第一節(jié)水溶液中的離子平衡共課時(shí)

第一節(jié)水溶液中的離子平衡共課時(shí)第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

地球是個(gè)“水球”，海洋、江河和地下水成了離子反應(yīng)廣泛存在的條件。

地球化學(xué)

酸、堿和鹽在水溶液中的反應(yīng)，以離子反應(yīng)為特征。是一類不需要用活化能來引發(fā)的反應(yīng)。

本章的學(xué)習(xí)以化學(xué)平衡理論為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討酸、堿、鹽在水中的離子反應(yīng)，深入了解離子反應(yīng)的本質(zhì)；探究化學(xué)平衡、電離程度和溶解度之間的關(guān)系及其應(yīng)用。第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三(1)什么叫電解質(zhì)？舉例說明.(2)什么叫非電解質(zhì)？舉例說明.知識(shí)回顧：第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三一、電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念電解質(zhì):在水溶液中或熔融狀態(tài)時(shí)能夠?qū)щ姷幕衔锓请娊赓|(zhì):在水溶液中和熔融狀態(tài)都不能導(dǎo)電的化合物練習(xí)1.融化狀態(tài)下能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)2.融化狀態(tài)下不能導(dǎo)電的物質(zhì)一定不是電解質(zhì)3.溶于水能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)4.某些化合物溶于水能導(dǎo)電一定是電解質(zhì)第4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三1.石墨能導(dǎo)電，所以是電解質(zhì)。2.由于BaSO4不溶于水，所以不是電解質(zhì)。3.鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)。4.SO2、NH3、Na2O溶于水可導(dǎo)電，所以均為電解質(zhì)。討論以下幾種說法是否正確，并說明原因。第5頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三SO2、NH3、Cl2的水溶液均能導(dǎo)電，它們是電解質(zhì)嗎？某些離子化合物（如Na2O、Na2O2、CaO）溶于水后電離出的離子并非其自身的，它們卻屬于電解質(zhì)，為什么？怎樣區(qū)分電解質(zhì)與非電解質(zhì)？思考1電解質(zhì)、非電解質(zhì)的區(qū)分看水溶液或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電，而且能導(dǎo)電的原因是自身能電離出自由移動(dòng)的離子第6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三注意1.單質(zhì)混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)2.CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能導(dǎo)電，但它們不是電解質(zhì)，因?yàn)閷?dǎo)電的物質(zhì)不是其本身3.難溶的鹽（BaSO4等）雖然水溶液不能導(dǎo)電但是在融化時(shí)能導(dǎo)電，也是電解質(zhì)。第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)3-1：體積相同，氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸與等量鎂條反應(yīng)，并測量溶液的pH值

1mol/LHCl1mol/LCH3COOH與鎂條反應(yīng)現(xiàn)象

溶液的pH值

分析探究實(shí)驗(yàn)第8頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三開始1mol/LHCl與鎂條反應(yīng)劇烈，說明1mol/LHCl中氫離子濃度大，即氫離子濃度為1mol/L，說明HCl完全電離；而開始1mol/LCH3COOH與鎂條反應(yīng)較慢，說明其氫離子濃度較鹽酸小，即小于1mol/L，說明醋酸在水中部分電離。HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，CH3COOH是弱電解質(zhì)。探究結(jié)果：第9頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里幾乎完全電離的電解質(zhì)。如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽弱電解質(zhì)：在水溶液里只有部分電離的電解質(zhì)。如弱酸、弱減、水。二、強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念練習(xí)：判斷下列物質(zhì)，哪些是強(qiáng)電解質(zhì)？哪些弱電解質(zhì)？NaCl、NaOH、H2SO4、CH3COOH、NH3·H2O、Cl2、Cu第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三問題1：為什么電解質(zhì)溶于水或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電？問題2：NaCl晶體能否導(dǎo)電？為什么？它的水溶液或熔融狀態(tài)呢？判斷：強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)的強(qiáng)。思考題問題3：水溶液的導(dǎo)電能力與哪些因素有關(guān)系？離子的濃度和離子所帶的電荷數(shù)第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三CaCO3、Fe（OH）3的溶解度都很小，CaCO3屬于強(qiáng)電解質(zhì)，而Fe（OH）3屬于弱電解質(zhì)；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl屬于強(qiáng)電解質(zhì)，而CH3COOH屬于弱電解質(zhì)。電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解性有何關(guān)系？怎樣區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)？思考題強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)分依據(jù)不是看該物質(zhì)溶解度的大小,也不是看其水溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,而是看溶于水的部分是否完全電離.第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)下列物質(zhì)能導(dǎo)電的是______,屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是______,屬于弱電解質(zhì)的是________,屬于非電解質(zhì)的是_______.a.銅絲b.金剛石c.石墨d.NaCle.鹽酸f.蔗糖g.CO2h.Na2Oi.硬脂酸j.醋酸k.碳酸l.碳酸氫銨m.氫氧化鋁n.氯氣o.BaSO4a.c.e.d.h.l.oi.j.k.m.f.g.第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三三、強(qiáng)弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系分析與討論：1、NaCl、NaOH是由什么鍵構(gòu)成的什么化合物？在水溶液里電解質(zhì)以什么形式存在？2、HCl、H2SO4是由什么鍵構(gòu)成的什么化合物？3、在水溶液里電解質(zhì)以什么形式存在？第14頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三離子化合物（如強(qiáng)堿和大部分鹽類）NaCl==Na+

+Cl-（如強(qiáng)酸）電離方程式可表示為：某些具有極性鍵的共價(jià)化合物｝強(qiáng)電解質(zhì)試寫出Na2SO4、NaOH、H2SO4、KHSO4、Ba(OH)2在水溶液里的電離方程式.第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三分析討論：CH3COOH、NH3·H2O是由什么鍵構(gòu)成的什么化合物？在水溶液里電解質(zhì)以什么形式存在？某些具有極性鍵的共價(jià)化合物

（如弱酸、弱堿和水）弱電解質(zhì)CH3COOHCH3COO-+H+寫出HF、NH3·H2O、Fe(OH)3、H2CO3在水溶液中的電離方程式.第16頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三離子化合物大部分的鹽類強(qiáng)堿共價(jià)化合物強(qiáng)酸弱酸弱堿

水弱電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)離子型氧化物(大多數(shù)的金屬氧化物）電解質(zhì)非電解質(zhì)多數(shù)有機(jī)物某些非金屬氧化物化合物第17頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三四、電解質(zhì)的電離方程式書寫（1）強(qiáng)電解質(zhì)——完全電離，書寫時(shí)用“=”號（2）弱電解質(zhì)練習(xí)：寫出下列電解質(zhì)電離的方程式：CH3COOH、H2S、Cu（OH）2CH3COONH4、K2CO3、KHCO3、KHSO4、——部分電離，書時(shí)用“”號小結(jié)電離方程式：強(qiáng)等號、弱可逆多元弱酸分步寫多元弱堿一步完第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離（第二課時(shí)）第三章水溶液中的離子平衡第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三物質(zhì)混合物純凈物單質(zhì)化合物電解質(zhì)非電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)強(qiáng)堿大多數(shù)鹽金屬氧化物強(qiáng)酸弱酸弱堿水某些有機(jī)物某些非金屬氧化物離子化合物共價(jià)化合物物質(zhì)的分類復(fù)習(xí)回憶第20頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)相同點(diǎn)都是電解質(zhì)，在水溶液中都能電離。電離程度電離過程表示方法電解質(zhì)在溶液中微粒形式完全電離部分電離不可逆過程可逆過程電離方程式用等號電離方程式用可逆符號水合離子分子、水合離子第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三下列關(guān)于電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系的敘述正確的是A.離子化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì)B.極性共價(jià)化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì)C.絕大多數(shù)離子化合物和某些具有極性鍵的共價(jià)化合物是強(qiáng)電解質(zhì)D.某些具有極性鍵的共價(jià)化合物是弱電解質(zhì)課堂練習(xí)CD第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三弱電解質(zhì)在溶液中是部分電離，即：弱電解質(zhì)分子與其電離出來的離子共同存在，在這里面也存在著一個(gè)平衡，

————電離平衡第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三二、弱電解質(zhì)的電離

思考與討論：

1)開始時(shí)，V電離和V分子化怎樣變化？

CH3COOH

CH3COO-+H+電離結(jié)合弱電解質(zhì)電離的V-t圖像第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三二、弱電解質(zhì)的電離

思考與討論：

2)當(dāng)V電離=V結(jié)合時(shí)，可逆過程達(dá)到一種什么樣的狀態(tài)？畫出V～t圖。(結(jié)合課本P44“思考與交流”)

CH3COOH

CH3COO-+H+電離結(jié)合第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三弱電解質(zhì)電離的V-t圖像V電離V結(jié)合0t1t2V電離=V結(jié)合平衡狀態(tài)ⅠtV第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三電離平衡

1.定義：2.特點(diǎn)：在一定條件（如溫度、濃度）下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)——?jiǎng)?/p>

電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡

定

條件不變，溶液中各分子、離子的濃度不變，溶液里既有離子又有分子

變

條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。

等V電離=V分子化=0逆

弱電解質(zhì)的電離二、弱電解質(zhì)的電離第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

例：在氨水中存在怎樣的電離平衡？若向其中分別加入:①適量的鹽酸②NaOH溶液③NH4Cl溶液④大量的水⑤加熱⑥氨氣對上述電離平衡有什么影響？思考與討論：NH3·H2ONH4

++OH-第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三右左左右加入物質(zhì)鹽酸NaOH溶液NH4Cl溶液加大量水加熱氨氣平衡移動(dòng)方向右？右？第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三3.影響電離平衡的因素（1）溫度電離過程是吸熱過程，溫度升高，平衡向電離方向移動(dòng)。（2）濃度弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越小。（3）其他因素同離子效應(yīng)(即在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使電離平衡向逆方向移動(dòng))二、弱電解質(zhì)的電離第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例：0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+電離程度n(H+)C(H+)導(dǎo)電能力加水升溫加醋酸鈉加HCl加NaOH增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大減?。繙p??？減小減小減小減小減小減小第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三問題探討1.弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，電離程度_____,離子濃度______?(填變大、變小、不變或不能確定）

變大不能確定

畫出用水稀釋冰醋酸時(shí)離子濃度隨加水量的變化曲線。第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練1.把0.05molNaOH固體分別加入100mL下列液體中，溶液的導(dǎo)電性變化不大的是（）A.自來水B.0.5mol/LNH4Cl溶液C.0.5mol/L醋酸D.0.5mol/L鹽酸

BD第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練2.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為減緩反應(yīng)速率而不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A.NaOH(固)B.H2OC.NH4Cl(固)D.CH3COONa(固)BD第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三問題探討2.金屬導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電有何不同？升溫對二者的導(dǎo)電性有何影響？

*自由電子的定向移動(dòng)；自由移動(dòng)的離子定向移動(dòng)*升溫，金屬導(dǎo)電性減弱；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)第35頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)1.將0.1mol/L的氨水稀釋10倍，隨著氨水濃度的降低，下列數(shù)據(jù)逐漸增大的是（）

A.[H+]B.[OH]-C.[OH]-/[NH3·H2O]D.[NH4]+2.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為減緩反應(yīng)速率而不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）

A.NaOH(固）B.H2O

C.NH4Cl（固）D.CH3COONa(固）ACBD第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)3.有濃度相同、體積相等的三種酸：a、鹽酸b、硫酸c、醋酸，同時(shí)加入足量的鋅，則開始反應(yīng)時(shí)速率______，反應(yīng)完全后生成H2的質(zhì)量_________。（用<、=、>表示）b＞

a=cb＞a＞

c第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)４.有H+濃度相同、體積相等的三種酸：a、鹽酸b、硫酸c、醋酸，同時(shí)加入足量的鋅，則開始反應(yīng)時(shí)速率______，反應(yīng)完全后生成H2的質(zhì)量_________。（用<、=、>表示）a=b=ca=b<c第38頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三新課標(biāo)人教版選修四化學(xué)反應(yīng)原理第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離（第三課時(shí)）第三章水溶液中的離子平衡第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三3.影響電離平衡的因素（1）溫度（2）濃度（3）其他因素復(fù)習(xí)回憶電離過程是吸熱過程，溫度升高，平衡向電離方向移動(dòng)。弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越小。同離子效應(yīng)：使電離平衡向逆移．第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例：0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+電離程度n(H+)C(H+)導(dǎo)電能力加水升溫加醋酸鈉加HCl加NaOH增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大減??？減小？減小減小減小減小減小減小第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三問題探討弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，電離程度_____,離子濃度______?(填變大、變小、不變或不能確定）

變大不能確定

畫出用水稀釋冰醋酸時(shí)離子濃度隨加水量的變化曲線。第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

問題：怎樣定量的比較弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱？電離程度相對大小怎么比較？三、電離平衡常數(shù)（K）

看課本自學(xué)相關(guān)內(nèi)容并思考：（1）什么叫電離平衡常數(shù)？（2）電離平衡常數(shù)的化學(xué)含義是什么？（3）怎樣用電離平衡常數(shù)比較弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱？（4）影響電離平衡常數(shù)的因素是什么？第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三三、電離平衡常數(shù)（K）----弱電解質(zhì)電離程度相對大小一種參數(shù)對于一元弱酸HAH++A-，平衡時(shí)K=c(H+).c(A-)

c(HA)對于一元弱堿MOHM++OH-，平衡時(shí)K=c(M+).c(OH-)

c(MOH)（2）電離平衡常數(shù)的化學(xué)含義：1、計(jì)算方法：K值越大，電離程度越大，相應(yīng)酸(或堿)的酸(或堿)性越強(qiáng)。第44頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三三、電離平衡常數(shù)（K）（3）影響電離平衡常數(shù)的因素

K值只隨溫度變化。第45頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)：已知多元弱酸在水溶液中的電離是分步的。例：H2CO3H++HCO3-一(1)HCO3-

H++CO32-

一(2)每一步的電離程度是不一樣的。寫出H3PO4在水溶液中的電離方程式。H3PO4H+

+H2PO4-一(1)H2PO4-H+

+HPO42-

一(2)HPO42-H++PO43-

一(3)第46頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例如:0.1mol/LH2S溶液中各步電離[H+]為：H2SH++HS-[H+]=1×10-4mol/LHS-H++S2-[H+]=1×10-13mol/L②多元弱酸是分步電離的，K1》K2（一般要相差105）。多元弱酸的酸性由第一步電離決定。①電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡，平衡移動(dòng)符合勒夏特列原理說明：你知道第二步電離難的原因嗎？第47頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三電離難的原因：

a、一級電離出H+后，剩下的酸根陰離子帶負(fù)電荷，增加了對H+的吸引力，使第二個(gè)H+離子電離困難的多；

b、一級電離出的H+抑制了二級的電離。第48頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三弱電解質(zhì)電離程度相對大小的另一種參數(shù)-------電離度αα

=已電離的分子數(shù)

弱電解質(zhì)分子總數(shù)第49頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三試根據(jù)課本中Ｐ45“一些弱酸和弱堿的電離平衡常數(shù)”比較它們的相對強(qiáng)弱。草酸>磷酸>檸檬酸>碳酸第50頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三練習(xí)５.下列物質(zhì)的導(dǎo)電性最差的是（）A.0.1mol/L的鹽酸B.0.1mol/L的氫氟酸C.0.1mol/L的氫氰酸D.石墨棒已知?dú)浞岬模舜笥跉淝杷?/p>

C第51頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三驗(yàn)證醋酸是弱電解質(zhì)的十種實(shí)驗(yàn)方案方案一配制某濃度的醋酸溶液，向其中滴入幾滴甲基橙試液，然后再加入少量醋酸鈉晶體，振蕩。

現(xiàn)象溶液由紅色逐漸變?yōu)槌壬?/p>

原理醋酸是弱電解質(zhì)，其水溶液中存在著電離平衡：CH3COOH==CH3COO-+H+根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，在醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體后，溶液中的醋酸根離子濃度增大，醋酸電離平衡向