内容正文:
高二—2019人教版—化学—选择性必修1—第三章
水溶液中的离子反应与平衡
(复习课)
学习目标
在证明草酸为弱酸的过程中,掌握弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡知识,进一步形成水溶液中离子反应与平衡的认识思路,发展从粒子的角度认识和分析水溶液中离子反应与平衡的能力。
通过研究草酸钙沉淀的形成与溶解,掌握难溶电解质的沉淀溶解平衡知识。发展粒子观、变化观和平衡观的同时,体会生活中蕴含的平衡理念。
【问题】结石病是一种常见病,以草酸钙(CaC2O4)结石较为常见。我们经常喝牛奶,还有茶,有人说牛奶和茶一起喝会得肾结石,这种说法有依据吗?
(请大家观看视频)
情境引入
【问题】结合视频,请从粒子、反应和平衡的角度分析草酸钙( CaC2O4 )结石形成过程中存在的主要平衡。
【回答】水溶液中草酸电离产生的C2O42-与Ca2+反应并达到沉淀溶解平衡:
找到体系中的粒子
思考粒子之间的反应
确定主要平衡
环节1—认识草酸钙沉淀形成过程中存在的平衡
【分析】
( Ca2+、H2C2O4 )
( 沉淀溶解平衡)
( Ca2+与C2O42-反应)
环节2—设计实验,认识草酸
【问题】从视频中得知,结石的形成与草酸(H2C2O4)有关。 已知草酸是一种二元弱酸,能溶于水。你能提供实验证据证明草酸是一种弱酸吗?
【回顾】本章通过哪些实验事实认识CH3COOH 是一种弱酸的?
课本P56
实验结果表明,相同物质的量浓度的盐酸和醋酸相比较:
从粒子角度分析,相同物质的量浓度的盐酸和醋酸比较,醋酸溶液中H+的浓度小于盐酸中H+的浓度,说明醋酸在水溶液中是部分电离。因此,醋酸是弱酸。
pH 醋酸 > 盐酸
导电能力 醋酸 < 盐酸
与活泼金属反应的剧烈程度 醋酸 < 盐酸
与其他化学平衡一样,当浓度、温度等条件改变时,电离平衡会发生移动。例如,在氨水中加入NH4Cl,NH4Cl在溶液中完全电离,于是溶液中NH4+浓度增大,使NH3·H2O的电离平衡向左移动。在CH3COOH溶液中加入CH3COONa时的情况与此类似。
课本P57
CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO—
CH3COONa = Na+ + CH3COO—
平衡移动
从平衡角度分析,醋酸在水溶液中存在电离平衡,因此醋酸是弱酸。
像NH4Cl和CH3COONa这样,在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+和OH—结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
课本P71
CH3COONa = Na+ + CH3COO—
CH3COO— + H2O ⇌ CH3COOH + OH—
从平衡角度分析,醋酸根在水溶液中存在水解平衡,因此醋酸是弱酸。
【总结】证明CH3COOH 是一种弱酸的思维模型。
从粒子角度分析: CH3COOH溶液中H+浓度比等浓度的一元强酸溶液中H+浓度小。
(1)室温下,测 CH3COOH溶液和等浓度的盐酸的pH。
(2)室温下,测 CH3COOH溶液和等浓度的盐酸的导电能力。
(3)室温下,对比 CH3COOH溶液和等浓度的盐酸与镁条反应的剧烈程度。
从平衡角度分析:
(4) CH3COOH在水溶液存在电离平衡。
(5) CH3COONa在水溶液中存在水解平衡。
CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO—
CH3COO— + H2O ⇌ CH3COOH + OH—
粒子
反应
平衡
水溶液中的离子反应与平衡
认识视角
总结
证明 H2C2O4是一种弱酸的实验方案。
从粒子角度:H2C2O4溶液中H+浓度比等浓度的一元强酸溶液中H+浓度小。
① 室温下,测定 0.01 mol/L H2C2O4溶液的pH。
② 室温下,将形状、大小相同的镁条放入等浓度(0.01 mol/L)的稀H2SO4和H2C2O4 溶液中,比较产生气泡的速率。
③ 室温下,分别测等体积、等浓度(0.01mol/L)的H2C2O4溶液和稀H2SO4的导电能力。
④ 室温下,取 l mL pH=2 的 H2C2O4 溶液,将其稀释至 10 mL,测定稀释后溶液的pH。
⑤ 室温下,向 pH=2 的 H2C2O4 溶液中加入 Na2C2O4 固体,测其pH。
从平衡角度:
(1)H2C2O4在水溶液存在电离平衡:
(2)NaHC2O4 溶液存在水解平衡:HC2O4— + H2O ⇌ H2C2O4 + OH—。
⑥ 室温下,测定 NaHC2O4 溶液的pH。
证明 H2C2O4是一种弱酸的实验方案。
H2C2O4 ⇌ HC2O4— + H+; HC2O4— ⇌ C2O42— + H+。
【讨论1】实验结果发现NaHC2O4溶液显酸性,试分析原因。并讨论实验方案⑥能否作为H2