資源簡介

(共28張PPT)
專題3 水溶液中的離子反應(yīng)
第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡
第一課時 弱電解質(zhì)的電離平衡
課前導入
鹽酸主要用于衛(wèi)生清潔，如潔廁劑的主要成分是鹽酸(HCl)，為什么不用醋酸(CH3COOH)？
為什么除水垢用醋酸(CH3COOH)、而不用鹽酸(HCl)？
課前導入
電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。如：酸、堿、鹽、活潑金屬氧化物、H2O。
電離：電解質(zhì)溶于水或受熱融化時，形成自由移動的離子的過程。
非電解質(zhì)：在水溶液和熔融狀態(tài)下都不能導電的化合物。如：多數(shù)有機化合物、非金屬氧化物和氨等。
課前導入
疑點突破：
1.電解質(zhì)、非電解質(zhì)的前提必須為化合物，故單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)；
2.電解質(zhì)必須是化合物本身能電離出離子，否則不屬于電解質(zhì)。例：NH3、SO2、CO2 ；
3.電解質(zhì)的導電：導電的條件是溶于水或熔融狀態(tài)；
4.導電的本質(zhì)是自由離子的定向移動；
5.導電能力與離子濃度和離子所帶電荷有關(guān)。
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
探究鹽酸和醋酸的電離程度
取等體積、0.1 mol/L的鹽酸和醋酸溶液，比較其pH值的大小，試驗其導電能力，并分別與等量鎂條反應(yīng)。觀察比較并記錄現(xiàn)象。
pH
導電能力
與鎂條反應(yīng)
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
不同的電解質(zhì)在水溶液中的電離程度是否有差異呢？
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
pH
導電能力
與鎂條反應(yīng)
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
pH=1
pH≈3
強
弱
產(chǎn)生氣泡速度較快
產(chǎn)生氣泡速度較慢
結(jié)論：相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸的電離程度不一樣
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
微觀分析
鹽酸中存在H+、Cl-（無HCl分子）
醋酸溶液中存在H+、CH3COO-和CH3COOH分子
0.1mol/L HCl(aq)
c(H+) =
10-1
=0.1 mol/L
HCl = H+ + Cl-
提示：c(H+)=10-pH
0.1mol/L CH3COOH(aq)
c(H+) ≈
0.001 mol/L
CH3COOH CH3COO- + H+
H3O+是水合氫離子，氫離子被水分子吸引而形成的產(chǎn)物。純凈的酸不導電，與水結(jié)合形成離子才導電。
【結(jié)論】
HCl 分子在水中完全電離；
CH3COOH 分子在水中部分電離，且非常微弱。
強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
強電解質(zhì)
弱電解質(zhì)
電解質(zhì)
在水溶液里全部電離成離子
在水溶液里只有部分分子電離成離子
①強酸：HCl、H2SO4等；②強堿：NaOH、Ca(OH)2等
③絕大多數(shù)鹽：如NaCl、BaSO4等
④活潑金屬氧化物：Na2O、CaO等
①弱酸：HF、HClO、CH3COOH、H2CO3、H2S、H2SO3、H3PO4 等。
②弱堿：NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等
③水是極弱的電解質(zhì)。
④少數(shù)鹽：(CH3COO)2Pb
強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)與其溶解性無關(guān)
弱電解質(zhì)的電離平衡
電離方程式的書寫
強電解質(zhì)在溶液中完全電離，用“＝”
弱電解質(zhì)在溶液中部分電離，用“ ”
多元弱酸分步電離，分步書寫電離方程式，多元弱堿也是分步電離，但可按一步電離寫出。
強電解質(zhì)
強酸
強堿
正鹽
強酸的酸式鹽
弱酸的酸式鹽
完全電離，如HCl == H+ + Cl-
完全電離，如Ba(OH)2 == Ba2+ + 2OH-
完全電離，如CH3COONH4 = CH3COO - + NH4+
完全電離，如NaHSO4＝Na＋＋H+＋SO42-（水溶液）
第一步完全電離，第二步弱酸酸根部分電離，如
NaHCO3＝Na＋＋HCO3－ ；HCO3－ H＋＋CO32－
NaHSO4 （熔融） ＝Na＋＋HSO4－ （熔融態(tài)）
弱電解質(zhì)的電離平衡
我們將冰醋酸加入水中，冰醋酸會發(fā)生如何的變化？
水
冰醋酸
c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) v(電離) v(結(jié)合)
開始時
接著
最后
0
0
最大
最大
0
增大
增大
減小
減小
增大
不變
不變
不變
不變
不變
為什么醋酸的電離用“ ”表示？能否從微觀角度給出解釋？
弱電解質(zhì)的電離平衡
CH3COOH CH3COO-+H+
電離過程是可逆的，故存在電離平衡。
左→右：弱電解質(zhì)電離成離子
右←左：離子結(jié)合成弱電解質(zhì)
CH3COOH
液 面
CH3COO-
H3O+
CH3COOH
CH3COO-
H3O+
電離
結(jié)合
H2O
H2O
CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+
醋酸在水溶液中電離的化學方程式可表示為：
在水溶液中，分子或離子通常與一定數(shù)目的水分子結(jié)合在一起，其中水合氫離子中的H2O可省略不寫，用氫離子表示，則其電離方程式可表示為：
弱電解質(zhì)的電離平衡
反應(yīng)速率
V(電離)
V(結(jié)合)
V(電離) = V(結(jié)合) 電離平衡狀態(tài)
弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖
時間
電離平衡也是一種化學平衡
在一定溫度下，當弱電解質(zhì)在水溶液中的電離達到最大限度時，電離過程并未停止。此時，弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等，溶液中弱電解質(zhì)分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化，弱電解質(zhì)的電離達到了電離平衡狀態(tài)。
弱電解質(zhì)的電離平衡
弱
等
動
定
變
——研究對象為弱電解質(zhì)
——v電離= v結(jié)合≠0
——弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的
速率相等
——平衡時，溶液中離子濃度和分子濃度都保持不變
——外界條件改變，電離平衡發(fā)生改變
電離平衡特征：
弱電解質(zhì)的電離平衡
如0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)在1×10-3 mol·L-1左右。
1.電離過程是吸熱的。
2.弱電解質(zhì)的電離屬于可逆過程，分子、離子共存。
3.弱電解質(zhì)在溶液中的電離都是微弱的。
4.電離方向是微粒數(shù)增多的過程。
弱電解質(zhì)電離的特點
弱電解質(zhì)的電離平衡
影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素有哪些
電離平衡移動方向又有什么規(guī)律呢
電離平衡移動也遵循勒夏特列原理
影響因素 平衡移動方向
溫度
濃度
影響因素：溫度、濃度、壓強
升溫電離平衡向吸熱方向移動
增大某粒子濃度電離平衡向該粒子濃度減小的方向移動
×
弱電解質(zhì)的電離平衡
改變 條件 電離平衡移動方向 C(H+) C(Ac-) C(HAc) 導電能力 電離程度
(電離度)
通HCl氣體
加NaOH(s)
加NaAc(s)
加冰醋酸
加Na2CO3
逆向
增大
減小
正向
減小
增大
減小
逆向
減小
增大
增大
增大
減小
增大
減小
增大
增大
減小
正向
增大
對0.1mol/L的CH3COOH溶液進行下列操作，請判斷填空
正向
減小
減小
增強
增大
增大
增強
增強
增強
增強
弱電解質(zhì)的電離平衡
通常電解質(zhì)越弱電離程度越小。
內(nèi)因：
①溫度
②濃度
③其他因素
外因：
電離平衡是動態(tài)平衡，遵循勒夏特列原理
特別說明：電離程度相當于化學反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
已電離弱電解質(zhì)分子數(shù)
原弱電解質(zhì)分子數(shù)
×100%
電離度 =
已電離的溶質(zhì)濃度
溶質(zhì)的初始濃度
= ————————×100%
弱電解質(zhì)的電離平衡
①加水稀釋：平衡向右移動，電離程度增大。（越稀越電離）
②增大弱電解質(zhì)濃度:平衡向右移動，電離程度減小；（越稀越電離）
③同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的
強電解質(zhì)，使電離平衡逆向移動。（同粒抑電離）
④化學反應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入能與弱電解質(zhì)電離出的某種離子
反應(yīng)的物質(zhì)時，使電離平衡正向移動。（反應(yīng)促電離）
（1）濃度的影響：
弱電解質(zhì)的電離平衡
【結(jié)論】由于電離過程吸熱，升高溫度，電離平衡向電離的方向移動，電離程度增大； 降低溫度，電離平衡逆向移動，電離程度減小。
CH3COOH CH3COO- + H+
【思考】c(CH3COO-)和c(H+)怎樣變化？
增大
△H>0
“越熱越電離”
【特別注意】易揮發(fā)或易分解的弱電解質(zhì)的電離平衡，溫度過高，使分子濃度減小，平衡向逆向移動。
（2）溫度的影響：
弱電解質(zhì)的電離平衡
CO2、H2CO3？
思考：小孩大哭過后，容易出現(xiàn)抽抽搭搭，停不下來、喘不上氣，或者手腳僵硬的情況。
已知人體血液中存在如下平衡：
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
人體血液的pH需維持在7.35~7.45。
當pH＜7.35會導致酸中毒，pH大于7.45會導致堿中毒。
小孩大哭后出現(xiàn)的生理癥狀，與上述平衡相關(guān)，是隨著哭泣，呼出大量CO2，平衡狀態(tài)改變后，發(fā)生了輕微堿中毒。
弱電解質(zhì)的電離平衡
分析問題的化學本質(zhì)
直接吸入大量CO2合理嗎？
需要控制條件，使上述平衡正向移動
【思考】出現(xiàn)輕微堿中毒后，如何緩解中毒癥狀呢？
可用紙袋，罩于鼻、口上再呼吸，增加動脈血CO2濃度
嚴重時需及時就醫(yī)
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
隨堂訓練
1.下列物質(zhì)的分類組合全部正確的是(　　)
選項 強電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 非電解質(zhì)
A NaCl HF Cl2
B NaHSO4 NaHCO3 CCl4
C Ba(OH)2 HCl Cu
D AgCl H2S C2H5OH
D
隨堂訓練
2.將1 mol冰醋酸加入一定量的蒸餾水中最終得到1 L溶液。下列各項中，表明已達到電離平衡狀態(tài)的是(　　)
A．CH3COOH的濃度達到1 mol·L－1
B．H＋的濃度達到0.5 mol·L－1
C．CH3COOH的濃度、CH3COO－的濃度、H＋的濃度均為0.5 mol·L－1
D．CH3COOH分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成CH3COOH分子的速率相等
D
隨堂訓練
3．醋酸是電解質(zhì)，下列能說明醋酸的是(　　)
A. 醋酸與水能以任意比例互溶
B. 0.1 mol·L－1醋酸的pH比0.1 mol·L－1的鹽酸的pH大
C. 蛋殼浸入白醋中有氣體放出
D. 大小相同的鋅粒與鹽酸和醋酸反應(yīng)，醋酸產(chǎn)生H2的速率慢
B
隨堂訓練
4．在氨水中存在下列電離平衡：NH3·H2O NH4＋＋OH－，下列情況能引起電離平衡向正向移動的有(　　)
①加NH4Cl固體　②加NaOH溶液　③通HCl
④加CH3COOH溶液　⑤加水　⑥加壓
A．①③⑤　　　B．①④⑥ C．③④⑤ D．①②④
C
隨堂訓練
5．【雙選】c(H＋)相等的鹽酸(甲)和醋酸(乙)，分別與鋅反應(yīng)，若最后鋅已全部溶解且放出氣體一樣多，則下列說法正確的是(　　)
A．反應(yīng)開始時的速率：甲>乙
B．反應(yīng)結(jié)束時的c(H＋)：甲<乙
C．反應(yīng)開始時的酸的物質(zhì)的量濃度：甲＝乙
D．反應(yīng)所需時間：甲>乙
BD
謝謝觀看

展開更多......

收起↑