化学选修4第三章第一节.教学文案

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1、 桂林山水甲天下 溶洞 肇庆七星岩风景区 溶洞 第三章 水溶液中的离子平衡 全章课件 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡 知识回顾1 电解质 在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物 在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物 NaCl溶液 NaOH Cu 水 CH3COOH CO2 非电解质 电解质是化合物 电解质溶液是混合物 知识回顾2 电离 电解质溶于水或熔融时 离解成自由移动离子的过程 共价化合物 溶于水 离子化合物 溶于水或熔融 一 电解质有强弱之分 分别试验等体积 等浓度的盐酸 醋酸溶液跟等量镁条的反应

2、并测这两种酸的pH 将试验结果填入下表 剧烈反应 迅速产生大量气泡 反应缓慢 产生少量气泡 pH pH 实验探究 实验 当酸溶液的物质的量浓度相等时 pH值是否相等 说明c H 是否相等 反应速率不同 pH不同 说明盐酸和醋酸中的H 浓度不同 相同体积 相同浓度的盐酸和醋酸中H 浓度不同 说明HCl和CH3COOH的电离程度不同 实验结果分析 强弱电解质 强电解质 弱电解质 强酸 强碱和绝大多数盐是强电解质 能够全部电离的电解质称为强电解质 只能部分电离的电解质称为弱电解质 弱酸 弱碱和水是弱电解质 CaCO3 Fe OH 3的溶解度都很小 CH3COOH HNO3的溶解度都很大 它们是强电解

3、质还是弱电解质 CaCO3 HNO3属于强电解质CH3COOH Fe OH 3属于弱电解质 本质区别 是否完全电离 电解质的强弱与溶解性无关 电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系 思考与讨论 练习 判断下列物质哪些属于强电解质 哪些为弱电解质 A MgCl2B H2CO3C Fe OH 3D HClE Ca OH 2F HClO 强电解质 A D E 弱电解质 B C F 练习 下列物质能导电的是 属于强电解质的是 属于弱电解质的是 属于非电解质的是 a 铜丝b NaClc 石墨d 冰醋酸e HCl的水溶液f 蔗糖g SO2h NaHCO3i BaSO4 ace bhi d fg 二 弱电解

4、质的电离过程是可逆的 1 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 多元弱酸分步电离 可分步书写电离方程式 一般只写第一步 多元弱碱也是分步电离 但可按一步电离写出 NaCl Na Cl 请写出Na2SO4 HClO NH3 H2O H2CO3 Fe OH 3 Al OH 3 NaHCO3 NaHSO4 Ba OH 2在水溶液中的电离方程式 Na2SO4 2Na SO42 HClOH ClO NH3 H2ONH4 OH H2CO3H HCO3 HCO3 H CO32 Fe OH 3Fe3 3OH Al OH 3Al3 3OH 碱式电离 Al OH 3AlO2

5、 H H2O 酸式电离 NaHCO3 Na HCO3 HCO3 H CO32 NaHSO4 Na H SO42 Ba OH 2 Ba2 2OH 先判断强 弱电解质 决定符号 强电解质一步电离 多元弱碱的电离 以一步电离表示 多元弱酸分步电离 电离能力逐渐降低 以一级电离为主 电离方程式的书写要点 Al OH 3有酸式和碱式电离 弱酸的酸式盐的电离是分步电离 先完全电离成金属离子和酸式酸根 酸式酸根再部分电离 强酸的酸式盐在水溶液中完全电离 在稀溶液中不存在酸式酸根 而在熔融状态 则电离成金属离子和酸式酸根离子 强等号 弱可逆 多元弱酸分步写 多元弱碱一步完 下列电离方程式书写正确的是 A Ba

6、SO4Ba2 SO42 B H3PO43H PO43 C Al OH 3H AlO2 H2OD NaHS Na H S2 C 练习 强 弱电解质的比较 都是电解质 在水溶液中均能电离 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 水合离子 分子和水合离子 弱酸 弱碱 水 强酸 强碱 大多数盐 小结 2 弱电解质的电离平衡 弱电解质分子在溶液中电离 其电离过程是可逆的 同可逆反应一样 存在着电离产生的离子在运动过程中相互碰撞又结合成了分子的情况 开始时溶液中离子的浓度很低 弱电解质电离成离子的速率快 其速率用 正表示 随着弱电解质的电离 溶液中离子的浓度增大 弱电解质分子的浓度减小 从而分子电离成离

7、子的速率减小 离子结合成分子的速率增大 其速率用 逆表示 经过一段时间必然达到 正 逆 醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化 接近于0 接近于0 最大 增大 增大 减小 不变 不变 不变 分析 CH3COOH和NH3 H2O的电离 定义 在一定条件 如温度 浓度 下 当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时 电离过程就达到了平衡状态 这叫做电离平衡 特点 动电离平衡是一种动态平衡 定条件不变 溶液中各分子 离子的浓度不变 溶液里既有离子又有分子 变条件改变时 电离平衡发生移动 等V电离 V分子化 0 1 定义 逆电离平衡是对弱电解质而言 电离是可逆的 强电解质不存在电离平衡

8、2 影响电离平衡的因素 1 温度 2 浓度 由于电离是吸热的 因此温度越高 电离度越大 溶液越稀 离子相遇结合成分子越困难 因此更有利于电离 3 同离子效应 加入含有弱电解质离子的强电解质 电离平衡向逆反应方向移动 同离子效应 4 化学反应 加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质 电离平衡向正反应方向移动 注意 1 弱电解质溶液稀释时 电离平衡正向移动 溶液中离子的物质的量增大 而离子浓度减小 强电解质分子的物质的量和浓度均减小 2 对于冰醋酸 加水溶解并不断稀释的过程中 平衡正向移动 离子浓度先增大后减小 电离平衡的影响因素 CH3COOH CH3COOH CH3COO H H 逆方向 逆方

9、向 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减少 减少 减少 减少 减少 减少 减少 正方向 正方向 正方向 正方向 增大 减少 增大 对于一元弱酸HAH A 对于一元弱碱BOHB OH 注意 K值只随温度变化 3 电离常数 探究实验 实验3 2 课本P42你能否推测CH3COOH H3BO3 H2CO3三种弱酸的相对强弱 及其与电离常数大小的关系 写出H3PO4在水溶液中的电离方程式 H3PO4 H H2PO4 H2PO4 H HPO42 HPO42 H PO43 你推测每一步的电离程度如何变化 为什么 多元弱酸是分步电离的 K1 K2 K3多元弱酸的酸性由第一步电离决定 试根据课本

10、P42中 一些弱酸和弱碱的电离平衡常数 比较它们的相对强弱 草酸 磷酸 柠檬酸 碳酸 意义 K值越大 电离程度越大 相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强 填表 0 1mol L的CH3COOH溶液CH3COOHCH3COO H 课堂练习 增大 增大 减小 减弱 不变 增大 增大 增大 增强 增大 减小 减小 减小 增强 不变 减小 增大 增大 增强 不变 增大 减小 减小 增强 不变 作业 课本P441 3 4 课外作业 1 预习课本下一小节的内容 第二节水的电离和溶液的酸碱性 一 水的电离二 溶液的酸碱性与pH三 pH的应用 一 水的电离 水是极弱的电解质 25 1L水只有10 7molH2O分

11、子发生电离 多少个水分子才有1个电离 55 6 107 其中常数K与常数c H2O 的积记为Kw 称为水的离子积常数 简称为离子积 1 水的离子积常数 KW c H c OH 1 10 14 25 时 常温 如果温度变化Kw会如何变化 为什么 实验测得 在25 水电离出来的c H c OH 10 7mol L 1 14 10 156 81 10 151 10 145 47 10 141 10 12 水的电离吸热 1 升高温度 促进水的电离 Kw增大 c H c OH 升高温度 平衡向移动 c H c OH Kw 右 增大 增大 增大 注意 水的离子积只随温度的改变而改变 2 影响水的电离平衡的

12、因素 Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液 对常温下的纯水进行下列操作 2 加入酸或碱 抑制水的电离 Kw不变 中性正反应增大增大c H c OH 增大 酸性逆反应增大减小c H c OH 不变 碱性逆反应减小增大c H c OH 不变 水的电离 水的离子积 影响因素 KW c OH c H 25 时 KW 1 0 10 14 3 无论是酸溶液还是碱溶液中都同时存在H 和OH 注意 1 在任何水溶液中 均存在水的电离平衡 Kw c H c OH 均成立 25 时Kw 10 14 2 水电离出的H OH 永远相等 水的离子积常数 3 溶液的酸碱性与H OH 浓度的关系 1 10 14 25 无

13、 10 7 10 7 c H c OH 中性 左移 10 7 10 7 c H c OH 酸性 左移 10 7 10 7 c H c OH 碱性 溶液的酸碱性由溶液中H OH 浓度相对大小决定 酸性 c H c OH 中性 c H c OH 碱性 c H c OH 常温25 c H 10 7mol L c H 10 7mol L c H 10 7mol L 无论任何温度 无论酸性 中性 碱性溶液 都存在水电离出的H OH 并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等 判断正误 1 如果c H 不等于c OH 则溶液一定呈现酸碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 电离程度减小 3 如果c H c OH

14、的值越大则酸性越强 4 任何水溶液中都有c H 和c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 6 对水升高温度电离程度增大 酸性增强 2 0 1mol L的NaOH溶液中 c OH c H 由水电离出的c OH 水 c H 水 1 0 1mol L的盐酸溶液中 c H c OH 由水电离出的c OH 水 c H 水 3 0 1mol L的NaCl溶液中 c OH c H 计算 下列五种溶液中c H 由大到小的排列顺序A 0 1mol L 1的盐酸 B 0 1mol L 1的硫酸 C 0 1mol L 1的NaOH D 0 1mol L 1的CH3COOH E 0 1mol

15、L 1的NaCl BADEC 0 1mol L 0 2mol L 1 10 13mol L 小于0 1mol L 1 10 7mol L 比较 某溶液中由水电离产生的c H 10 12mol L 则该溶液呈酸性还是碱性 c H 水 c OH 水 10 12mol L若c H aq c H 水 10 12mol L则c OH aq 10 2mol L溶液显碱性若c OH aq c OH 水 10 12mol L则c H aq 10 2mol L溶液显酸性 逆推 二 溶液的酸碱性与pH 讨论 KW105 10 12在105 时 纯水中c H 为多少 c H 1 10 7mol L是否说明105 时

16、纯水溶液呈酸性 不能用c H 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能通过两者相对大小比较 105 时 c H 1 10 7mol L溶液呈酸性还是碱性 计算下列溶液的pH 通过计算结果思考 表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便 25 10 5mol L盐酸1mol L盐酸2mol L盐酸25 10 5mol LNaOH溶液1mol LNaOH溶液 引入pH值意义 表示溶液酸碱性的强弱 用H 物质的量浓度的负对数表示 1 定义式 pH lgc H 用pH值表示c H 或c OH 1mol L的溶液的酸碱性不用pH表示 1 pH值 pH lgc H pH值与溶液酸碱性的关系 pH01234567891011121314 酸性增强 中性 碱性增强 25 回忆初中所学常温下pH大小与溶液酸碱性的关系 中性 pH C H C OH 10 1410 1310 1210 1110 1010 910 810 710 610 510 410 310 210 1100 酸性 碱性 增强 增强 c H 越大pH越小酸性越强 碱性越弱 结合pH与c H 的关系 思考溶液酸碱性与pH的关系 中性溶液 酸性溶液 碱性