3.1.1 电离平衡 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与电离平衡 第一节 电离平衡 课时1 电离平衡 2025/9/9 2 2024级化学组江福胜 核心素养 宏观辨识与微观探析： 理解弱电解质的电离平衡。能从宏观和微观相结合的视角，认识弱电解质并能用符号表征出来。 证据推理与模型认知： 通过建立化学平衡的认知模型学习电离平衡，重点理解外界条件对弱电解质电离平衡的影响。 科学探究与创新意识 电离平衡与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关,培养科学态度与社会责任等方面的学科核心素养。 2025/9/9 3 2024级化学组江福胜 课堂导入 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？ 2025/9/9 4 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 1. 电解质和非电解质 常见的电解质： ①酸。如：HClO4、 H2SO4、HNO3、H3PO4、CH3COOH ②碱。如：KOH、NaOH、Ba(OH)2 、Ca(OH)2、Cu(OH)2、Mg(OH)2 ③盐。如：KNO3、KMnO4、FeSO4 、 NaCl、ZnS、CaCl2 ④金属氧化物。如Na2O、CaO、ZnO、CuO、Fe2O3、Al2O3 ⑤金属氢化物+酸性非金属氢化物。 ⑥H2O ----在水溶液里或熔融状态下，能够导电的化合物。 (1)电解质 条件 现象 物质类别 2025/9/9 5 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 1. 电解质和非电解质 在水溶液里和熔融状态下，能不导电的化合物。 (2)非电解质 常见的非电解质： ①非金属氧化物。如：CO2、SO2等(除H2O) ②大多数有机物。如：蔗糖、酒精(除有机酸) ③非酸性的非金属氢化物。如：NH3 2025/9/9 6 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 2025/9/9 7 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸 pH 导电能力 实验现象 化学方 程式 Mg ＋ 2HCl=MgCl2 ＋ H2↑ Mg ＋ 2CH3COOH=(CH3COO)2Mg ＋ H2↑ 1.0 3.0 镁条表面产生气泡较快 镁条表面产生气泡较慢 导电能力强 导电能力弱 2025/9/9 8 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 为何相同浓度的盐酸和醋酸氢离子与等体积镁条反应有如此差异？ 9 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 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− 2025/9/9 2024级化学组江福胜 2025/9/9 10 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 ——依据电解质电离程度的差异对电解质进行分类 分类依据 强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI 强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH) 绝大多数盐：NaCl、Na2CO3、CaCO3、AgCl等 金属氧化物：Na2O、CaO等 水溶液或熔融状态下能全部电离 强电解质 弱电解质 水溶液或熔融状态下能部分电离 弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO、HF等 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2等 极少数盐：(CH3COO)2Pb、HgCl等 H2O 2025/9/9 11 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 电解质强弱与物质溶解度无关，如AgCl虽难溶于水，但为强电解质 强电解质导电性不一定比弱电解质强，导电性强弱与离子浓度和离子所带电荷数有关 2025/9/9 12 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 ①溶液当中离子浓度 ②离子所带的电荷量 相同体积的低浓度盐酸和高浓度盐酸，浓度高的导电能力更强 相同体积、浓度的NaCl和MgSO4，MgSO4导电能力更强 离子浓度×离子所带的电荷量 电荷浓度越大，电解质溶液的导电能力越强 和电解质本身无关，强电解质溶液导电能力不一定强，弱电解质溶液导电能力不一定弱 电荷浓度 2025/9/9 13 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 【例1】回顾所学内容，判断正误： BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质( ) HClO为弱酸，故NaClO为弱电解质( ) 强电解质在溶液中不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中存在溶质分子( ) 【例2】下列有关说法错误的是 (　) A.食醋属于弱电解质 B.适当加热,食醋的导电能力会增强 C.食醋中含有CH3COOH分子 D.醋酸电离方程式为CH3COOH ⇌CH3COO-+H+ A 【例3】现有以下物质: ①硫酸铜晶体,②碳酸钙固体,③纯磷酸,④硫化氢,⑤三氧化硫,⑥金属镁, ⑦石墨,⑧固态苛性钾, ⑨氨水,⑩熟石灰固体。 (1)属于强电解质的是　 (填序号,下同)。  (2)属于弱电解质的是　　　　。 (3)属于非电解质的是　　　　。  (4)既不是电解质,又不是非电解质的是　 。  (5)能导电的是　　　　。  ①②⑧⑩ ③④ ⑤ ⑥⑦⑨ ⑥⑦⑨ 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 2025/9/9 14 2024级化学组江福胜 14 【例4】某兴趣小组的同学向一定体积的CuSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液(假设2种溶液的密度相同),并测得混合溶液的导电能力随反应时间变化的曲线如图所示,下列说法错误的是 (　) A.CuSO4的电离方程式为CuSO4 =Cu2++S B.“a→b”的过程中,溶液由蓝色逐渐变成无色 C.“b→c”的过程中,可移动的离子有Ba2+和OH- D.“a→c”的过程中,导电能力先减小后增大的原因为生成的BaSO4和Cu(OH)2为非电解质 D 　　 一、强弱电解质 2. 强弱电解质 2025/9/9 15 2024级化学组江福胜 2025/9/9 16 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 3. 电离方程式的书写 观察盐酸和醋酸溶液中的微粒，我们如何将其用化学方式进行表达？ 2025/9/9 17 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 3. 电离方程式的书写 强电解质的电离方程式 弱电解质的电离方程式 CH3COOH :_________________________ NH3·H2O :___________________________ H2CO3 :_____________________________ Fe(OH)3 :___________________________ NaOH:_________________________ H2SO4 :________________________ 强电解质和弱电解质电离过程符号的表达 ______________________________ 2025/9/9 18 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 3. 电离方程式的书写 (1) 左边物质是化学式，右边为离子符号 (2) 离子数目写在离子符号前面 (3) 满足原子守恒和电荷守恒 方程式左右两边带相同 的电荷，且电量相同 2025/9/9 19 2024级化学组江福胜 一、强弱电解质 3. 电离方程式的书写 注意： (1)强电解质完全电离用“ == ”连接；弱电解质部分电离用“ ⇌”连接 (2)多元弱酸的电离，分步电离，分步写； 多元弱碱的电离，分步电离，一步写到位 (3)对于酸式盐： 强电解质 ②弱酸的酸式盐在水中电离出金属阳离子和酸式根，其次酸式根再部分电离 ③在熔融状态下，任何酸式盐都只电离出金属阳离子和酸式根，酸式根不电离 ①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，酸式根拆成氢离子和酸根 共价化合物只在水溶液中电离； 离子化合物在水溶液和熔融状态都能电离 2025/9/9 20 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 1. 电离平衡状态的建立 我们都知道是部分电离，那么，应该如何理解部分电离呢？从左向右我们可以看做是离子化过程。改变条件，如增加c(CH3COO-)，则离子化程度加大，那是否存在从右向左的分子化过程呢？ 2025/9/9 21 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 1. 电离平衡状态的建立 探究三：往0.1mol/L CH3COOH加入少量0.1mol/L CH3COONa，用pH计测量溶液的pH值，与0.1mol/L CH3COOH的pH值相比，pH值变大 实验探究：3-1 2025/9/9 22 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 1. 电离平衡状态的建立 为什么溶液pH值会变大呢？ 电离初始，弱电解质分子电离成离子的速率随着分子的减小而逐渐减小；同时离子结合成分子的速率随着离子浓度的增大而逐渐增大。一段时间后，两者的速率相等，达到电离平衡状态 结论： 电离平衡与化学平衡相类似，均在同一时间，同一条件下正逆方向同时进行 2025/9/9 23 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 1. 电离平衡状态的建立 时间 反应速率 弱电解质分子 电离成离子的速率 离子结合成 弱电解质分子的速率 两种速率相等，处于电离平衡状态 2025/9/9 24 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 2. 电离平衡状态的特点 ——研究对象为弱电解质 ——电离平衡与化学平衡一样是动态平衡 ——达到平衡时，溶液中离子浓度和分子浓变浓度度都保持不变 ——弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等 弱 等 动 定 变 ——条件改变改变，电离平衡发生发生移动，各粒子的浓度都要发生改变 弱 等 动 定 变 2025/9/9 25 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素 已知人体血液中存在如下平衡： 人体血液的pH需维持在7.35~7.45。当pH＜7.35会导致酸中毒，pH大于7.45会导致碱中毒。 小孩大哭后出现的生理症状，与上述平衡相关，是随着哭泣，呼出大量CO2，平衡发生移动，发生了轻微碱中毒。 你知道吗？小孩大哭过后，容易出现抽抽搭搭，停不下来、喘不上气，或者手脚僵硬等症状。如何缓解呢？ 2025/9/9 26 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素 外界条件改变 弱电解质电离平衡与其他化学平衡一样，属于动态平衡 温度 浓度   电离平衡会发生移动 对于同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间通过碰撞结合成分子的机会越少，电离程度越大 2025/9/9 27 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——内因 本质因素：电解质本身的结构和性质，越弱越难电离 取相同体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸，试验其导电能力 离子浓度大，导电能力强 离子浓度小，导电能力弱 2025/9/9 28 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (1)温度 当温度变化时候，电离平衡会如何移动？ 讨论 pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表所示： 温度 20 ℃ 24 ℃ pH 3.05 3.03 (已知pH越小，c(H+)越大) 请判断醋酸的电离过程是吸热过程还是放热过程？ ΔH ＞0 温度升高，电离平衡正向移动 温度升高，溶液pH下降，c(H+)增大 2025/9/9 29 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (1)温度 讨论弱电解质的电离程度时候，应当指出该弱电解质中溶质的浓度和温度。如不注明温度，通常指25 ℃ 越热越电离！！！ 2025/9/9 30 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (2)浓度 ①同离子效应——C反、C生变化引起的平衡移动 改 变条 件 平衡移 动方向 ) ) ) ) 电离 程度 加 盐 酸 加NaAc (s) 加CH3COOH 逆向 减小 减小 增大 增大 增大 减小 逆向 增大 增大 减小 减小 增大 减小 正向 增大 增大 增大 增大 减小 减小 类比第二单元化学 平衡移动的影响因素 2025/9/9 31 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (2)浓度 ②离子反应效应——C反、C生变化引起的平衡移动 改 变条 件 平衡移 动方向 ) ) ) ) 电离 程度 加NaOH 加NaF 正向 增大 增大 减小 减小 减小 增大 正向 增大 增大 减小 减小 增大 增大 2025/9/9 32 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (2)浓度 ③加水——C反、C生变化引起的平衡移动 改 变条 件 平衡移 动方向 ) ) ) ) 电离 程度 加水 正向 增大 减小 增大 减小 减小 增大 类比：气体分子数增大的反应，增大体积，减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动 加水后，以上微粒浓度 变为原来的 越稀越电离！！！ 2025/9/9 33 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素——外因 (2)浓度 ③加水——C反、C生变化引起的平衡移动 改变条件 平衡移 动方向 ) ) ) ) 电离 程度 加水 正向 增大 减小 增大 减小 减小 增大 加水稀释后，平衡向正反应方向移动，所有微粒浓度都减小吗？ )、)、都会减小，但是)会增大，第二节水的电离学习 2025/9/9 34 2024级化学组江福胜 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素 外因 因素一：温度 因素二：浓度 外因 电离过程是一个_____热的过程，故升高温度，电离平衡___________；降低温度，电离平衡___________ 。 向右移动 向左移动 吸热 ①同离子效应 ②离子反应效应 ③稀释能______弱电解质的电离； 加快 注意：电离程度增大，离子浓度不一定增大，反之亦然。 因素一 内因 电解质本身的结构和性质，越弱越难电离 例3 氨水中存在如下电离平衡:NH3·H2O ⇌N+OH-,下列叙述正确的是 A.加入少量水,电离平衡正向移动,溶液中n(OH-)增大 B.加入少量浓盐酸,电离平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大 C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动,溶液中n(NH3·H2O)增大 D.加入少量NH4Cl固体,电离平衡逆向移动,溶液中c(N)减少 A 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素 35 例4 25 ℃时,将浓度为0.1 mol·L-1的HF溶液不断加水稀释,下列各量始终保持增大的是 (　)　　　　 　　　　　 　　　　　 A.c(H+) B. C. D.溶液的导电能力 [解析]加水稀释促进HF电离,但HF电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(H+)减小,A错误; 加水稀释促进HF电离,但HF电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(F-)、c(H+)减小,c(OH-)增大,所以减小,B错误; C 二、弱电解质的电离平衡 3. 电离平衡状态的影响因素 36 2025/9/9 37 2024级化学组江福胜 拓展提升 阿仑尼乌斯酸碱理论(酸碱离子论) 瑞典 阿伦尼乌斯 1887年提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论。在酸碱电离理论中，酸碱的定义是：凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是H+的物质叫酸；电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱，酸碱反应的本质是H+与OH-结合生成水的反应。 该不能解释NH3和HCl在空气中能发生反应，所以该酸碱理论太过于狭义 2.下列电离方程式书写正确的是 (　　) A.水溶液中NaHSO4的电离：NaHSO4===Na+ + H+ + SO42- 1.下列有关叙述中正确的是(　　) A.强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的 B.CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质 C.碳酸钙在水里的溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质 D.强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶液导电能力强 A B.H2CO3的电离:H2CO3 ⇌2H+ + CO32- C.Al(OH)3的碱式电离:Al(OH)3 === Al3++3OH- D.水溶液中NaHSO3的电离:NaHSO3 ⇌3Na++HSO3- A 课堂练习 3.如图纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量，下列说法正确的是A.曲线A可以表示NaCl固体中滴加蒸馏水 B.曲线B可以表示CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液 C.曲线C可以表示Ba(OH)2溶液中通入过量CO2 D.曲线D可以表示稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸 NaCl固体中滴加蒸馏水，起始导电能力应为0，与曲线A不符，A错误；CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液，溶液导电能力发生变化,与曲线B不符，B错误；Ba(OH)2溶液中通入CO2，先生成BaCO3沉淀,继续通CO2，生成Ba(HCO3)2，导电能力先减弱后增强至不再变化，与曲线C相符，C正确；稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸，生成醋酸铵,溶液导电能力逐渐增强，当恰好反应完全导电能力增至最强，继续加入稀醋酸,导电能力逐渐减弱，与曲线D不符， 课堂练习 4.常温下，下列事实能说明HClO是弱电解质的是(　　) A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2 B.0.01 mol/L HClO溶液的c(ClO-)<0.01 mol/L C.NaClO的电离方程式:NaClO Na+ + ClO- D.HClO与Na2SO3溶液反应，可以得到Na2SO4 B 5.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中，要促进醋酸电离且使H+浓度增大，应采取的措施是(　　) A．升温 B．加水 C．加入烧碱溶液 D．加入稀盐酸 A 课堂练习 2025/9/9 41 2024级化学组江福胜 课堂总结 电离平衡 强电解质和 弱电解质 平衡的建立与特征 影响因素： 弱电解质的电离平衡 内因——电解质本身 外因——温度、浓度 完全电离 部分电离 电离方程式的书写 强电解质在溶液中完全电离，用“===” 弱电解质在溶液中部分电离，用“ ” Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $