内容正文:
人教版(2019版)化学
化学反应原理
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第1课时 强、弱电解质及其电离
完成导学案1:把下列物质填入相应项目中
1、电解质的分类
【学习任务一】电解质
向空气要氮肥就是氮的固定。请同学们想一想:可以从哪些角度选择固氮反应?氮气是单质,要变成化合物,无非是两大方面:使氮元素的化合价升高,即氧化氮气,或者使氮元素的化合价降低,即还原氮气。我们很容易想到这两个反应,通过前面的学习,我们知道认识化学反应有几个视角:化学反应速率、反应平衡与反应方向,那么这两个反应进行的程度如何呢?什么数据可以帮助我们判断反应进行的程度呢?显然是化学平衡常数。请大家观察这两个反应在常温下的化学平衡常数,氮气和氧气生成一氧化氮的化学平衡常数为3.8乘以10的负31次方,远小于10的-5次方,而合成氨的化学平衡常数为5乘以10的8次方,那么同学们是否同意,从化学平衡的视角分析,合成氨应该可行!
2
物质
混合物
纯净物
单质
化合物
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
强碱
大多数盐
活泼金属氧化物
强酸
弱酸
弱碱
水
大多数有机物
非金属氧化物及氢化物
离子化合物
共价化合物
极少数盐
电离程度
强电解质一定是离子化合物
×
强酸: 共价化合物
提醒:盐酸、氨水
:是混合物,不是电解质
HCl
NH3·H2O
才是电解质
弱电解质一定是共价化合物
判断:
√
1、电解质的分类
常见的弱电解质:
①弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3 、CH3COOH等。
②弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等。
③个别盐:Fe(SCN)3 (CH3COO)2Pb
④水:是极弱的电解质。
常见的强电解质:
①强酸:HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等。
②强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
③绝大多数盐:如NaCl、(NH4)2SO4、BaSO4等。
④活泼金属氧化物 :如Na2O、MgO
小结:常见的强弱电解质
(1)强电解质:完全电离,书写时用“=== ”
HCl === H+ + Cl- H2SO4 === 2H++
NaOH===Na++OH- Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
NaHSO4 === Na++ H+ + NaHCO3 === Na++ H
强酸
强碱
大多数盐
✪ 特别提示:在熔融状态下 NaHSO4 === Na++ H
2.电解质的的电离
【学习任务一】电解质
H+ +
③多元弱碱:一步书写
①一元弱酸、弱碱:一步电离
②多元弱酸:分步电离,第一步为主
H2CO3 H+ +
H+ +
(2)弱电解质:部分电离,书时用“ ”号
Cu(OH)2 Cu2++2OH-
CH3COOH H+ + CH3COO-
NH3·H2O + OH-
2.电解质的的电离
【学习任务一】电解质
2.电解质的的电离
完成导学案2:写出下列物质在水中的电离方程式:
CH3COOH ; Ba(OH)2 ;
NH3·H2O ; H2SO4 ;
HClO4 ;H2CO3 ;
NaHSO4 ;NaHCO3(熔) ;
NaHSO4(熔) ;NaHCO3 ;
Al(OH)3(酸式) ;Al(OH)3(碱式) ;
一、电解质与非电解质
【学习任务一】电解质
向空气要氮肥就是氮的固定。请同学们想一想:可以从哪些角度选择固氮反应?氮气是单质,要变成化合物,无非是两大方面:使氮元素的化合价升高,即氧化氮气,或者使氮元素的化合价降低,即还原氮气。我们很容易想到这两个反应,通过前面的学习,我们知道认识化学反应有几个视角:化学反应速率、反应平衡与反应方向,那么这两个反应进行的程度如何呢?什么数据可以帮助我们判断反应进行的程度呢?显然是化学平衡常数。请大家观察这两个反应在常温下的化学平衡常数,氮气和氧气生成一氧化氮的化学平衡常数为3.8乘以10的负31次方,远小于10的-5次方,而合成氨的化学平衡常数为5乘以10的8次方,那么同学们是否同意,从化学平衡的视角分析,合成氨应该可行!
7
SO3水溶液能导电为什么是非电解质?还有类似的物质吗?请列举出来
电解质一定可以导电?
【学习任务一】电解质
3.电解质能否导电判断
固体 水溶液 破坏的化学键类型 熔融状态(液态) 破坏的化学键类型 化合物类型
KOH
BaSO4
Al2O3
H2SO4
CH3COOH
NH3·H2O
CH3CH2OH
SiO2
下列情况下(固体、水溶液、熔融状态)能导电的打“√”
视频导学
实验探究盐酸和醋酸的电离程度:取相同体积、0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸
①同条件测pH大小;
②与镁条反应现象;
③导电能力强弱。
实验探究
实验分析
酸 0.1 mol·L-1盐酸 0.1 mol·L-1醋酸
pH大小 较小 较大
导电能力强弱 较强 较弱
与镁条反应的现象 产生无色气泡较快 产生无色气泡较慢
实验结论 实验表明盐酸中c(H+)更大,说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度
强电解质和弱电解质电离行为微观示意图对比
HCl在水中的电离示意图
CH3COOH在水中的电离示意图
思考与讨论2:强、弱电解质在水溶液中存在的微粒有哪些区别?
强电解质的水溶液中:除水分子外,无分子,全都是离子;
弱电解质的水溶液中:溶质分子、水分子和离子。
【学习任务二】强、弱电解质
11
强电解质 弱电解质
概念 在水溶液中能 电离的电解质 在水溶液中只能 电离的电解质
电解质在溶液中的存在形式 只有____________ 既有 , 又有___________
化合物类型 离子化合物、部分共价化合物 共价化合物
实例 ①大部分盐(包括难溶性盐);
② ,如HCl、H2SO4等;
③ ,如KOH、Ba(OH)2等 ① ,如CH3COOH、HClO等;
② ,如NH3·H2O等;
③水
全部
部分
阴、阳离子
阴、阳离子
电解质分子
强酸
强碱
弱酸
弱碱
2.强电解质与弱电解质电离程度比较
【学习任务二】强、弱电解质
思考与讨论:你认为相同浓度的氢氧化钠溶液与氨水的电离程度有无差异?请提出你的假设并设计实验加以验证,完成下表
实验假设
实验方案
实验现象
结论
测定1mol/L的氢氧化钠和氨水的PH值
氢氧化钠在水中的电离程度比一水合氨的大
氢氧化钠溶液的PH值大
氢氧化钠的电离程度大
测定等体积等浓度的氢氧化钠溶液和氨水的导电性
氢氧化钠溶液的导电性强
【学习任务三】强、弱电解质的判断
1. CaCO3、BaSO4、Fe(OH)3都难溶于水,但CaCO3、BaSO4是强电解质,而Fe(OH)3却是弱电解质?
提示:CaCO3、BaSO4溶于水的部分却是完全电离成离子;而Fe(OH)3溶于水是部分电离,是三元弱碱。
提示:溶液的导电能力取决于离子总浓度大小及所带电荷。
2、常温下0.001mol/L的盐酸导电能力比1mol/L的乙酸溶液弱,但乙酸是弱电解质而HCl是强电解质?
作业反思:电解质溶液的导电能力的强弱与电解质本身的强弱并无关系,同温度时,取决于电解质溶液中自由移动离子的浓度、离子所带电荷(及离子迁移的速率)等。
导思
3.BaSO4饱和溶液和0.1 mol·L-1醋酸溶液导电能力很弱,因而它们都是弱电解质,这个观点正确吗?简述理由。
提示 不正确。BaSO4是难溶性盐,其溶液中自由移动的离子浓度很小,但溶于水的BaSO4完全电离成Ba2+和SO42-,故BaSO4是强电解质。醋酸部分电离,0.1 mol·L-1醋酸溶液中离子浓度较小,因而醋酸是弱电解质。
4.下列说法中,可以证明醋酸是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1的醋酸溶液中,c(H+)=0.1 mol·L-1
B.醋酸与水以任意比互溶
C.10 mL 1 mol·L-1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸弱
AD
导思
2. (1)溶液体积、c(H+)相同(PH值相同)的盐酸和醋酸分别与等量的镁(不足)反应:
开始时刻产生氢气的速率_________
反应结束所以时间____________
产生氢气的量_______________
(2)写出上述反应的离子方程式。
1. 1mol/L的硫酸、盐酸、醋酸各1L,分别加入足量的铁。
开始反应时产生氢气的速率________ ,
最终收集到的氢气的物质的量______ 。
硫酸>盐酸>醋酸
硫酸>盐酸=醋酸
相等
相等
盐酸多
导练
3.下图是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化,其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线,以下三个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是_______,与B图变化趋势一致的是____,与C图变化趋势一致的是_____。
(1)Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
(2)醋酸溶液中滴入NH3·H2O至过量
(3)澄清的石灰水中通入CO2至过量
(4)NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
(2)
(1)(3)
(4)
导练
4.下列说法中错误的是( )
A、非电解质一定是共价化合物;
离子化合物一定是强电解质;
B、强电解质的水溶液一定能导电;
非电解质的水溶液一定不导电;
C、浓度相同时,强电解质水溶液的导电性一定比弱电解质强;
D、相同条件下,pH相同的盐酸和醋酸的导电性相同。
B
√
×
√
√
BaSO4的水溶液
SO2溶液于水
导练
5.下列叙述正确的是( )
A.强弱电解质的根本区别在于电离时是否能完全电离
B.所有的离子化合物都是强电解质,所有的共价化合物都是弱电解质
C.强电解质的水溶液中只有离子,没有分子
D.强电解质熔化状态下都能导电
E.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质的强
A
电解质的强弱是由物质的内部结构决定的(能否完全电离)。
与溶液导电能力,与物质溶解度,与化学键无必然的联系!
1.电离:
电解质在水溶液或熔化时离解出自由移动离子的过程
2.电离的条件:
离子化合物:
共价化合物:
水溶液或熔化
水溶液
【学习任务四】电解质的电离
写出下列物质在水溶液中的电离方程式
(1)H2S
(2)Cu(OH)2
(3)CaCO3
(4)KHSO4
(5)NaHCO3
H+ + HS-
== K+ +H+ +SO42-
= Ca2+ +CO32-
Cu2+ + 2OH-
【练习】
= Na+ + HCO3-
+
(6)Al(OH)3
Al(OH)3
Al3+ + 3OH—
AlO2—+ H++ H2O
(酸式电离)
(碱式电离)
两性氢氧化物
HS-
H+ +S2-
KHSO4
=== K+ + HSO4-
熔化
水
【学习任务四】电解质的电离
3.电离方程式的书写规律
1).强电解质在溶液中或熔化时完全电离,用“=”
2).弱电解质在溶液中部分电离,用“ ”
3).多元弱酸分步电离,以第一步为主:
4).多元弱碱也分步电离(较复杂),但写成一步
5)两性氢氧化物”双向”电离
6)共价键在熔化(液态)时不断裂.
1.电离:
电解质在水溶液或熔化时离解出自由移动离子的过程
2.电离的条件:
离子化合物:
共价化合物:
水溶液或熔化
水溶液
【学习任务四】电解质的电离
化合物
离子化合物
共价化合物
固体中有离子,但不能自由移动,不导电
非电解质
熔融、溶液状态不形成离子,不导电
使离子能自由移动
有导电性
熔融
(或溶解)
本无离子,固、液态(熔融)都不导电
溶解
形成自由移动离子
有导电性
强电解质
部分形成自由移动离子
溶解
有导电性
弱电解质
电解质
全部电离
部分电离
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