内容正文:
——探讨如何更高效除水垢
弱电解质的电离平衡
1
情境导入
水垢的危害
可能会导致人体腹痛、腹胀、便秘等消化问题。
提高结石的发病率,如肾结石、胆结石等。
用含有水垢的水洗澡可能导致皮肤干燥、发痒。影响衣物和洗涤设备的寿命等。
科普小知识:
思考与讨论
1.水垢的主要成分是什么?如何除去?
CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3等,加酸可以除水垢!
2.用强酸还是弱酸除水垢?为什么?
弱酸,因为弱酸对除垢的金属腐蚀性小,且更安全
3.生活中有哪些弱酸?相同浓度的这些酸,哪个除水垢效果好??
醋酸、柠檬酸、苹果酸
一.电离平衡常数
1.定义:在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,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
2、表达式:
对于一元弱酸
HA H++A-
Ka=
c ( H+) .c( A-)
c(HA)
对于一元弱碱
BOH B++OH-
Kb=
c ( B+).c( OH- )
c(BOH)
3.多元弱酸的Ka:
多元弱酸分步电离,每一步都有电离平衡常数,通常用Ka1、Ka2、Ka3……来分别表示。
注:Ka1≫Ka2≫Ka3,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。
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质酸性(或碱性)越强。
4.电离平衡常数的意义:
查阅资料:
醋酸:Ka=1.75×10-5
柠檬酸(三元弱酸):Ka1=7.4×10-4 Ka2=1.7×10-5 Ka3=4.0×10-7
苹果酸(二元弱酸):Ka1=1.4×10-3 Ka2=1.7×10-5
相同浓度的醋酸、柠檬酸、苹果酸哪个去水垢效果好?
除垢效果 : 苹果酸 > 柠檬酸 > 醋酸
醋酸更易得且廉价,探讨如何用醋酸除水垢效果更佳
二.电离平衡
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡示意图
时间
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
1.定义:
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,达到了电离平衡状态。
2.特征
二.电离平衡
逆:弱电解质的电离是可逆过程
等:V电离 = V结合≠0
动:电离平衡是一种动态平衡
定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
变:条件改变时,电离平衡发生移动
条件改变 平衡移动方向 c(H+) 电离程度
加水稀释
升高温度
加入柠檬片
加NaHCO3
加Na2CO3
右移
减小
探讨日常生活中的条件对醋酸电离平衡的影响,寻找高效的除水垢方法。
CH3COOH CH3COO - + H+
右移
左移
右移
右移
增大
增大
增大
减小
减小
增大
减小
增大
增大
越热越电离
越稀越电离
温度
越热越电离
浓度
越稀越电离
加入有相同离子的强电解质会抑制电离
加入能与离子反应的物质可促进电离
外
因
同离子效应
化学反应
三.电离平衡的影响因素
下列哪些方法可以使醋酸除水垢更高效?
加水稀释
加热
加小苏打或者纯碱
加点柠檬汁或者苹果汁
加食盐
加料酒
小组讨论
观看视频
思考讨论
1.视频中除水垢的方法有哪些?
2.这些方法能高效除水垢吗?为什么?
分小组讨论设计高效的除垢方案,回家动手做实验,并拍成视频,返校后分小组进行分享讨论,评出最佳除垢方案和最佳除垢能手小组!
课后作业
本课已结束,记得复习及完成课后作业哦~
Lavf58.20.100
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