2014最新高二选修4—3.1弱电解质的电离 ppt课件.ppt
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1、第三章 水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,知识回顾:电解质与非电解质,一、电解质与非电解质,一、电解质与非电解质,在水溶液中或熔融状态下能 导电的化合物,电解质,非电解质,在水溶液中和熔融状态下都 不导电的化合物,(如:酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、活泼金属过氧化物),(如:多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如 CH4、NH3 等 ),电解质,非电解质,化合物,纯净物,物 质,混合物,单 质,强电解质 弱电解质,1.石墨能导电,所以是电解质。 2.由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质。 3.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。 4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,均
2、为电解质 5. 氯化钠固体不能导电,所以氯化钠不是电解质,讨论以下几种说法是否正确,并说明原因,难溶的盐(BaSO4等)虽然水溶液不能导电 但是在融化时能导电,也是电解质。,CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能导电,但不是“自身”电离,均不是电解质,下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( ) A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2,D,实验3-1:体积相同,浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应,并测量溶液的pH值,备注: Mg条使用前应用砂纸打磨,除去表面的氧化膜,剧烈,缓慢,小,(0),大,(2.4),实验3-1现象分析:,镁无论是与盐酸还是与醋酸反应,其实
3、质都是与溶液中的反应 镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈,说明 反应剧烈程度的不同,是由于溶液中的不同而引起的 pH (盐酸) pH( 醋酸),证明,H+,H+浓度,C( H+盐酸) C( H+醋酸),C( H+盐酸) C( H+醋酸),实验结果:,相同浓度的盐酸与醋酸,其溶液中 C( H+盐酸) C( H+醋酸) 。 说明:HCl和CH3COOH的电离程度不同。,盐酸与醋酸在水中的电离示意图,观察两种溶液中溶质微粒有多少种?,盐酸在水中的电离示意图,醋酸在水中的电离示意图,说明 HCl分子在水中完全电离 醋酸分子在水中部分电离,二、强电解质和弱电解质,强电解质:在水溶液中能全部电离成 离子的电解
4、质。,弱电解质:在水溶液中只部分电离成 离子的电解质。,1、定义,HCl = H+ Cl-,常见的强电解质:,强酸、强碱、大部分盐、 大部分金属氧化物、活泼金属过氧化物,常见的弱电解质:,弱酸、弱碱、水、极少数的盐(HgCl2),2、常见强、弱电解质,离子化合物,大部分的盐类,强 碱,共价化合物,强 酸,弱 酸,弱 碱,水,弱 电 解 质,强电解质,离子型氧化物,电解质,非 电 解 质,多数有机物,某些非金属氧化物,化合物,小结:强弱电解质与结构的关系,电解质溶于水或者受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程叫做电离。,三、电解质的电离,1、电离,2、电离方程式,用来表示电离过程的式子叫做电离方
5、程式。,3、电离方程式的书写:,(1)式子左边用电离物质的化学式表示,右边用离子符号表示。 (2)强电解质用“”表示电离过程,弱电解质用“ ” 表示电离过程。,电离方程式书写:,(4)多元弱碱则一步书写. 如: Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-,(3)多元弱酸的电离要分步书写。,写出H3PO4在水溶液中的电离方程式,H3PO4,H+ + H2PO4- (1),H2PO4-,H+ + HPO42- (2),HPO42-,H+ + PO43- (3),试写出NaHSO4、NaHCO3的在水溶液中及熔融状态下的电离方程式?,在水溶液中:NaHSO4=Na+ + H+ + SO42- NaHCO
6、3=Na+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32-,熔融状态:NaHSO4=Na+ + HSO4-,另外,氢氧化铝双向电离: H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-,完全电离,部分电离,不可逆过程,可逆过程,电离方程式用等号,电离方程式用可逆符号,水合离子,分子、水合离子,离子符号或化学式,分子式,强酸、强碱、多数盐、 部分碱性氧化物,弱酸、弱碱、水,强电解质与弱电解质的比较,常见的弱电解质,(1)弱酸:如CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、 H2S、 H2SO3、HF、HClO等,(2)弱碱:如NH3.H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等,常见的强电解质
7、,(1)强酸:如HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、 HI等,(2)强碱:如NaOH、KOH、Ba(OH)2等,(3)大部分盐类: 如NaCl等,包括部分难溶性的盐,如CaCO3、 BaSO4、AgCl等,BaSO4、Fe(OH)3的溶解度都很小,BaSO4属于强电解质,Fe(OH)3属于弱电解质;CH3COOH、HCl的溶解度都很大,HCl属强电解质,而CH3COOH 属弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有何关系?水溶液导电性强的一定是强电解质,对吗?怎样区分强弱电解质?,强弱电解质的区分依据不是看该物质水溶性的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱,而是看电离的是否完全.,溶液导电性强弱
8、与电解质强弱的关系,电解质溶液的导电能力的强弱与电解质本身的强弱并无关系,它取决于电解质溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷。,你能解释下列事实吗?,部分电器外壳上有禁止触摸标记,2电解水制H2、02时,需要向水中加入少量的Na0H溶液或H2SO4溶液。,1潮湿的手触摸正在工作的电器,可能会发生触电事故。,手上的汗水中含有电解质,使水溶液具有较强的导电能力,纯水的导电能力太弱,加入NaOH或H2SO4可使溶液中离子浓度增大,导电能力增强。,练习1. 写出下列物质的电离方程式 (1) HClO (2) KHSO3 (3) CaCO3 (4) Cu(OH)2,H+ClO-,=K+HSO3-,=C
9、a2+CO32-,Cu2+2OH-,练习2:1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L,分别加入足量的铁。 开始反应时产生氢气的速率 最终收集到的氢气的物质的量,硫酸盐酸醋酸,硫酸盐酸=醋酸,下列物质能导电的是 ,属于电解质的是 , 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.硫酸钡 c.石墨 d.熔融的氯化钠 e.氯气 f.蔗糖 g.二氧化碳 h. 硫酸溶液 i.硫酸钾 j. 冰醋酸 k. 碳酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n Na2O,achd,Bdil n,j km,fg,bdijklmn,在KHSO4的稀溶液和熔融状态下都存在的离子是( ) A、H+ B、
10、HSO4- C、SO42- D、K+,D,清洁卫生洁具常用盐酸,为什么不用较安全的醋酸?,讨论:有哪些方法能判断醋酸和盐酸的酸性不同?,3. 测定相同浓度的盐酸和醋酸溶溶液的pH,2. 等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。,定性,定量,1. 测试相同浓度的盐酸和醋酸溶液的导电能力是否相同。,pH试纸,注意:1、放有镁条的孔穴中各加6滴溶液, 放有pH试纸的孔穴中各加1滴溶液; 2、最好使镁条浮在液面上反应。,实验探究1,体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应; 并测量两种酸溶液的pH。,1,3,剧烈,缓慢,1,3,0.1,0.001,已知:pH= -lg c(H+),0.1mol
11、/L 盐酸、醋酸中的粒子浓度(25),0,0.1,0.1,定量理论分析:,0.099,0.001,0.001,说明 HCl分子在水中完全电离 醋酸分子在水中部分电离,两种溶液中溶质微粒有多少种?,盐酸在水中的电离示意图,醋酸在水中的电离示意图,HCl分子在水中完全电离 醋酸分子在水中部分电离,盐酸中存在H+、Cl- 无HCl分子,醋酸溶液中主要存在CH3COOH分子和少量H+、CH3COO-,1、强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。,2、弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。,如:强酸、强碱、大多数盐等,如:弱酸、弱碱、水等,强电解质和弱电解质,醋酸分子部分电离:,提供
12、的药品和仪器: 0.1mol/L盐酸、 0.1mol/L醋酸、 NaCl 固体、CH3COONa固体、试管、pH试纸、玻璃棒、药匙、胶头滴管,溶液中有没有醋酸根与氢离子结合成分子呢?,CH3COO- + H+ CH3COOH,实验探究2,实验方案一: 向盛有0.5g CH3COONa 晶体的试管内加入3mL 0.1mol/L醋酸,充分振荡后,再用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,测溶液的pH。,实验方案二: 向盛有0.5g CH3COONa 晶体的试管内加入3mL 0.1mol/L盐酸,充分振荡后,再用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,测溶液的pH。,实验现象: 醋酸溶液的试管中加入CH3COONa晶
13、体,溶液的pH明显变大。,实验探究2,盐酸的试管中加入CH3COONa晶体,溶液的pH明显变大。,问题 l: 对比醋酸前后 2次 pH测量的大小,它能说明什么?,结论: 醋酸分子电离为离子的过程是可逆的。,问题 2:醋酸的电离过程是可逆的,其电离方程式可表示为:,CH3COOH H+ + CH3COO,可逆的电离过程中相反的两种趋势,最终将达到平衡状态。请画出此过程中,离子生成和结合成分子的速率随时间的变化示意图。,反应速率,v(电离),v(结合),v(电离) = v(结合) 电离平衡状态,弱电解质电离平衡状态建立示意图,时间,电离平衡是一种 化学平衡,二、弱电解质的电离平衡,CH3COO-+
14、H+ CH3COOH,CH3COOH CH3COO-+H+,t0,t1,反应速率,两种速率相等,处于电离平衡状态,弱电解质电离平衡状态建立示意图,时间,电离平衡是一种 化学平衡,二、弱电解质的电离,离子结合成 弱电解质分子的速率,弱电解质分子 电离成离子的速率,在一定条件下(如温度、浓度等)的弱电解质的溶液中,弱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,溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。,1、电离平衡状态:,2、电离平衡的特征: 逆 弱电解质的电离是可逆的 等 v(电离)= v(结合)0 动 电离平衡是一种动态平衡 定 条件不变,溶液中各分子、离子的浓度固定不变 变 条件
15、改变时,电离平衡发生移动,改变哪些条件可影响醋酸的电离平衡?,CH3COOH(aq) CH3COO (aq)H(aq)H 0,温度?,浓度?,压强?,温度!,浓度!,电离过程吸热,练习1完成表格:,正向,增大,增大,减小,逆向,增大,减小,增大,正向,减小,增大,减小,逆向,减小,增大,增大,正向,增大,增大,增大,正向,减小,减小,减小,增大,减小,增大,?,减小,减小,活动3: 弱电解质电离平衡的移动,用镊子取一小片试纸,放在点滴板的凹槽上,用滴管吸取待测液滴1滴于试纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡对照,读出溶液的pH。,pH试纸,0.1mol/L HCl,0.1mol/LCH
16、3COOH,0.001mol/L HCl,0.001mol/LCH3COOH,点滴板,实验记录,3,5,稀释有利于弱电解质的电离,越稀越电离,正向,增大,增大,减小,逆向,增大,减小,增大,正向,减小,增大,减小,逆向,减小,增大,增大,正向,增大,增大,增大,正向,减小,减小,减小,增大,减小,增大,增大,减小,减小,n(H+)?,pH?,(3)影响电离平衡的因素,内因:电解质本身的性质。通常电解质越弱,电离程度越小。,外因:,温度,升高温度有利于电离(电离过程吸热),浓度,A、稀释有利于电离,B、加入的物质能电离出相同的离子,会抑制电离(同离子效应),C、加入的物质能减少某种离子,可促进电
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