内容正文:
组织建设
第一节 电离平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
课时1 电离平衡
生活中盐酸常用于卫生洁具的清洁,比如某些洁厕灵有效成分是HCl。
我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸的小,比较安全,为什么不用醋酸代替HCl呢?
两者之间有什么异同?
教学引入
2
物质
混和物
纯净物
化合物
单质
电解质
非电解质
①不是电解质,
也不是非电解质
酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物(CaO)
大多数有机物(酒精/蔗糖)
非金属氧化物(CO2/SO2)
非酸性气态氢化物NH3
③电解质必须是化合物本身能电离出离子,否则不属于电解质。例:NH3、SO2、CO2 。
②电解质的导电的条件是溶于水或熔融状态
④电解质的导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关
HCl和醋酸都是电解质
相同条件下,不同电解质的电离程度是否有区别?
下面我们通过实验来进行探讨和总结。
教学引入
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、比较并记录现象。
实验方案
镁条
0.1 mol·L-1 HCl
0.1 mol·L-1 CH3COOH
酸 盐酸
(0.1 mol·L-1) 醋酸
(0.1 mol·L-1)
pH
导电
能力
与镁条反应
盐酸和醋酸的区别
教学内容
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
pH
导电能力
与镁条
反应
1.0
约为3.0
迅速产生
大量气泡
产生气泡
相对较慢
强
弱
实验分析
实验结论:两种相同浓度强酸和弱酸中H+浓度是不同的, 即HCl和CH3COOH的电离程度不同。
教学内容
HCl全部电离
0.1 mol/L 醋酸
0.1 mol/L 盐酸
CH3COOH部分电离
不存在
溶质分子
CH3COOH
CH3COO−
存在
溶质分子
电离行为微观示意图对比
教学内容
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中能_______电离 在水溶液中只能_______电离
在溶液中的
存在形式
物质类别
及示例
完全
部分
只有离子
既有离子,又有电解质分子
①强酸,如HCl、H2SO4
②强碱,如KOH、Ba(OH)2
③大部分盐,如NaCl、BaSO4
①弱酸,如CH3COOH、HClO
②弱碱,如NH3·H2O、Mg(OH)2
③水
依据电解质电离程度的差异对电解质进行分类
分类依据
教学内容
7
有少数酸尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如CH3COOH等。
溶液导电能力与电解质强弱无关。
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。
注意事项
溶液的导电性的影响因素:
①水溶液中自由移动的离子总浓度
②离子总浓度相同时,看离子所带的电荷数
③与温度也有关
教学内容
【例2】下列物质中,属于电解质的是____________ (填序号,下同),属于非电解质的是________,属于强电解质的是__________,属于弱电解质的是________。
①H2SO4 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦H2CO3
⑧氯化氢 ⑨CH3COOH ⑩氨气 ⑪CO2
【例1】回顾所学内容,判断正误:
(1)BaSO4难溶于水,其水溶液导电性很差,所以BaSO4是弱电解质( )
(2)HClO为弱酸,故NaClO为弱电解质( )
(3)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
( )
①④⑦⑧⑨
⑤⑩⑪
①④⑧
⑦⑨
教学内容
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?
教学内容
NaOH:_________________________
H2SO4 :________________________
H2SO4 2H+ + SO42−
NaOH Na+ + OH−
NaHSO4:_________________________
(NH4)2SO4 :____________________________
NaHSO4 Na++ H+ + SO42-
NaHCO3:_________________________
(NH4)2SO4
2NH4+ + SO42-
NaHCO3 Na++ HCO3-
强电解质
全部电离
用“=”连接
二、电离过程符号的表达
强酸的酸式酸根在水中完全电离要拆开
弱酸的酸式酸根在水中要保留
教学内容
Al(OH)3
CH3COOH :__________________________
NH3·H2O :_________________________
Fe(OH)3 :__________________________
H2CO3 :_____________________
______________________
HCO3-
H+ + CO32-
CH3COOH CH3COO− + H+
NH3·H2O NH4+ + OH−
H+ + HCO3-
H2CO3
Fe(OH)3
Fe3+ +3OH-
+H2O⇌ [Al(OH)4]- + H+(酸式电离)
(碱式电离) 3OH-+Al3+⇌
多元弱酸
弱电解质
部分电离
用“⇌”连接
二、电离过程符号的表达
注意:分步电离,以第一步电离为主,一级比一级难电离;
教学反馈
写出下列电解质电离的方程式
H2SO4(水溶液中)、H2S、 NaOH 、Cu(OH)2、K2CO3、KHCO3、KHSO4(水溶液中)、KHSO4(融熔状态)、
第一步完全电离,第二步弱酸酸根部分电离,如KHCO3 ===K+ + ,
HCO3- H+ +
KHSO4 === K+ + H+ +
K2CO3 === 2K+ +
NaOH === Na+ +OH-
H2SO4=2H++SO42-
H2S H+ +
H+ +
Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
(水溶液中)
熔融状态下:KHSO4=K++HSO4-
教学反馈
高中阶段,共价键有水才电离,没水不电离!
在水溶液中:KHSO4=K++H++SO42-
熔融状态下:KHSO4=K++HSO4-
【思考】熔融状态和水溶液中KHSO4的电离方程式为什么不同?
教学内容
我们都知道CH3COOH CH3COO-+H+ 是部分电离,从左向右,可看做是离子化过程。改变条件,如减小c(H+),发现离子化程度加大,为什么呢?
结论:
电离过程与可逆反应相类似,均在同一时间,同一条件下正逆方向同时进行。
教学内容
c(H+) c(Ac-) c(HAc)
HAc初溶于水
紧接着
最后
醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化?
最小
最小
最大
不变
不变
不变
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
【思考交流】
教学内容
时间
O
反应
速率
电离成离子的速率
结合成分子的速率
两种速率相等,
处于电离平衡状态
三、电离平衡的建立
教学内容
—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
1
2
3
4
5
弱
等
动
定
变
(简称“弱质”)
特征
教学内容
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)
温度升高,电离平衡正向移动
电离程度增大
温度升高,溶液pH下降,c(H+)增大
CH3COOH CH3COO− + H+
3.电离平衡的影响因素
电离程度(电离度):弱电解质在溶液里达电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数
教学内容
三、弱电解质的电离平衡
3.电离平衡的影响因素
(2)浓度:
①稀释电解质溶液,电离平衡__________移动,电离程度__________。
②加入同一电解质,电离平衡__________移动,电离程度__________。
正向
增大
正向
减小
对同一弱电解质,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。
注意:电离程度增大,离子浓度不一定增大
教学内容
20
三、弱电解质的电离平衡
3.电离平衡的影响因素
(3)外加电解质:
①加入与弱电解质具有相同离子的电解质,电离平衡______移动,电离程度______。
②加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时,电离平衡______移动,电离程度______。
逆向
减小
正向
增大
教学内容
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改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) 溶液导电能力
加水稀释
滴入冰醋酸
加CH3COONa (s)
加NaOH(s)
加入镁粉
向右
向左
增大
减弱
增强
减小
向右
增大
增大
减小
减小
增强
向右
减小
减小
增强
向右
减小
减小
增强
【例】 平衡体系回答问题
CH3COOH CH3COO− + H+
教学内容
22
【例1】下列物质中全部都是弱电解质的是( )
A.CH3COOH、C2H5OH、NH3•H2O B.HCl、KOH、NaHCO3
C.BaCl2、H2S、CH3COOH D.CH3COOH、H2O、NH3•H2O
D
【例2】工业合成氨N2+3H2 2NH3 ΔH<0的生产条件选择中,能用勒夏特列原理解释的是( ) ①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来 A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
C
教学巩固
【例3】下列说法不正确的是( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4不是电解质
②氨气溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④ B.①④⑤ C.①②③④⑤ D.①②③④
C
教学巩固
【变4】(2021·哈密市第八中学高二期末)化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡,故可作酸碱指示剂 HIn(aq) H+(aq)+In-(aq)
(红色) (黄色)
现把下列物质溶于水配成0.02 mol·L-1的水溶液,其中能使指示剂显黄色的是( )
①HCl ②SO2 ③NaCl ④NaHSO4 ⑤氨气 ⑥Na2O2 ⑦Na2CO3
A.①②④ B.①④ C.⑤⑥⑦ D.⑤⑦
D
教学巩固
Lavf58.29.100
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