 性
6、250C时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是什么?
第三节 盐类的水解
第一课时
知识目标:1、使学生理解盐类水解的本质及盐类水解对溶液酸、碱性的影响及变化规律。
2、盐类水解的离子方程式与化学方程式。
能力目标:1、培养学生分析问题的能力,使学生学会透过现象看本质。
2、培养学生归纳思维能力和逻辑推理能力。
3、培养学生的实验技能,对学生进行科学态度和科学方法教育。
美育目标:通过对盐类水解规律的总结,体会自然万物变化的丰富多彩。
教学重点:盐类水解的本质,理解强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解的规律。
教学难点:盐类水解方程式的书写和分析。
教学方法:启发式实验引导法
教学过程:
复习提问:当溶液中,c(H+) = c(OH-) 中性,常温下,pH = 7
c(H+) < c(OH-) 碱性,常温下,pH > 7
c(H+) < c(OH-) 酸性,常温下,pH < 7
酸的溶液显酸性,碱的溶液显碱性,那么酸与碱反应生成的盐,溶液显什么性?
讲解:同学们,实验是我们探求未知问题的好方法,下面我们做一个实验来看看,将盐溶于水后,溶液的酸碱性到底如何呢?
实验:①取少量CH3COONa溶于水,滴加几滴酚酞试剂,观察颜色变化。
②取少量NH4Cl溶于水,滴加几滴紫色石蕊试剂,观察颜色变化。
③取少量NaCl,溶于水,找一名同学测一下pH值。
注:对于②可以做一个对比,清水中加几滴紫色石蕊试剂,进行比较。
结论:①CH3COONa 碱性 ②NH4Cl 酸性 ③NaCl 中性
学生实验:用PH试纸检验Na2CO3、Al2(SO4)3、KNO3溶液的酸碱性。
讨论:由上述实验结果分析,盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱有什么关系?
小结:盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:
强碱弱酸盐的水溶液 显碱性
强酸弱碱盐的水溶液 显酸性
强酸强碱盐的水溶液 显中性
讲述:下面我们分别来研究不同类盐的水溶液酸碱性不同的原因。
同学活动:请同学们讨论一下第一个问题,为什么CH3COONa水溶液呈碱性呢?醋酸钠、氯化钠都是盐,是强电解质,他们溶于水完全电离成离子,电离出的离子中既没有氢离子,也没有氢氧根离子,而纯水中[H+]=[OH-],显中性。而实际上醋酸钠显碱性,即[H+]<[OH-],氯化铵溶液显酸性,即[H+]>[OH-]
板书:一、盐类的水解:
讲解:CH3COONa溶于水之后,完全电离。(因为CH3COONa是强电解质。)
板书:CH3COONa ═ CH3COO- + Na+………⑴
引导: 把CH3COONa溶于水之后,溶液中存在哪些电离平衡?
板书: H2O H+ + OH-………⑵
讲解:我们知道,CH3COOH是一种弱酸,在溶液中部分电离,溶液中既然存在CH3COO-和H+,根据,可逆反应,反应物和生成物同时共存,那么就一定有CH3COOH。
板书:CH3COO- + H+ CH3COOH………⑶
讲解:把⑴⑵⑶式联立,可得到
板书:水解方程式:
CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH
讲解:这说明CH3COONa溶于水后,反应有NaOH生成,所以溶液显碱性。
学生活动:把上述化学方程式改写成离子方程式。
板书:CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
说明:盐类水解方程式书写注意点
1、盐类水解是可逆反应,写方程式要用“”
2、一般盐类水解程度很小,生成的弱酸或弱碱浓度很小,通常生成气体或沉淀也不发生水解,书写时产物不用“↑”和“↓”。
3、多元弱酸生成的盐水解时,生成弱酸过程应分步表示,以第一步为主。
讲解:随着CH3COONa的加入,对水的电离有什么影响呢?促进了水的电离,可以看作是使水分解了。醋酸钠与水反应的实质是:醋酸钠电离出的醋酸根离子和水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸的过程。
板书:1、盐类水解定义:
在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+ 或 OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。(在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡,使其平衡向右移动,引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。)
酸 + 碱 盐 + 水
板书:2、盐类水解的本质:
弱酸的阴离子和弱碱的阳离子和水电离出的H+或OH-离子结合生成弱电解质,促进了水的电离。
说明:1、只有弱酸的阴离子或弱碱的阳离子才能与H+ 或 OH-结合生成弱电解质。
2、盐类水解使水的电离平衡发生了移动,并使溶液呈酸性或碱性。
3、盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应。
练习:试分析NH4Cl水解呈酸性的原因
讲解:CH3COONa可以看作是弱酸CH3COOH和强碱NaOH生成的盐,这种盐叫做强碱弱酸盐。
板书:二、盐类水解的类型
1、强碱弱酸盐水解(CH3COONa)CO32-,PO43-,S2-,SO32-,ClO-,F-
讲解:由强碱和弱酸反应生成的盐,称为强碱弱酸盐,含有以上弱酸根的盐,常会发生水解。
讨论:分析Na2CO3的水解过程,写出有关反应的离子方程式。
板书: Na2CO3的水解
第一步: CO32-+H2OHCO3-+OH- (主要)
第二步: HCO3- +H2O H2CO3 +OH- (次要)
分析:对于多元弱酸来说,水解要分步写。
提问:该水解反应能放出CO2吗?不能,因为这样的水解程度都很小。
练习:写出K2S水解的化学方程式和离子方程式。
过渡:下面请同学们讨论一下第二个问题。为什么NH4Cl水溶液呈酸性?
学生活动:找一名同学回答,并到黑板上写出分析过程。
总结:NH4Cl可以看作是强酸HCl和弱碱NH3·H2O反应生成的盐,我们把这种盐叫做强酸弱碱盐。类似这样的盐还有Al2(SO4)3、FeCl3、CuSO4等。
板书:2、强酸弱碱盐(NH4Cl)Al3+,Fe3+,Cu2+
练习:写出Al2(SO4)3水解的离子方程式。
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
Cu(NO3)2 Al2(SO4)3 (NH4)2SO4 AgNO3
讨论:以NaCl为例,说明强碱强酸盐能否水解。
小结:由于NaCl电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出来的H+ 或 OH-结合生成弱电解质,所以强碱强酸盐不能水解,不会破坏水的电离平衡,因此其溶液显中性。
板书:3、强酸强碱盐、难溶于水的盐不水解
板书:4、弱酸弱碱盐(NH4Ac)
由于一水合氨和醋酸的电离度相近,因此铵离子、醋酸跟离子水解程度相近,从二溶液显中性。
板书:5、混合盐溶液(酸式盐溶液)
过渡:那么,我们在书写水解离子方程式时,要注意哪些问题?
讨论:请大家根据我们刚才书写水解方程式的方法,说说书写时,要注意哪些问题?
练习:FeCl3、NaHCO3水解的离子方程式及化学方程式。
投影总结:各类盐水解的比较。
盐类
实例
能否水解
引起水解的离子
对水的电离平衡的影响
溶液的酸碱性
强碱弱酸盐
CH3COONa
能
弱酸阴离子
促进水电离
碱性
强酸弱碱盐
NH4Cl
能
弱碱阳离子
促进水电离
酸性
强碱强酸盐
NaCl
不能
无
无
中性
板书:三、影响水解的因素:
内因:盐类本身的性质 这是影响盐类水解的内在因素。组成盐的酸或碱越弱,盐的水解程度越大,其盐溶液的酸性或碱性就越强。“无弱不水解,有弱即水解,越弱越水解,谁强显谁性”
外因:1、温度 由于盐的水解作用是中和反应的逆反应,所以盐的水解是吸热反应,温度升高,水解程度增大。
2、浓度 溶液浓度越小,实际上是增加了水的量,可使平衡相正反应方向移动,使盐的水解程度增大。(最好用勒沙特例原理中浓度同时减小的原理来解释)
3、溶液的酸碱性 盐类水解后,溶液会呈现不同的酸碱性。因此,控制溶液的酸碱性可以促进或抑制盐的水解。如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。
盐的离子与水中的氢离子或氢氧根离子结合的能力的大小,组成盐的酸或碱的越弱,盐的水解程度越大。
过渡:水解反应有什么应用呢?
引入:大家知道泡沫灭火器的灭火原理吗?它就是利用Al2(SO4)3和NaHCO3溶液反应,产生二氧化碳来灭火的。那么Al2(SO4)3和NaHCO3是怎么反应?
讨论:Al3+?和HCO3-在水溶液中能大量共存吗?
分析:Al3+易结合水电离出的