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选4第三章学案
第三章水溶液中的离子平衡
第一节弱电解质电离
(1)
【学习目标】
掌握强、弱电解质的概念;
认识弱电解质在溶液中存在电离平衡,掌握弱电解质电离方程式的书写;
认识电离平衡常数和电离度概念及特点、影响电离平衡的移动。
【学习重点】①强、弱电解质 ②弱电解质的电离平衡
【学习难点】弱电解质的电离平衡
【旧知回顾】
电解质与非电解质
电解质
非电解质
定义
能否电离及条件
是否导电
类型
实例
注意点:
(1)电解质是化合物。
单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解、质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。
如:
CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,而溶于水后生成的___________________等是电解质。
(3)对于一些难溶的物质如BaSO4, 由于溶解度太小,很难测出其溶液的导电性,但溶解的BaSO4 电离出和,故BaSO4是强电解质。
(4)活泼金属氧化物如:
Na2O、CaO、Na2O2等,他们在熔融状态下即能导电,所以他们自身为电解质。
思考:
现有以下物质;Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、、NaCl溶液、H2O、酒精
(1)以上物质能导电的是
(2)以上物质属于电解质是
(3)以上物质属于非电解质的是
(4)以上物质属于既不是电解质不是非电解质的是
一、强电解质和弱电解质
1、定义
强电解质:
弱电解质:
思考:
现有以下物质:
①NaCl晶体;②液态SO2③液态醋酸;④固体BaSO4;⑤汞;⑥蔗糖(C12H22O11);⑦酒精(C2H5OH); ⑧熔融的KNO3⑨H2S
请回答下列问题(用序号):
(1)以上物质能导电的是
(2)以上物质属于强电解质是
(3)以上物质属于弱电解质的是
(4)以上物质属于非电解质的是
(5)以上物质中溶于水后形成的水溶液能导电的是
2、强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
相同点
都是电解质,在水溶液中都能电离。
电离程度
表示方法
电解质在溶液中
微粒形式
离子方程式表示形式
实例
练习:
写出下列物质的电离方程式
1.NaOH:
____________________2.H2SO4:
____________________
3.BaSO4:
4.NaHCO3___________________
5.NaHSO4:
___________________6.H2O
7.CH3COOH:
8.NH3·H2O
9.H2CO3:
10.Fe(OH)3
二、弱电解质的电离平衡
(2)
【预备知识】
思考:
醋酸是一种弱电解质,在水溶液中的电离是个可逆过程,请根据化学平衡的有关原理思考:
当醋酸溶于水后,醋酸电离的速率与CH3COOH-、H+结合成醋酸分子的速率会有何变化?
试绘制速率—时间图。
1、定义
2、电离平衡的特点:
(1)弱
(2)动
(3)等
(4)定
(5)变
3、影响电离平衡的外界条件:
内因:
外因:
(1)温 度:
电离过程是一个热的过程,故升高温度能弱电解质的电离。
(2)浓 度:
稀释能弱电解质的电离。
(3)同离子效应:
加入与弱电解质具有相同离子的强电解质电离。
(4)能反应的离子:
加入能反应的离子电离。
醋酸达平衡时各种微粒的浓度(25℃)
初始浓度mol/L
1.00
0.100
平衡浓度mol/L
CH3COOH
CH3COO-
4.21×10-3
1.34×10-3
H+
4.21×10-3
1.34×10-3
电离常数:
{c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH)}×100%
电离度:
已电离的醋酸浓度/醋酸初始浓度
如:
CH3COOH
CH3COO—+H+
Ka=
写出NH3·H2O的电离平衡常数
★电离平衡常数:
平衡常数的意义
K越大,离子浓度越大,表示该弱电解质越易电离。
所以可以用Ka或Kb的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。
K只与有关,不随改变而改变。
★电离度:
1.定义
2.表示:
3.影响电离度的外因:
温度:
浓度:
思考:
0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH
CH3COO—+H+
平衡移动方向
电离度
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO—)
c( CH3COOH)
通HCl
加NaOH
锌粒
升温
加醋酸钠
加冰醋酸
加水
第二节水的电离和溶液的酸碱性(3)
【学习目标】
1、知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系。
2、了解溶液的pH、溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度大小、溶液酸碱性三者之间的关系。
3、知道pH与c(H+)的定量关系,能进行溶液pH的简单计算。
4、初步掌握测定溶液pH的方法。
5、了解酸碱中和滴定的原理;学会使用滴定管,能利用中和滴定法测定强酸或强碱溶液的浓度;了解酸碱中和过程中溶液pH的变化规律。
6、知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。
【学习过程】
一、水的电离
1.水的电离:
水是一种____________(填“强电解质”、“弱电解质”或“非电解质”)
实验证明常温下,1L水中(物质的量为1000/18mol)电离出来的H+浓度只有1×10-7mol/L
【交流讨论】
(1)写出水电离的方程式:
_____________________________________________________
(2)请用公式表述水的电离常数:
________________________________
2.水的离子积:
水的离子积常数Kw=________________
25℃时,Kw=___________________
【交流讨论】观察下表的数据
t(℃)
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.134
0.292
0.681
1.01
2.92
5.47
38.0
55.0
(1)从以上数据中发现什么递变规律?
升高温度,水的电离程度______,水的电离平衡向____移动,Kw_____。
降低温度,水的电离程度______,水的电离平衡向____移动,Kw_____。
(2)水的电离是吸热还是放热?
________
说明:
根据Kw=K·c(H2O),说明对于稀溶液而言,c(H2O)也可看作常数。
因此,只要温度一定,无论是纯水还是稀溶液Kw都为常数,或者说c(H+)c(OH-)的乘积都是定值。
3.影响水电离的因素:
c(H+)
c(OH-)
c(H+)与c(OH-)大小比较
Kw
酸碱性
水的电离平衡
蒸
馏
水
升温
加酸后
加碱后
加钠
【归纳总结】:
促进水电离的因素是:
__________________
抑制水电离的因素是_____________________
【思维拓展】:
有同学设想通过向水中加酸来彻底、完全的消除水中的OH-,你认为他的想法能否成功?
请分析说明。
请计算
(1)常温下,浓度为1×10-5mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?
(2)常温下,浓度为1×10-5mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)是多少?
(3)在常温下,由水电离产生的c(H+)=1×10-9mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
溶液酸碱性与pH(4)
1、溶液酸碱性的表示法
(1)c(H+)和c(OH-)
(2)c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液(<1mol/L),化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
pH表示c(H+)的负对数,pH=
比较下列情况下,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少)
纯水
加少量盐酸
加少量氢氧化钠
c(H+)
c(OH-)
c(H+)和c(OH-)大小比较
c(H+)=c(OH-)
酸碱性
思考:
判断溶液酸碱性的标准是什么?
【规律总结】:
常温下:
酸性溶液:
c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/LpH7碱性溶液:
c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/LpH7
中性溶液:
c(H+)______c(OH—),c(H+)______1.0×10-7mol/LpH7
思考:
pH=7的溶液一定是酸性溶液吗?
2、c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系:
pH的适应范围:
稀溶液,0~14之间;
酸性溶液中c(H+)越大,酸性越,pH越;
碱性溶液中c(OH-)越大,c(H+)越,pH越,碱性越。
3、pH的测定方法:
粗略测定:
(1)酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞
常用酸碱指示剂及其变色范围:
指示剂
变色范围的pH
酸色
碱色
石蕊
甲基橙
酚酞
(2)pH试纸——最简单的方法。
操作:
取一小块pH试纸放在或上,用蘸有待测液的点试纸的部,与对比即可。
注意:
①事先不能用水湿润pH试纸;否则测出pH的可能存在误差。
酸性溶液pH碱性溶液pH中性溶液pH
②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
精确测定:
pH计(也叫酸度计)
[巩固练习]
1.同一浓度的强酸与弱酸的pH值的比较,如0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的醋酸的pH值的比较
2.同一浓度的强碱与弱碱的pH值的比较,如0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的氨水的pH值的比较
3.同一pH值的强酸
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