第三章《水溶液中的离子平衡》全章课件(化学人教版选修4).ppt
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“桂林山水甲天下桂林山水甲天下”溶溶洞洞肇庆七星岩风景区肇庆七星岩风景区溶洞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全章课件第一节第一节弱电解质的电离弱电解质的电离第二节第二节水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性第三节第三节盐类的水解盐类的水解第四节第四节难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡一、电解质有强弱之分一、电解质有强弱之分二、弱电解质的电离过程是可逆的二、弱电解质的电离过程是可逆的知识回顾知识回顾1电解质:
电解质:
在水溶液中或熔融状态时在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。
能够导电的化合物。
在水溶液中和熔融状态时在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。
都不能导电的化合物。
NaCl溶液、溶液、NaOH、Cu、水、水、CH3COOH、CO2非电解质:
非电解质:
电解质是化合物,电解质溶液是混合物电解质是化合物,电解质溶液是混合物知识回顾知识回顾2电离:
电离:
电解质电解质溶于水溶于水或或熔融熔融时时,离,离解成自由移动离子的过程。
解成自由移动离子的过程。
共价化合物:
溶于水共价化合物:
溶于水离子化合物:
溶于水或熔融离子化合物:
溶于水或熔融电离的条件电离的条件一、电解质有强弱之分一、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;并测这两种酸的的反应;并测这两种酸的pH。
将试验结果填入下表:
将试验结果填入下表:
1mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁反应现象与镁反应现象溶液溶液pH剧烈反应,迅速剧烈反应,迅速产生大量气泡产生大量气泡反应缓慢,产反应缓慢,产生少量气泡生少量气泡pH=pH=实验探究实验探究(实验【】)实验【】)当酸溶液的物质的量浓度相等时,当酸溶液的物质的量浓度相等时,pHpH值值是否相等,说明是否相等,说明c(H+)是否相等?
是否相等?
反应速率不同反应速率不同,pH不同不同,说明盐酸和醋,说明盐酸和醋酸中的酸中的H+浓度不同浓度不同。
相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中H+浓度浓度不同,说明不同,说明HCl和和CH3COOH的电离程度不同的电离程度不同实验结果分析实验结果分析强弱电解质强弱电解质强电解质:
强电解质:
弱电解质:
弱电解质:
强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质能够能够全部电离全部电离的电解质称为强电解质的电解质称为强电解质只能只能部分电离部分电离的电解质称为弱电解质的电解质称为弱电解质弱酸、弱碱和水是弱电解质。
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的溶解度都很大,它们是强电解质还是弱电解质?
解质?
CaCO3、HNO3属于强电解质属于强电解质CH3COOH、Fe(OH)3属于弱电解质属于弱电解质本质区别:
是否完全电离本质区别:
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解性无关电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。
电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。
思考与讨论思考与讨论练习练习、判断下列物质哪些属于强电解质,、判断下列物质哪些属于强电解质,哪些为弱电解质?
哪些为弱电解质?
A、MgCl2B、H2CO3C、Fe(OH)3D、HClE、Ca(OH)2F、HClO强电解质:
强电解质:
A、D、E、弱电解质:
弱电解质:
B、C、F、练习练习:
下列物质能导电的是下列物质能导电的是_,属属于强电解质的是于强电解质的是_,属于弱电解质的属于弱电解质的是是_,属于非电解质的是属于非电解质的是_。
a.铜丝铜丝b.NaClc.石墨石墨d.冰醋酸冰醋酸e.HCl的水溶液的水溶液f.蔗糖蔗糖g.SO2h.NaHCO3i.BaSO4acebhidfg二、弱电解质的电离过程是可逆的二、弱电解质的电离过程是可逆的11、电离方程式的书写、电离方程式的书写强电解质在溶液中完全电离,用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,但可按一步电写第一步),多元弱碱也是分步电离,但可按一步电离写出。
离写出。
NaCl=Na+Cl-CH3COOHH+CH3COO-请写出请写出Na2SO4、HClO、NH3H2O、H2CO3、Fe(OH)3、Al(OH)3、NaHCO3、NaHSO4、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。
在水溶液中的电离方程式。
Na2SO4=2Na+SO42-HClOH+ClO-NH3H2ONH4+OH-H2CO3H+HCO3-HCO3-H+CO32-Fe(OH)3Fe3+3OH-Al(OH)3Al3+3OH-(碱式电离碱式电离)Al(OH)3AlO2-+H+H2O(酸式电离酸式电离)NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-NaHSO4=Na+H+SO42-Ba(OH)2=Ba2+2OH-先先判断强、弱判断强、弱电解质,电解质,决定符号决定符号,强电解质一步电离强电解质一步电离多元弱碱多元弱碱的电离,以的电离,以一步电离一步电离表示。
表示。
多元弱酸分步电离多元弱酸分步电离,电离能力逐渐降低,以一级电,电离能力逐渐降低,以一级电离为主。
离为主。
电离方程式的书写要点电离方程式的书写要点Al(OH)3有有酸式酸式和和碱式电碱式电离。
离。
弱酸的酸式盐的电离是分步电离弱酸的酸式盐的电离是分步电离,先完全电离成金,先完全电离成金属离子和酸式酸根,酸式酸根再部分电离。
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强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,在稀溶液中不,在稀溶液中不存在酸式酸根;而在存在酸式酸根;而在熔融熔融状态,则电离成状态,则电离成金属离子和金属离子和酸式酸根离子酸式酸根离子强等号、弱可逆、多元弱酸强等号、弱可逆、多元弱酸分步写,多元弱碱一步完分步写,多元弱碱一步完下列电离方程式书写正确的是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练习练习强、弱电解质的比较强、弱电解质的比较强电解质强电解质弱电解质弱电解质相相同同点点不不同同点点电离程度电离程度电离过程电离过程物质种类物质种类表示方法表示方法存在形式存在形式都是电解质,在水溶液中均能电离都是电解质,在水溶液中均能电离完全电离完全电离部分电离部分电离不可逆过程不可逆过程可逆过程可逆过程水合离子水合离子分子和水合离子分子和水合离子弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水强酸、强碱、大强酸、强碱、大多数盐多数盐小结:
小结:
强强电电解解质质弱弱电电解解质质离子化合物离子化合物大部分的盐类大部分的盐类强强碱碱离子型氧化物离子型氧化物电电解解质质共价化合物共价化合物强强酸酸弱弱酸酸弱弱碱碱水水多数有机物多数有机物某些非金属氧化物某些非金属氧化物非非电电解解质质化化合合物物2、弱电解质的电离平衡、弱电解质的电离平衡弱电解质分子在溶液中电离,其弱电解质分子在溶液中电离,其电离过程是可电离过程是可逆的逆的,同可逆反应一样,存在着电离产生的离子在,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时溶液中离子的浓度很低,弱电解质电离成离子的速率快速率快(其速率用其速率用正正表示表示),随着弱电解质的电离,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,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的速率增大(其速率用其速率用逆逆表示表示),经过一段时间必然,经过一段时间必然达到达到正正逆逆醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化C(H+)C(CH3COO-)C(CH3COOH)CH3COOH初初溶于水溶于水时时达到平衡前达到平衡前达到平衡达到平衡时时接近于接近于0接近于接近于0最大最大增大增大增大增大减小减小不变不变不变不变不变不变分析:
分析:
CH3COOH和和NH3H2O的电离。
的电离。
弱弱电电解解质质分分子子电电离离成成离子的速率离子的速率离离子子结结合合成成弱弱电电解解质质分子的速率分子的速率两两种种速速率率相相等等,处处于于电电离离平衡状态平衡状态时间时间反反应应速速率率弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图定义:
定义:
在一定条件(如温度、浓度)下在一定条件(如温度、浓度)下,当电,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成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分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
态,这叫做电离平衡。
特点特点动动电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡定定条件不变,溶液中各分子、离子条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子变变条件改变时,电离平衡发生移动。
条件改变时,电离平衡发生移动。
等等V电离电离=V分子化分子化01)定义)定义逆逆电离平衡是对弱电解质而言,电离是可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逆的,强电解质不存在电离平衡2)影响电离平衡的因素)影响电离平衡的因素1、温度、温度2、浓度、浓度由于电离是吸热的,因此由于电离是吸热的,因此温度越高温度越高,电离度越大电离度越大溶液越稀溶液越稀,离子相遇结合成分子越困难,因此更,离子相遇结合成分子越困难,因此更有利于电离有利于电离。
3、同离子效应、同离子效应加入含有弱电解质离子的强电解质加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向,电离平衡向逆反应方向移动逆反应方向移动同离子效应同离子效应4、化学反应、化学反应加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质,电,电离平衡向离平衡向正反应方向移动正反应方向移动注意注意1)弱电解质溶液稀释弱电解质溶液稀释时,电离时,电离平衡正向移动平衡正向移动,溶液中,溶液中离子的物质的量增大,而离子的物质的量增大,而离子浓度减小离子浓度减小,强电解质分,强电解质分子的物质的量和浓度均减小;子的物质的量和浓度均减小;2)对于对于冰醋酸冰醋酸,加水溶解并不断稀释的过程中,加水溶解并不断稀释的过程中,平衡平衡正向移动正向移动,离子浓度离子浓度先先增大增大后后减小减小电离平衡的影响因素电离平衡的影响因素CH3COOHCH3COO-+H+方式方式所引起的浓度所引起的浓度变化变化平衡移平衡移动动C(CH3COOH)C(CH3COO-)C(H+)加少量冰醋酸加少量冰醋酸加水稀释加水稀释加醋酸钠固体加醋酸钠固体加适量盐酸加适量盐酸加加NaOH溶液溶液CH3COOHCH3COOHCH3COO-H+H+逆方向逆方向逆方向逆方向增大增大增大增大增大增大增大增大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正方向正方向升温升温正方向正方向增大增大减少减少增大增大对于一元弱酸对于一元弱酸HAH+A-Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱BOHB+OH-Kb=c(B+).c(OH-)c(BOH)注意:
注意:
K值只随温度变化值只随温度变化。
3、电离常数、电离常数探究实验:
实验实验3-2课本课本P42你你能能否否推推测测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三三种种弱弱酸酸的的相相对对强强弱弱,及及其其与与电电离离常常数数大大小小的的关系?
关系?
写出写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。
在水溶液中的电离方
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- 水溶液中的离子平衡 第三 水溶液 中的 离子 平衡 课件 化学 人教版 选修