化学选修4第三章第一节.ppt

“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一、电解质有强弱之分二、弱电解质的电离过程是可逆的知识回顾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。①NaCl溶液、②NaOH、③Cu、④水、⑤CH3COOH、⑥CO2②④⑤⑥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：溶于水或熔融电离的条件一、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；并测这两种酸的pH。将试验结果填入下表：1mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁反应现象溶液pH剧烈反应，迅速产生大量气泡反应缓慢，产生少量气泡pH=０pH=２实验探究(实验【３－１】）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１、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２：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.BaSO4acebhidfg二、弱电解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-CH3COOHH++CH3COO-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-+H++H2O(酸式电离)NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-NaHSO4=Na++H++SO42-Ba(OH)2=Ba2++2OH-①先判断强、弱电解质，决定符号，强电解质一步电离③多元弱碱的电离，以一步电离表示。②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④Al(OH)3有酸式和碱式电离。⑤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。⑥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.BaSO4Ba2++SO42-B.H3PO43H++PO43-C.Al(OH)3H++AlO2-+H2OD.NaHS=Na++H++S2-C练习强、弱电解质的比较强电解质弱电解质相同点不同点电离程度电离过程物质种类表示方法存在形式都是电解质，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：强电解质弱电解质离子化合物大部分的盐类强碱离子型氧化物电解质共价化合物强酸弱酸弱碱水多数有机物某些非金属氧化物非电解质化合物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ｖ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，从而分子电离成离子的速率减小，离子结合成分子的速率增大(其速率用ｖ逆表示)，经过一段时间必然达到ｖ正＝ｖ逆醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化C(H+)C(CH3COO-)C(CH3COOH)CH3COOH初溶于水时达到平衡前达到平衡时接近于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。弱电解质分子电离成离子的速率离子结合成弱电解质分子的速率两种速率相等，处于电离平衡状态时间反应速率弱电解质电离平衡状态建立示意图定义：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≠01）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CH3COOHCH3COO-+H+方式所引起的浓度变化平衡移动C(CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)加少量冰醋酸加水稀释加醋酸钠固体加适量盐酸加NaOH溶液CH3COOHCH3COOHCH3COO-H+H+逆方向逆方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升温——正方向增大减少增大对于一元弱酸HAH++A-Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱BOHB++OH-Kb=c(B+).c(OH-)c(BOH)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。H3PO4H++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+电离程度n(H+)c(H+)导电能力电离常数加水升温加CH3COONa加HCl加NaOH【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一、水的电离二、溶液的酸碱性与pH三、pH的应用一、水的电离H2O+H2OH3O++OH-简写为：H2OH++OH-(水电离出的H+、OH-浓度相等)水是极弱的电解质25℃1L水只有10-7molH2O分子发生电离多少个水分子才有1个电离？55.6×107K电离＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）K.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)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H2OH++OH-1、水的离子积常数KW=c（H+）·c（OH-）=1×10-1425℃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/LKw100℃50℃25℃20℃0℃温度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因素H2OH++OH-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：加NaOH加HCl加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平衡移动方向酸碱性条件(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H2OH++OH-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)温度：酸：碱：T↑，KW↑抑制水的电离，KW不变抑制水的电离，KW不变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H2OH++OH-水的离子积常数Kw=c(H+).c(OH-)对水电离平衡的影响c(H+)mol/Lc(OH-)mol/Lc(H+)与c(OH-)比较溶液酸碱性纯水HClNaOH3、溶液的酸碱性与H+、OH－浓度的关系=1×10-14(25℃)无=10-7=10-7c(H+)=c(OH-)中性左移10-710-7c(H+)c(OH-)酸性左移10-710-7c(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/Lc(H+)=10-7mol/Lc(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-)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.