3.1.2弱电解质的电离平衡课件(共33张PPT) 人教版(2019)选择性必修1

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3.1.2弱电解质的电离平衡课件(共33张PPT) 人教版(2019)选择性必修1

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(共33张PPT)
问题:在 CH3COOH的水溶液中存在电离平衡吗?
设计实验
向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入CH3COONH4固体,充分搅拌后测pH。
(已知:CH3COONH4水溶液呈中性)
(宏观现象)
溶液pH变大
(微观本质)
c(H+)减小
CH3COOH溶液中存在电离平衡
结论:弱电解质分子在水溶液存在电离平衡
CH3COOH
CH3COO
+ H+
pH升高,c(H+)下降
醋酸铵溶液呈中性,醋酸铵的酸碱性不影响溶液pH
CH3COOH
CH3COO
+H+
实验结果:
第三章 溶液中的离子反应与平衡
第二节 化学平衡
第二课时 弱电解质的电离平衡
电离的过程
醋酸
分子和离子的平衡混合物
醋酸根离子
醋酸分子
水分子
水合氢离子

分子电离成离子:
CH3COOH H++CH3COO-
离子结合成分子:
H++ CH3COO- CH3COOH
CH3COOH  H++CH3COO-
电离
结合
思考与讨论:
①开始时,V电离 和 V结合怎样变化?
弱电解质电离的V-t图像
②当V电离 = V结合时,可逆过程达到一种什么样的状态?
画出V~t图。
c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) v(电离) v(结合)
醋酸初溶于水时
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
最大
0(最小)
醋酸电离过程中CH3COOH分子电离成离子的速率与离子结合成CH3COOH分子的速率的变化图像:
反应速率
V(电离)
增大
增大
减小
减小
增大
V(结合)
不变
不变
不变
不变
不变
时间
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
电离平衡状态建立
1、定义:在一定条件下(如温度和浓度),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 即( v(电离)= v(结合) ≠ 0 )时,电离过程就达到了电离平衡状态。
动:电离平衡是一种动态平衡
变:条件改变时,电离平衡发生移动
等:V电离 = V结合≠0
逆:弱电解质的电离是可逆过程
定:平衡时分子、离子的浓度不再变化
(平衡移动规律—勒夏特列原理)
2、电离平衡的特征
逆、等、动、定、变
一、弱电解质的电离平衡
HA H++A-
BOH B++OH-
CH3COOH CH3COO - + H+
3、弱电解质电离的特点
一、弱电解质的电离平衡
①电离(断键)过程是吸热的。
②弱电解质的电离属于可逆过程,分子、离子共存,这完全不同于强电解质。
③弱电解质在溶液中的电离程度都是微弱的。
电离方向是微粒数增多的过程.一般来说,实际参与电离的分子极少,绝大多数以分子形式存在,离子和分子之间存在电离平衡。
如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,c(H+)在1×10-3 mol·L-1左右。参与电离的分子数目是分子总数的百分之一左右(即相差两个数量级)
NaCl=Na++Cl-
H2CO3 H++HCO3-
HCO3- H++CO32-
Fe(OH)3 Fe3++3OH-
CH3COOH  H++CH3COO-
(1)强电解质,完全电离,用“=”
(2)弱电解质,部分电离,用“ ”
二、电离方程式的书写
原则:遵循质量守恒、电荷守恒、客观事实
(3)多元弱酸分步电离,
必须分步书写,不可合并(以第一步电离为主);
(4)多元弱碱也是分步电离,但中学阶段可按一步电离写出。
H2CO3
(5)酸式盐的电离,分环境。
②弱酸的酸式盐的电离,
熔融状态下:NaHSO4=Na++HSO4-
熔融状态下:NaHCO3=Na++HCO3-
二、电离方程式的书写
①强酸的酸式盐完全电离,
在水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-
在水溶液中:
注意点:高中阶段,酸式根有水才电离,无水不电离!
并且有水时,强酸的酸式根完全电离,弱酸酸式根部分电离。
HCO3- H++CO32-
第一步完全电离,第二步弱酸酸根部分电离,
NaHCO3=Na++HCO3-
二、电离方程式的书写
Al(OH)3 Al3++3OH-
Al(OH)3 AlO2-+H++H2O
(6)两性氢氧化物是双向的。
(碱式电离)
(酸式电离)
Al(OH)3 + 3H+ Al3++3H2O
Al(OH)3 +OH- AlO2- +2H2O
【电离方程式口诀】强等号,弱可逆;多元弱酸分步写,多元弱碱一步完。
写出下列物质在水中的电离方程式:
(1) NH3·H2O :___________
(2) H2SO3 :___________
(3) H2S :___________
(4) Fe(OH)3 :___________
(5) NaHS :___________
(6) NaHSO4 :___________
(7) Ba(OH)2 :___________
(8) H3PO4 :___________
【课堂练习】
①先判断强、弱电解质,决定符号。
③酸式盐的电离分情况:弱酸的酸式酸根阴离子只微弱电离,要保留;强酸的酸式酸根在水中完全电离,要拆开。
②多元弱酸分步电离,分步写;多元弱碱分步电离,写一步。
电离方程式的书写要点
④Al(OH)3有酸式和碱式电离。
解题通法
强等号、弱可逆、多元弱酸分步写,多元弱碱写一步
Al(OH)3 Al3++3OH- (碱式电离)
Al(OH)3 AlO2-+H++H2O(酸式电离)
通常:电解质越弱电离程度越小。
(1)内因:弱电解质本身的性质。
(2)外因:
(当外界条件改变时符合平衡移动规律—勒夏特列原理)
①温度
“越热越电离”
由于电离过程吸热,升高温度,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大; 降低温度,电离平衡逆向移动,电离程度减小。
CH3COOH CH3COO- + H+
△H>0
【思考】c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化?
增大
三、影响弱电解质电离平衡的因素
讨论弱电解质的电离程度时,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 ℃。
②浓度
c(CH3COO-) 和 c(H+) 怎样变化?
加水稀释:促进电离,电离程度增大,但离子浓度减小。
减小
【思考】n(CH3COO-) 和 n(H+) 怎样变化?
增大
“越稀越电离”
CH3COOH CH3COO- + H+
●加少量冰醋酸:
c(CH3COOH)、c(CH3COO-) 和 c(H+) 怎样变化?
增大弱电解质浓度:平衡向电离方向移动,电离程度减小。
增大
【思考】n(CH3COO-) 和 n(H+) 怎样变化?
增大
●加水:
三、影响弱电解质电离平衡的因素
(2)外因:
(当外界条件改变时符合平衡移动规律—勒夏特列原理)
电离平衡正向移动。
电离平衡正向移动。
●加少量CH3COONa固体:
【思考】c(CH3COOH)、c(CH3COO-) 怎样变化?
同离子效应:在弱电解质溶液中,加入与弱电解质含有相同离子的易溶强电解质,抑制弱电解质电离,电离程度减小。
增大
c(H+)?
③同离子效应
④化学反应
●加少量镁粉或NaOH:
离子反应效应:加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,该离子的浓度减少,促进弱电解质电离,电离程度增大。
【思考】c(CH3COOH) 和 c(H+) 怎样变化?
减小
c(CH3COO-)?
三、影响弱电解质电离平衡的因素
CH3COOH CH3COO- + H+
电离平衡逆向移动。
CH3COOH CH3COO- + H+
电离平衡正向移动。
同离子效应:抑制
离子反应效应:促进
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;
三、影响弱电解质电离平衡的因素
(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
稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O NH4++OH-,若要使平衡逆向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是(  )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水  ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤
C
【课堂练习】
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
【课堂练习】
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) 电离 程度 导电
能力
加水稀释
加入少量冰醋酸
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入CH3COONa(s)
加入镁粉
升高温度
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
增大
减小
减小
增大
向右
减弱
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
增大
向左
增强
减小
减小
减小
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
减小
向左
增强
向右
增大
减小
减小
减小
增大
增强
分析改变下列条件对醋酸电离平衡 CH3COOH CH3COO- + H+ ΔH >0 的影响
n(Mg) = 0.0021 mol
n(酸) = 0.004 mol
四、一元强酸与一元弱酸的比较
Mg条与盐酸、醋酸反应的化学方程式分别为:
Mg +2HCl = MgCl2+H2↑
Mg+2CH3COOH = (CH3COO)2Mg+H2↑
反应本质为Mg失去电子,H+得到电子生成H2
c(H+)为影响反应速率的主要因素
初始阶段,2 mol/L 的盐酸的c(H+)为:2 mol/L
2 mol/L 的醋酸的c(H+)为:小于2 mol/L
与Mg条反应,初始阶段的反应速率:盐酸 > 醋酸
过程解析
2 mL 2 mol/L 的盐酸和2 mL 2 mol/L醋酸可电离的n(H+)
HCl H+ + Cl
n(H+)=0.004 mol
CH3COOH CH3COO + H+
n(H+)=0.004 mol
当镁过量时,反应结束后,n(H2)=0.002 mol,相同条件下,两锥形瓶压强基本相等
弱电解质水溶液的特点:
分子多离子少,
分子是离子的储备库,
有反应就提供。
过程解析
Mg与醋酸的反应,使得c(H+)下降,醋酸电离平衡右移,
最终所有醋酸分子中的氢离子
都电离出来,与Mg反应生成氢气。
n(Mg) = 0.0021 mol
n(酸) = 0.004 mol
(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。
答案
【图像分析】
①起始~中期:
c(H+)盐酸 > c(H+)醋酸
v(盐酸) > v(醋酸)
②反应后期:
v(盐酸)增加幅度快速减小,
v(醋酸)增加幅度相对缓慢减小。
Mg与醋酸反应时,消耗H+, c(H+)下降,电离平衡正向移动,又补充H+,c(H+)下降幅度不如盐酸明显,所以v (醋酸)增加幅度相对缓慢减小。
Mg 过量,生成 H2的量基本相等,醋酸电离出的H+最终能反应完全,说明醋酸中存在电离平衡——边反应边电离,直至反应完全。
HCl = Cl + H+
Ac-+ H+
HAc
Mg +2H + = Mg 2+ +H2↑
③反应结束:
(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 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 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
(2)相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
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 相同 相同 小 少 相同
一元弱酸 大 多
规律总结
四、一元强酸与一元弱酸的比较
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(  )
A.相同物质的量浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100 mL 0.1 mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释到原溶液体积的100倍,c(H+)都为10-5 mol·L-1
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
B
【课堂练习】
某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗
 的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
B
【课堂练习】
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
【课堂练习】
1.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 ,
反应过程中的平均速率 ,
反应完全后生成H2的质量 。
a=b=c
a=b<c
a=b<c
Zn+2H+=Zn2++H2↑
HAc Ac- + H+
学习评价:
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是:
选项 A B C D
强电解质 盐酸 NaCl BaSO4 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C6H12O6(葡萄糖) CO2 C2H5OH H2O
C
学习评价:
3.下列说法不正确的是:
①氨溶于水得到的溶液能导电,所以NH3是电解质;
②盐溶于水一定电离出金属阳离子
③液态HCl不导电,所以属于非电解质;
④金属铜能导电,但它不是电解质,是非电解质
⑤强电解质的导电能力比弱电解质强
⑥NaHSO4在熔融状态下电离生成三种离子
A.②③⑥ B.①③⑤ C.全部 D.①②③④⑤
C
5.在体积都为1L、c(H+)=10-2mol/L的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下图所示比较符合客观事实的是:
学习评价:
A. B. C. D.
C
4.下列溶液的导电性最强的是:
A.1L0.1mol/LCH3COOH溶液 B.0.1L0.1mol/LH2SO4溶液
C.0.5L0.1mol/LNaOH溶液 D.2L0.1mol/LH2SO3溶液
B
6.下列事实能证明MOH是弱碱的有:
①0.1mol·L-1MOH溶液可以使酚酞试液变红
②常温下, 0.1mol·L-1MOH溶液中c(OH-)<0.1mol·L-1
③相同温度下,0.1mol·L-1MOH溶液的导电能力比0.1mol·L-1NaOH溶液的弱
④等体积的0.1mol·L-1MOH溶液与0.1mol·L-1盐酸恰好完全反应
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
学习评价:
B
学习评价:
(1)加入少量冰醋酸,醋酸电离程度______(填“增大”、“减小”、“不变”,下同)。
(2)加入少量0.5mol/L盐酸,上述平衡向______移动,c(H+)______。
(3)加入一定量蒸馏水,上述平衡向_______移动,n(H+)_____。
(4)加入少量的Na2CO3固体,醋酸电离程度______。
7.25℃时10mL0.10mol/L醋酸中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+
减小
逆向
增大
正向
增大
增大
8.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示。请完成下列问题:
学习评价:
(1)“O”点为什么不导电__________________________。
(2)a、b、c三点pH由大到小的顺序为_______。
(3)a、b、c三点中醋酸的电离程度最大的点是___。
(4)若使c点溶液中c(CH3COO-)提高,可以采取的措施有加入①_______,
②_______,③_______,④______________。
无水不电离,无自由移动的离子
c>a>b
c
CH3COONa
Mg
NaOH
Na2CO3

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