3.1.1强弱电解质+弱电解质的电离平衡 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
|
33页
|
871人阅读
|
7人下载
普通
摘要:
该高中化学课件聚焦水溶液中的电离平衡,以盐酸与醋酸的对比实验为切入点,通过pH、导电性、反应速率等多角度数据引导学生从宏观现象深入微观本质,构建“强弱电解质”概念,并层层递进至电离平衡的建立与移动规律,形成清晰的知识支架。
其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究,如通过醋酸稀释过程中导电能力变化曲线的分析,体现微观粒子行为与宏观性质的关联,强化结构决定性质的核心观念,同时借助表格对比和问题链设计培养学生的归纳推理与批判性思维。教师可借此提升课堂深度,学生则能在真实情境中理解抽象概念,实现从知识掌握到素养发展的跃迁。
内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
电离平衡
第一节
第1课时 强弱电解质
旧知巩固
电解质与非电解质
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、水、少数有机化合物)
(非金属氧化物(H2O除外)、大多数有机物、NH3等)
分析物质类别
HCl的水溶液
电解质:
①
⑤
⑥
⑩
非电解质:
⑦
⑧
⑨
化合物
归类
电解质或非电解质必须是化合物。
单质及混合物不叫做电解质,也不能叫做非电解质。
(如:金属单质、溶液、盐酸——电解质溶液)
例:下列物质中:①氢氧化钠固体 ②铜 ③氢氧化钠溶液 ④盐酸 ⑤熔融的碳酸钾
⑥硫酸钡 ⑦蔗糖 ⑧二氧化碳 ⑨氨气 ⑩醋酸 ⑪硫酸 ⑫胆矾
属于电解质的是哪些?属于非电解质的是哪些?
⑪
⑫
判断电解质的方法:
一看:是不是化合物;
二看:是不是导电;(熔融或水溶液中)
三看:是不是自身电离。
判断正误:
1. 铜和NaOH溶液都能导电,所以它们属于电解质。
单质和混合物既不是电解质也不是非电解质
2. 硫酸钡难溶于水,其水溶液几乎不导电,所以硫酸钡不是电解质。
BaSO4是盐,熔融状态能导电,所以是电解质。
3. Na2SO4晶体不导电,所以Na2SO4不是电解质。
4. CO2、NH3 溶于水能导电,那么CO2是电解质。
Na2SO4是盐,所以是电解质。
导电的不是CO2,导电的是H2CO3电离出的离子
×
×
×
×
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?
新课引入
一、强电解质与弱电解质
实验3-1:取相同体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸,比较它们pH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
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
pH
导电能力
与镁条反应
1
3
强
弱
思考:pH值与什么有关?溶液导电能力与什么有关?与镁条反应产生气泡速率与什么有关?
产生气泡速度较快
产生气泡速度较慢
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
一、强电解质与弱电解质
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−
一、强电解质与弱电解质
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
一、强电解质与弱电解质
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
弱电解质
化学反应速率
判断正误
1.BaSO4难溶于水所以是弱电解质。
2.盐酸的导电能力一定强于醋酸。
电解质的强弱与溶解性无关,溶于水的部分能完全电离
电解质的强弱与导电能力无必然联系
×
×
电解质溶液的导电能力取决于
溶液中自由移动离子浓度的大小以及离子所带电荷的多少。
为什么弱电解质只有部分发生电离?
二、弱电解质的电离平衡
1.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
CH3COOHH+ + CH3COO−
二、弱电解质的电离平衡
2. 电解质的电离方程式书写
(1)强电解质:强电解质完全电离,书写时用“=== ”。
(3)多元弱酸分步电离,分步书写,以第一步为主。
(4)多元弱碱分步电离,一步书写。
(2)弱电解质:弱电解质部分电离,书时用“ ”号。
H2S H++HS−
HS- H++S2−
Al(OH) 3 Al3++3OH−
HCl === H+ + Cl−
Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH−
CH3COOH H+ + CH3COO−
NH3·H2O + OH−
HCl、Ba(OH)2、CH3COOH、NH3·H2O、H2S 、Al(OH) 3
二、弱电解质的电离平衡
2. 电解质的电离方程式书写
NaHSO4、NaHCO3
(5)酸式盐的电离
①强酸酸式盐:
NaHSO4=Na++H++SO42- (水)
NaHSO4=Na++HSO4-(熔融)
②弱酸酸式盐:
NaHCO3= Na++HCO3- (水/熔融)
HCO3- H++CO32- (水)
说明:熔融状态只破坏离子键,
水溶液既破坏离子键又破坏共价键。
酸式盐看强弱、看条件
化学反应速率
判断正误
BaSO4
= Ba2+ + SO42-
Na2O
= 2Na+ + O2-
虽难溶,但溶解的部分完全电离
(活波金属氧化物熔化时完全电离)
二、弱电解质的电离平衡
3.电离平衡特征:
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。
等 v电离=v结合≠ 0
动 动态平衡
4.影响电离平衡的因素
二、弱电解质的电离平衡
内因
弱电解质本身的性质(决定性因素)
电离程度: HCl > CH3COOH > H2CO3
电离度(α) =
n(已电离的电解质分子)
n(起始的电解质分子总量)
表示了弱电解质的电离程度的相对强弱
电离度
4.影响电离平衡的因素
外因
(1)温度
越热越电离
CH3COOHCH3COO− + H+
弱电解质的电离为吸热,温度升高, 平衡正向移动,电离程度增大
ΔH >0
(2)浓度
②增大醋酸浓度
① 加水稀释
平衡移动方向
电离程度
正向
减小
正向
增大
越稀越电离
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
4.影响电离平衡的因素
CH3COOH H+ + CH3COO− ΔH >0
改变条件 移动方向 电离程度 n(H+) c(H+) c(Ac-) c(HAc) 导电能力
加水
加冰醋酸
通入HCl(g)
加NaAc(s)
加NaOH(s)
升高温度
先考虑同离子效应再考虑化学反应
加入镁粉
在 NH3·H2O NH4+ + OH- 的平衡体系中
NH3·H2O NH4+ OH- 平衡移动方向 pH值
① HCl
②NaOH
③NH4Cl
④水
醋酸钠
减小
正
增大
减小
减小
减小
减小
增大
减小
增大
增大
增大
减小
正
逆
逆
变低
变高
变低
变低
增大
逆
减小
增大
变高
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学反应速率
随堂演练
【练习】某浓度的氨水中存在下列平衡:
如想增大NH4+的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是( )
①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体 ③通入NH3 ④加入少量盐酸
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
NH4++OH-
NH3.H2O
C
三、一元强酸和一元弱酸的比较
P61【思考讨论】 向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,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:
(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?
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
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
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。
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。
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
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
Mg +2CH3COOH=(CH3COO)2Mg + H2↑
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
0.004
0.0021
0.004
0.0021
0.002 mol
0.002 mol
Mg + 2H+ = Mg 2+ + H2↑
2 mol/L 的盐酸和醋酸,①初始阶段的c(H+)
2 mol/L
HCl H+ + Cl−
CH3COOH CH3COO− + H+
小于 2 mol/L
2 mol/L
2 mol/L
+
+
Mg
Mg
c(H+)下降更为明显
c(H+)下降,电离平衡正向移动
c(H+)下降幅度不如盐酸中明显
②随着反应的进行
③反应完成时
与盐酸的化学反应速率减小非常明显,与醋酸的相对变化幅度小
可电离的n(H+)相等
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
三、一元强酸和一元弱酸的比较
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
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
一元弱酸
大
强
小
弱
相同
相同
大
小
(最多消耗NaOH的量)
2、相同体积、相同pH 的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
相同
相同
小
相同
大
少
多
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
一元弱酸
关键:H+总储量相同,但起始时C(H+):盐酸 > 醋酸
关键:同pH,即C(H+)相同。 浓度:醋酸>盐酸; H+总量:醋酸>盐酸
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学反应速率
随堂演练
1.有浓度相同、体积相等的三种酸:a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,
同时加入足量的锌,则开始反应时速率大小_____
反应完全后生成H2的质量大小顺序 。
b>a> c
b> a=c
2.有H+浓度相同、体积相等的三种酸:a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,
同时加入足量的锌,则开始反应时速率大小 _______
反应完全后生成H2的质量大小 ________
a=b=c
a=b<c
化学反应速率
随堂演练
相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
C
将 相同,体积相等的盐酸和醋酸溶液分别
置于甲、乙两只烧杯中,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束
后得到等量的氢气。下列说法正确的是( )
C
A.乙烧杯中放入锌的质量比甲烧杯中放入锌的质量大
B.两烧杯中参加反应的锌的质量:甲烧杯 乙烧杯
C.乙烧杯中平均反应速率快
D.反应开始后乙烧杯中的始终比甲烧杯中的 小
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
四、溶液稀释问题
pH
时间/s
0
50
100
150
1
2
3
4
同时将 0.1mol/L 盐酸 和 0.1mol/L 醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的1/10,
稀释过程中溶液的pH随时间的变化如图所示
a
b
哪条曲线代表盐酸(或醋酸)稀释过程中溶液的pH变化?你的理由是什么?
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学反应速率
随堂演练
用“>”“<”或“=”填空。
(1)将c(H+)=0.1 mol·L-1的醋酸稀释100倍,所得溶液的c(H+)___1.0×10-3 mol·L-1。
(2)将c(H+)=0.1 mol·L-1的醋酸稀释至c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,稀释倍数_____100。
>
>
1mol/L HCl 1mol/L CH3COOH
稀释n倍后 c(H+)
稀释至相同的c(H+) 加水量
为原来的1/n
大于原来的1/n
x
y
<
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
25℃时,pH=10 的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX < VY
化学反应速率
随堂演练
C
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
请画出 向冰醋酸中逐滴加水,导电能力随加水体积的变化曲线
(1)加水前导电能力约为零的原因是____________
(2)电离程度最大的点是 。
(3) n(H+)最大的点是 。
(4) c(H+)最大的点是 。
(5) a、b、c三点中和NaOH的能力_______
c点
c点
b点
相同
(6)若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用的方法_____
①加H2O ②加NaOH固体 ③加硫酸 ④加Na2CO3固体
② ④
没有自由移动的离子
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
化学反应速率
随堂演练
3.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是_________(用字母表示,下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是___________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_____________。
(5)当三者c(H+)相同且体积也相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为______________,反应所需时间的长短关系是____________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是__________。
b>a>c
b>a=c
c>a>b(或c>a=2b)
c>a=b
a = b = c
a=b>c
c>a=b
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$