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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第1课时 弱电解质的电离平衡
学习目标
1.基于相同浓度盐酸与醋酸一系列实验的对比，构建强弱电解质的概念，从微观层面理解强弱电解质的本质区别，且通过对电解质的分类，进一步掌握物质分类的方法。
2.通过实验，建立弱电解质电离平衡模型，了解影响电离平衡的因素。
新课导入
盐酸常用于卫生洁具的清洁，比如某些洁厕灵有效成分是盐酸。
醋酸的腐蚀性比盐酸的小，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【实验探究】实验1：用水质检测笔检测0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸的导电性，比较导电性强弱。（已知：相同温度下，水质检测笔读书越大，溶液的导电性越强）
读数：7180
读数：187
导电性：0.1mol/L盐酸>0.1mol/L醋酸
离子浓度：0.1mol/L盐酸>0.1mol/L醋酸
结论：
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【实验探究】实验2：分别向等体积0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸中加入等量镁条，观察产生气泡的快慢。
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【实验探究】实验2：分别向等体积0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸中加入等量镁条，观察产生气泡的快慢。
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
离子方程式
产生气泡快慢
反应速率
影响速率的因素
Mg+2H+=Mg2++H2↑
Mg+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+H2↑
较快
c(H+)的大小
较快
较慢
较慢
c(H+)大小：0.1mol/L盐酸>0.1mol/L醋酸
结论：
实验分析
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【思考】为什么c(H+)大小：0.1mol/L盐酸>0.1mol/L醋酸？
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
主要微粒 H2O H+ Cl- H2O H+ CH3COO-
HCl
CH3COOH
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【思考】如何证明0.1mol/L盐酸是否存在HCl分子？
假设HCl完全电离，则不存在HCl分子
HCl = H+ + Cl-
0.1mol/L 0.1mol/L
已知： pH＝ lgc(H+)
c(H+)＝10 pH
pH＝1
c(H+)＝10 1 mol/L＝0.1 mol/L
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【实验探究】实验3：常温时，测定0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸的pH。
0.1 mol/L 盐酸 pH＝1
0.1 mol/L 醋酸 pH＝3
c(H+)＝0.1 mol/L
c(H+)＝0.001 mol/L
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
主要微粒 H2O H+ Cl- H2O H+ CH3COO-
CH3COOH
【实验探究】实验3：常温时，测定0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸的pH。
结论：
CH3COOH部分电离
水溶液中无HCl分子
水溶液中有CH3COOH分子
HCl完全电离
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
一、强电解质和弱电解质
1.电解质和非电解质
化合物
电解质：酸、碱、盐、活泼金属氧化物
(导电)
非电解质：非金属氧化物、非金属氢化物、大多数有机物
(不导电)
在水溶液或熔融状态是否导电
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
一、强电解质和弱电解质
2.强电解质和弱电解质
电解质
强电解质
(完全电离)
弱电解质
(部分电离)
在水溶液中
电离程度
强酸 H2SO4 HCl HNO3等
强碱 NaOH KOH Ca(OH)2 Ba(OH)2等
大多数盐 NaCl KNO3 BaSO4 AgCl等
弱酸 CH3COOH H2CO3等
弱碱 NH3 H2O Mg(OH)2 Fe(OH)3等
水
Al(OH)3
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
【课堂小练】：判断正误
1.氧气不能导电，故为非电解质。
2.铜、盐酸能导电，故为电解质。
4.Na2O溶于水能导电，故为电解质。
5.BaSO4 难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质。
电解质为物质自身能够电离
×
×
×
BaSO4 AgCl等难溶性盐溶于水的部分能够完全电离为强电解质。
6.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强。
强弱电解质与溶液的导电性无关。溶液的导电性与离子浓度和离子所带电荷数有关。
3.CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，故为电解质。
×
×
混合物、单质既不是电解质也不是非电解质
×
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
一、强电解质和弱电解质
3.电离方程式的书写(水溶液中)
(1)强电解质完全电离用“=”连接
例如：H2SO4=2H++SO42- BaSO4=Ba2++SO42-
(2)弱电解质部分电离用“ ”连接
例如：CH3COOH CH3COO-+H+ NH3·H2O NH4++OH- H2O H++OH-
①多元弱酸分步书写
例如：H2CO3 H++HCO3-(主要) HCO3- H++CO32-
任务一 从微观层面理解强弱电解质的本质区别
一、强电解质和弱电解质
3.电离方程式的书写(水溶液中)
②多元弱碱一步书写
例如：Mg(OH)2 Mg2++2OH-
注：(1)多元强酸酸式盐的电离:NaHSO4(水溶液)=Na＋+H＋+SO42-
NaHSO4(熔融)=Na＋+HSO4-
(2)多元弱酸酸式盐的电离:NaHCO3=Na＋+HCO3-(主要) HCO3- H++CO32-
强电解质和弱电解质电离行为微观示意图对比
HCl在水中的电离示意图
CH3COOH在水中的电离示意图
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
CH3COOH在水中可电离产生H+和CH3COO-,H+和CH3COO-会结合产生CH3COOH吗？请设计实验验证。
提示：c(H+)变化会引起可检测的溶液pH的变化。
【实验设计】实验4：向0.1 mol/L
CH3COOH溶液中加入CH3COONH4固体，
用pH传感器记录溶液pH变化。
（已知：CH3COONH4水溶液呈中性）
实验结果
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
【实验设计】实验4：向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入CH3COONH4固体，
用pH传感器记录溶液pH变化。（已知：CH3COONH4水溶液呈中性）
【思考】1.为什么加入CH3COONH4固体？
保证足量的溶质，同时控制溶液体积基本保持不变；醋酸铵溶液呈中性，不影响溶液pH。
2.实验中pH增大说明什么？
pH增大，c(H+)减小，H+与CH3COO-结合为CH3COOH。
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡状态
(1)电离平衡的建立过程
(2)概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子_______ ______
与______ _______相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，
电离过程就达到了电离平衡状态。
离子结合成电解质分子的速率
电离成离子的速率
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡状态
(3)电离平衡的特征
弱电解质
相等
不变
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
二、弱电解质的电离平衡
2.弱电解质电离平衡的影响因素
（1）内因：弱电解质本身的性质
（2）外因：
a.浓度：加水，平衡向电离方向移动
b.温度：升温，平衡向电离方向移动
c.同离子效应：入含有相同离子的强电解质时，电离平衡会被抑制
d.加入能与电离出的离子反应的物质：平衡向电离方向移动
任务二 以醋酸电离为例，建立弱电解质电离平衡模型
增大
增多
正向
根据勒夏特列原理分析下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：CH3COOH CH3COO-+H+ △H＞0
条件改变 平衡移动方向 c(H＋) n(H＋) 电离程度 导电能力
升高温度
加H2O
加少量CH3COOH
通HCl
加少量CH3COONa (s)
加少量NaOH(s)
加入镁粉
减小
正向
增大
增多
减弱
增强
增大
正向
增大
增多
减小
增强
逆向
增大
增多
减小
增强
逆向
减小
减少
减小
增强
正向
减小
减少
增大
增强
正向
减小
减少
增大
增强
↓
越热越电离
越稀越电离
同离子效应
注意：平衡移动方向与电离程度、离子浓度大小无必然关系！
学以致用
盐酸常用于卫生洁具的清洁，比如某些洁厕灵有效成分是盐酸。醋酸的腐蚀性比盐酸的小，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
CaCO3是卫生洁具常见的污染物之一。
去污原理如下：
CaCO3 + 2H+=CO2↑ + H2O + Ca2+
相同浓度盐酸比醋酸能够提供更大的c(H+)，可以增大去污反应的速率。
实际产品兼顾安全性与去除效果，确定产品有效成分及浓度
思维构建
化合物
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
电离平衡：概念、建立、特征
影响电离平衡的外界因素

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