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第三章 水溶液中的离子平衡

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：. (1) 什么叫电解质？ (2) 什么叫非电解质？. 凡是在水溶液或者熔化状态下能因自身电离而导电的化合物叫做电解质。在上述条件下不能导电的化合物是非电解质。. 实例： 酸、碱 、盐， H 2 O 实例：大多数有机物、 SO 3 、 CO 2 等. 1 ) 单质 混合物. 既不是电解质也不是非电解质. 讨论以下几种说法是否正确，并说明原因. 1. 石墨能导电，所以是电解质。 2. 由于 BaSO 4 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。

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第三章 水溶液中的离子平衡

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Presentation Transcript

  1. 第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离

  2. 知识回顾： (1)什么叫电解质？ (2)什么叫非电解质？ 凡是在水溶液或者熔化状态下能因自身电离而导电的化合物叫做电解质。在上述条件下不能导电的化合物是非电解质。 实例： 酸、碱 、盐，H2O 实例：大多数有机物、SO3、CO2等

  3. 1)单质 混合物 既不是电解质也不是非电解质 讨论以下几种说法是否正确，并说明原因 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，所以均为电解质。 2)CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能导电，但它们 不是电解质，因为导电的物质不是其本身 注意 3)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。

  4. 电解质溶液导电和金属导电的区别 电解质溶液导电——自由移动离子发生氧化还原反应（电解）——化学变化——升温，导电能力增强。 金属导电——自由电子定向移动——物理变化——升高温度，导电能力减弱。

  5. 电解质溶液的导电能力与离子浓度的关系 电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度成正比，即离子浓度越大，导电能力越强，反之越弱。 注意：①电解质的强弱与导电能力没有必然的联系，即强电解质的导电能力不一定强，比如BaSO4，弱电解质的导电能力不一定弱。 ②电离程度的大小与溶液导电性强弱不一定成正比。这要取决于离子浓度的大小。

  6. 1mol/LHCl 1mol/LCH3COOH 与镁条反应现象 溶液的pH值 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:①Mg条使用前应用砂纸打磨，除去表面的氧化膜；

  7. 探究结果： 开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈，说明1mol/LHCl中氢离子浓度大，氢离子浓度为1mol/L，说明HCl完全电离；而开始1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，小于1mol/L，说明醋酸在水中部分电离。 结论：不同电解质在水中的电离程度不一定相同

  8. HAc H++Ac- 强电解质： 弱电解质： 在水溶液中或者熔化状态下能完全电离的电解质叫做强电解质。如大多数盐类、强酸、强碱 NaCl = Na++Cl- 在水溶液中或者熔化状态下部分电离的电解质叫做弱电解质。如弱酸、弱碱、H2O等 。

  9. a c e 练：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.金刚石 c.石墨 d.NaCl e.盐酸 f.蔗糖 g.CO2 h.Na2O i.硬脂酸 j.醋酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n.氯气 o. BaSO4 d h l o i j m f g

  10. 问题探讨 怎样区分强弱电解质？电解质的强弱与其溶解性及其水溶液导电能力的强弱有何关系？ CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH 属于弱电解质。 强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱,而是看溶于水的部分是否完全电离.

  11. 小结：强弱电解质与结构的关系 大部分 的盐类 ｛ ｝ 离子化合物 强 碱 强电解质 强 酸 ｛ ｝ 弱 酸 共价化合物 弱 碱 弱电解质 水

  12. 判断：下列物质哪些是电解质？哪些是非电解质？哪些既不是电解质也不是非电解质？哪些是强电解质？哪些是弱电解质？判断：下列物质哪些是电解质？哪些是非电解质？哪些既不是电解质也不是非电解质？哪些是强电解质？哪些是弱电解质？ ⑴CO2、⑵Cl2、⑶NH3、⑷HClO、⑸H2CO3、⑹BaSO4、⑺CS2、⑻C2H5OH、⑼CH4、⑽Cu、⑾NH3·H2O、⑿氯化氢、⒀CaCO3、⒁CH3COONH4、⒂NH4Cl、⒃CH3COOH、⒄Ca(OH)2、⒅H3PO4、⒆HF、⒇氨水、(21)盐酸、(22)食盐、(23)NaCl、(24)石墨、(25)NaHCO3

  13. 电解质：(4)、(5)、(6)、(11)、（12）、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)、(19)、(23)、(25)电解质：(4)、(5)、(6)、(11)、（12）、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)、(19)、(23)、(25) 非电解质：(1)、(3)、(7)、(8)、(9) 既不是电解质也不是非电解质：(2)、(10)、(20)、(21)、(22)、(24) 强电解质：(6)、(12)、(13)、(14)、(15)、(17)、(23)、(25) 弱电解质：(4)、(5)、(11)、(16)、(18)、(19)

  14. 三、电解质的电离 1、电离 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。 2、电离方程式 用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。 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。 （3）多元弱酸的电离要分步。

  15. 1. 写出下列物质的电离方程式 （1） HClO （2） KHSO3 （3） CaCO3 （4） Cu（OH）2 (5) H3PO4 H++ClO- =K++HSO3- =Ca2++CO32- Cu2++2OH-

  16. 写出H3PO4在水溶液中的电离方程式 H++ H2PO4- (1) H3PO4 H++ HPO42-(2) H2PO4- H+ + PO43- (3) HPO42-

  17. 作业：写出下列物质的电离方程式：HCl、 H2SO4 、 HF、NaHSO4、NaHCO3、H2CO3、CH3COOH、CH3COONa、NH3•H2O 、 Ca(OH)2。 HCl=H＋＋Cl― H2SO4＝2H＋＋SO42―或H2SO4＝H＋＋HSO4― HF H＋＋F― NaHSO4＝ Na＋+H＋＋SO42― 或NaHSO4＝ Na＋ ＋HSO4― NaHCO3= Na＋ ＋HCO3―

  18. H2CO3 H＋+HCO3― HCO3― H＋＋CO32― CH3COOH H＋+CH3COO― CH3COONa= Na＋+CH3COO― NH3·H2O NH4＋ ＋OH― Ca(OH)2 = Ca2+＋2OH―

  19. 强电解质与弱电解质的比较 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 电离方程式用可逆符号 电离方程式用等号 分子、水合离子 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

  20. 电离 CH3COOH CH3COO - + H+ 结合 二、弱电解质的电离平衡 思考与讨论： 1)开始时，V电离 和 V结合怎样变化？

  21. 电离 CH3COOH CH3COO - + H+ 结合 思考与讨论： 2)当V电离 = V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？画出V～t图。

  22. 逆弱电解质的电离 动电离平衡是一种动态平衡 等 V电离=V分子化=0 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。 二、弱电解质的电离平衡 电离平衡 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—— 1.定义： 2.特点：

  23. v电离 电离平衡 v分子化 t t’ 电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时符合勒沙特列原理。 v

  24. 思考与讨论： NH3·H2O NH4+ + OH - • 例：在氨水中存在怎样的电离平衡？若向其中分别加入: • ①适量的盐酸 ② NaOH溶液 • ③ NH4Cl溶液 ④大量的水 • 对上述电离平衡有什么影响？

  25. 二、弱电解质的电离平衡 • 3.影响电离平衡的因素 • （1）温度 • 电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离方向移动 • （2）浓度 • 弱电解质浓度越大，电离程度越小 • （3）同离子效应 • 同离子效应：即在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动 • （4）化学反应 • 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向移动

  26. 思考与讨论： NH3 + H2O NH3· H2O NH4+ +OH - 右 左 左 右 右

  27. 练2：0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO-+H+ 增大 增大 减小 增大 减小 减小 减小 减小 减小 增大 减小 增大 减小 增大 减小

  28. 问题探讨 变大 不能确定 • 弱电解质加水稀释时，电离程度_____,离子浓度________? (填变大、变小、不变或不能确定） 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。

  29. 问题探讨 • 2.金属导电与电解质溶液导电有何不同？升温对二者的导电性有何影响？ 自由电子的定向移动； 自由移动的离子定向移动 *升温： 金属导电性减弱； 电解质溶液导电性增强

  30. 问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？ 三、电离平衡常数（K） （1）什么叫电离平衡常数？ （2）电离平衡常数的化学含义是什么？ （3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱？ （4）影响电离平衡常数的因素是什么？

  31. c ( H+) .c( A-) c ( M+).c( OH- ) Ka= Kb= c(HA) c(MOH) 弱电解质电离程度相对大小的参数一 1、电离平衡常数（K） 对于一元弱酸 HA H++A-，平衡时 对于一元弱碱 MOH M++OH-，平衡时 2、意义：K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。

  32. 酸性：醋酸>碳酸>硼酸 电离常数：醋酸>碳酸>硼酸

  33. 3、影响电离常数大小的因素： （1）电离常数大小是由物质的本性决定的，在同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。 （2）弱电解质的电离常数受温度变化的影响，但室温下一般变化不大。 （3）弱电解质的电离常数大小不其受浓度变化的影响

  34. 多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……，多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……， 如何用平衡移动原理来解释？

  35. 电离难的原因： a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多； b、一级电离出的H+抑制了二级的电离 结论： 对于多元酸： 多元弱酸是分步电离的，K1》K2（一般要相差105） 多元弱酸的酸性由第一步电离决定

  36. 4、电离常数的应用 比较它们的相对强弱 草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸

  37. 已电离的分子数 α= 弱电解质分子总数 【知识拓展】 弱电解质电离程度相对大小的另一种参数------- 电离度α

  38. 练习：把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（ ） A.自来水 • B.0.5mol/LNH4Cl溶液 • C.0.5mol/L 醋酸 • D.0.5mol/L盐酸 BD

  39. 练习：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 （ ） • A.NaOH(固) B.H2O C.NH4Cl(固) D.CH3COONa (固) BD

  40. 不正确。导电能力和溶液中离子浓度有关，而强弱电解质是指电离能力的不正确。导电能力和溶液中离子浓度有关，而强弱电解质是指电离能力的 • 例1、下列说法是否正确？为什么？ • 1）强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液的导电能力。 • 2）虽然氯气溶于水后，溶液可以导电，但氯气不是电解质，而是非电解质。 • 3）只要醋酸的电离平衡向电离方向移动，溶液的pH就肯定减小。 不正确。氯气是单质，不是非电解质。 不正确。如加水有利于醋酸电离，但pH增大。

  41. 硫酸＞盐酸＞醋酸 • 例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____________________。 • pH都为1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 三者相等 醋酸＞硫酸=盐酸

  42. 例3、体积和pH都相等的盐酸和醋酸溶液的 • 导电能力___________，升高相同温度后 • 导电能力______________________。 相同 醋酸大于盐酸

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