3.1电离平衡（2课时） 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 电离平衡 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 电解质与非电解质 旧知回顾 1.什么叫电解质？试举例说明。 电解质：在____________或____________下能够导电的_______。 2.什么叫非电解质？试举例说明。 非电解质：在__________和___________下都不能导电的_______。 水溶液中 熔融状态 化合物 化合物 水溶液中 熔融状态 （酸、碱、盐、活泼金属氧化物、少数有机化合物和水） （多数有机化合物、除水以外的非金属氧化物和氨） 判断以下几种说法是否正确，并说明原因 1.石墨、铜能导电，所以是电解质。 2.由于BaSO4难溶于水，所以不是电解质 3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。 4.Cl2、SO2、NH3、Na2O溶于水可导电，所以均为电解质。 5.盐酸、NaCl溶液是电解质 电解质与非电解质 旧知回顾 指出下列物质属于电解质还是非电解质 (1)H2SO4 ___________________ (2)CH3COOH ___________________ (3)NaOH ___________________ (4)NH3·H2O ___________________ (5)H2O ___________________ (6)BaSO4 ___________________ (7)蔗糖 ___________________ (8)酒精 ___________________ (9)CO2 ___________________ 不同电解质的电离程度是否相同？ 电解质 电解质 电解质 电解质 非电解质 非电解质 非电解质 电解质 电解质 旧知回顾 01 强电解质与弱电解质 盐酸和醋酸是生活中经常用到的酸。盐酸常用于卫生洁具的清洁。 有效成分是盐酸 醋酸的腐蚀性比盐酸的小，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？ 强电解质和弱电解质 探究盐酸和醋酸的电离程度 取等体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液，比较其pH值的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察比较并记录现象。 强电解质和弱电解质 实验3-1 强电解质和弱电解质 meiyangyang8602 实验3-1 探究盐酸和醋酸的电离程度 强电解质和弱电解质 实验3-1 探究盐酸和醋酸的电离程度 酸 1.0 mol·L－1盐酸 1.0 mol·L－1醋酸 pH 导电能力 与镁 反应 现象 反应_______，产生气体 反应_______，产生气体 结论 盐酸反应快，表明盐酸中c(H＋)较_______，说明盐酸的电离程度______醋酸的电离程度 小（pH=1） 大（pH≈3） 强 弱 剧烈 缓慢 大 大于 0.1 mol/L 醋酸 0.1 mol/L 盐酸 盐酸、醋酸的电离行为微观示意图对比 水溶液中不存在溶质分子 CH3COOH 部分电离 CH3COOH CH3COO− HCl 完全电离 水溶液中存在溶质分子 H3O+ Cl− 强电解质和弱电解质 在水溶液中能够全部电离的电解质。 强酸：HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等 绝大多数盐：如NaCl、(NH4)2SO4、BaSO4等。 常见的强电解质 强电解质和弱电解质 强电解质 在水溶液中只有一部分分子电离成离子的电解质。 弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3 、 CH3COOH等。 弱碱：NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等 水 常见的弱电解质 强电解质和弱电解质 弱电解质 强电解质和弱电解质 思考 电解质的强弱与溶解性有关系吗？ 电解质的强弱与溶解性无关 某些难溶盐（如BaSO4等），溶于水的部分能完全电离，属于强电解质。 能否根据溶液导电能力判断电解质的相对强弱？ 不能，导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关。 H2SO4 = 2H+ + SO42- 强电解质用等号，弱电解质用可逆号。 CH3COOH CH3COO - + H+ 二元及多元弱酸的电离分步完成。 多元弱碱的电离认为一步完成。 H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32- Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- 强等号、弱可逆 多元弱酸分步写 多元弱碱一步完 强电解质和弱电解质 电解质电离方程式的书写 酸式盐 ①强酸式盐： NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ ②弱酸式盐： NaHCO3＝Na＋＋HCO3－ HCO3－ H＋＋CO32－ 酸式盐看强弱 强电解质和弱电解质 电解质电离方程式的书写 请写出H2SO4、NH3·H2O 、H2CO3、NaHCO3 、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。 对点练习 H2SO4＝2H＋＋SO42－ NH3·H2O 　 NH4＋＋OH－ H2CO3 H＋＋HCO3－ HCO3－ H＋＋CO32－ NaHCO3＝Na＋＋HCO3－ HCO3－ H＋＋CO32－ Ba(OH)2＝Ba2＋＋2OH－ 高中阶段，极性共价键有水才电离，没水不电离！ 在水溶液中：NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－ 熔融状态下：NaHSO4＝Na＋＋HSO4－ 【思考】熔融状态下NaHSO4的电离方程式？ 强电解质和弱电解质   强电解质 弱电解质 电离程度 完全电离 部分电离 电离过程 不可逆，不存在平衡 可逆过程，存在平衡 电解质在溶液中的存在形式 只有阴、阳离子 既有阴、阳离子又有电解质分子 强电解质和弱电解质 强电解质与弱电解质的比较 02 弱电解质的电离平衡 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生成分子的速率相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。 v（电离） v（结合） 弱电解质电离平衡状态建立示意图 时间 v(电离) = v(结合) 电离平衡状态 0 弱电解质的电离平衡 meiyangyang8602 逆 弱电解质的电离 定 溶液中各分子、离子的浓度保持不变 变 条件改变时，电离平衡发生移动。 弱电解质的电离平衡 特点 等 v电离=v结合≠ 0 动 动态平衡 内因 弱电解质本身的性质（决定性因素） eg：电离程度 盐酸 > 醋酸 > 碳酸 弱电解质的电离平衡 影响因素 通常电解质越弱电离程度越小 外因 温度 升温平衡向电离方向移动 弱电解质的电离是吸热 加水稀释，平衡向右移动 越稀越电离 浓度 弱电解质的电离平衡 影响因素 越热越电离 外因 在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离 子的强电解质，使电离平衡向左移动 同离子效应 发生化学反应 在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离出的离子发生反应的物质，使电离平衡向右移动 弱电解质的电离平衡 影响因素 改变条件 平衡移动方向 电离程度 n(H+) c(H+) c(Ac-) 导电能力 加水 加冰醋酸 通入HCl(g) 加NaAc(s) 加NaOH(s) 升高温度 CH3COOH CH3COO - + H+ 弱电解质的电离平衡 03 弱电解质的 电离平衡常数 在一定温度下，当弱电解质达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 电离平衡常数 含义   电离方程式 电离常数表达式 CH3COOH NH3·H2O 本质上也是平衡常数，所以表示方法一样 电离平衡常数 表示方法 （1）一元弱酸、弱碱 购买该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 如发现侵权行为，欢迎联系小杨老师15521324728，不胜感激~ 28   电离方程式 电离常数表达式 H2CO3 Cu(OH)2 H2CO3 H+ + HCO3- H+ + K1＝ K2＝ Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- K＝ （2）多元弱酸、弱碱 电离平衡常数 由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用第四节要学到的难溶物的溶度积常数。 购买该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 如发现侵权行为，欢迎联系小杨老师15521324728，不胜感激~ 29 多元弱酸的电离是分步进行的，每一步各有电离常数。 通常用Ka1 、Ka2 、Ka3等来分别表示 =4.3×10-7 =5.6×10-11 ≫ 注意事项：比较多元弱酸的各步电离常数可以发现，Ka1 ＞Ka2 ＞Ka3 ……当Ka1≫Ka2 时，计算多元弱酸中的c (H+)，或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。 H2CO3 H+ + H+ + CO32- H2CO3 Ka1＝ Ka2＝ （2）多元弱酸 电离平衡常数 电离平衡常数表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸性（或碱性）越强。 CH3COOH H2CO3 H2S K=1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 电离平衡常数的意义 电离平衡常数 购买该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 如发现侵权行为，欢迎联系小杨老师15521324728，不胜感激~ 31 1. 内因：弱电解质本身的性质。 2. 外因：电离平衡常数只跟温度有关，温度升高，电离平衡常数增大。 知识回顾：平衡常数的影响因素是什么？ 切记，对于同一物质，平衡常数只跟温度有关 电离平衡常数的影响因素 电离平衡常数 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 购买该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 如发现侵权行为，欢迎联系小杨老师15521324728，不胜感激~ 32 04 电离平衡常数的应用 1. 列出“三段式”计算 2. 由于弱电解质的电离程度比较小，最终计算时， 一般弱电解质的平衡浓度≈起始浓度（即忽略弱电解质电离的部分）。 电离平衡常数的应用 1、电离平衡常数的相关计算 课本P60例题 购买该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 如发现侵权行为，欢迎联系小杨老师15521324728，不胜感激~ 34 弱酸的Ka越大，电离程度越大，越容易电离出H+，酸性越强。 弱碱的Kb越大，电离程度越大，越容易电离出OH-，碱性越强。 电离平衡常数的应用 2、判断弱电解质的相对强弱 一般弱酸的电离常数越小，酸性越弱，弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。 3、判断离子结合氢离子的能力 酸性 ： CH3COOH＞H2CO3＞ CH3COO- _____ HCO3- _____ CO32- ＜ ＜ 结合H+能力： 一定温度下，弱电解质的K值越大，电离程度越大，酸性（或碱性）越强。 电离平衡常数的应用 实验3-2 向盛有2 mL 1mol/L 醋酸的试管中滴加1 mol/L Na2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测Ka(CH3COOH)与Ka1(H2CO3) 的大小？ 现象 有气泡产生 反应生成了CO2，化学方程式为： 2CH3COOH + Na2CO3=2CH3COONa + H2O +CO2↑ CH3COOH的酸性比H2CO3的强，Ka(CH3COOH) > Ka1(H2CO3) 原理 结论 一定温度下，弱电解质的K值越大，电离程度越大，酸性（或碱性）越强。 酸性：HCOOH ＞ HCN HCOOH＋NaCN===HCN＋HCOONa 【例】 已知：Ka(HCOOH)＝1.77×10－4 Ka(HCN)＝4.9×10－10 HCOONa 与 HCN不反应 问下列反应是否能发生，若能发生请写出化学方程式： （2）HCOONa 与 HCN溶液： 强酸制弱酸——弱酸与盐溶液的反应规律 电离平衡常数的应用 4、判断复分解反应能否发生，以及确定产物 （1）HCOOH与NaCN溶液： 一般弱酸的电离常数越小，酸性越弱，弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。 酸性 ： CH3COOH＞H2CO3＞ CH3COO- _____ HCO3- _____ CO32- ＜ ＜ 结合H+能力： 电离平衡常数的应用 4、判断离子结合氢离子的能力 Administrator (A) - 3班 05 一元强酸与 一元弱酸的比较 压强/kPa 时间/s 0 100 200 300 120 140 160 镁与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化示意图 2 mol/L盐酸 2 mol/L醋酸 【思考与讨论】向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L－1盐酸、2 mL 2 mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题 ： （1)两个反应的反应速率及其变化有什么特点？ （2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 一元强酸与一元弱酸的比较 【思考与讨论】向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L－1盐酸、2 mL 2 mol·L－1醋酸， n(Mg) = 0.0021 mol n(酸) = 0.004 mol 【结 论】 ①等质量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,与盐酸反应的速率大，与醋酸反应的速率小。 一元强酸与一元弱酸的比较 ②过量的镁分别与同体积同浓度的盐酸和醋酸反应时,生成氢气的体积相同。 Mg条与盐酸、醋酸反应的化学方程式分别为： Mg ＋2HCl= MgCl2＋H2↑ Mg＋2CH3COOH=(CH3COO)2Mg＋H2↑ 反应本质为Mg失去电子，H+得到电子生成H2 c(H+)为影响反应速率的主要因素 初始阶段，2 mol/L 的盐酸的c(H+)为：2 mol/L 2 mol/L 的醋酸的c(H+)为：小于2 mol/L 与Mg条反应，初始阶段的反应速率：盐酸 ＞ 醋酸 42 2 mL 2 mol/L 的盐酸和2 mL 2 mol/L醋酸可电离的n(H+) HCl H+ + Cl− n(H+)＝0.004 mol CH3COOH CH3COO− + H+ n(H+)＝0.004 mol 当镁过量时，反应结束后， n(H2)＝0.002 mol 相同条件下，两锥形瓶压强基本相等 1、相同体积、相同物质的量浓度（c）的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较 项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 一元强酸与一元弱酸的比较 2、相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 一元强酸与一元弱酸的比较 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$