高中化学专题5溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡课件苏教版必修.ppt

,第一单元弱电解质的电离平衡,专题,5,溶液中的离子反应,学习目标,1.,几种典型的弱电解质。,2.,弱电解质水溶液的电离平衡。,3.,弱电解质的电离方程式。,核心素养,1.,模型认知：建立强弱电解质区分标准、弱电解质电离的模型，能判断常见的弱电解质，会书写相关电离方程式。,2.,平衡思想：理解电离平衡的概念、知道弱电解质的电离是有限度的。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.,电解质和非电解质,一、强电解质和弱电解质,在水溶液中或熔融状态下能产生自由,移动的离子,酸,碱,盐,活泼,金属氧化物,在水溶液中和熔融状态下都不能产,生自由移动的离子,非金属氧化物,非金属氢化物,有机物,归纳总结,(1),电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。,(2),电解质在水溶液里或熔融状态下能够电离而导电，二者具备其一即可，如,MgO,、,Al,2,O,3,只在熔融状态下能导电，,HCl,、,H,2,SO,4,只在水溶液中能导电。,(3),必须是自身在水溶液中或熔融状态下能电离的化合物才是电解质，如,SO,2,、,NH,3,的水溶液能导电是它们与,H,2,O,的反应产物,H,2,SO,3,、,NH,3,H,2,O,发生了电离，而不是,SO,2,、,NH,3,本身电离，故,SO,2,、,NH,3,不是电解质。,2.,强电解质和弱电解质,(1),实验探究,同浓度醋酸和盐酸的电离程度,实验步骤：在两只锥形瓶中分别加入等体积的浓度均为,1,molL,1,的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察实验现象。,1 molL,1,盐酸,1 molL,1,醋酸,对实验现象的解释,与镁条反应的速率,_,_,盐酸与镁的反应速率快，说明同浓度时，盐酸中,_,大,溶液的,pH,0,2.4,盐酸的,pH,小，说明同浓度时，盐酸中的,c,(H,)_,醋酸中的,c,(H,),实验现象如下表所示。,实验结论：同浓度盐酸中,HCl,的电离程度,醋酸中,CH,3,COOH,的电离程度。,快,c,(H,),慢,大于,大于,实验步骤,取,pH,为,12,的氢氧化钠溶液和氨水各,1,mL,于锥形瓶中，分别用酚酞作为指示剂，用盐酸中和至完全反应,实验现象,两溶液消耗盐酸标准溶液的体积：氨水氢氧化钠溶液,实验结论,NaOH,和,NH,3,H,2,O,的,不同，,pH,相同的,NaOH,溶液的浓度,氨水的浓度，说明,NH,3,H,2,O,只是部分,_,同浓度的,NaOH,溶液与氨水的电离程度,电离程度,小于,电离,(2),基本概念,完全,部分,(3),常见的强、弱电解质,HCl,H,2,SO,4,HNO,3,HBr,HI,HClO,4,NaOH,KOH,Ca,(,OH,),2,Ba,(,OH,),2,归纳总结,(1),电解质强弱的影响因素,(2),电解质溶液的导电性,溶液的导电能力强弱与电解质的强弱并无必然联系。溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小，而电解质的强弱取决于电解质电离程度的大小。溶液中离子浓度的大小与两个因素有关：一是电解质的溶解度的大小，二是电解质电离程度的大小。因此，某些强电解质由于溶解度很小，其溶液中的离子浓度可能也很小，其导电能力就弱；也可能因为强电解质溶液的浓度很小使得离子浓度也很小，其导电能力就弱。,选项,A,B,C,D,强电解质,NaCl,H,2,SO,4,CaCO,3,HNO,3,弱电解质,HF,BaSO,4,HClO,CH,3,COOH,非电解质,Cl,2,CS,2,C,2,H,5,OH,H,2,CO,3,例,1,关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是,解析,在,A,组中,Cl,2,是单质，不在电解质与非电解质之列；,B,组中,BaSO,4,虽难溶，但溶解的部分完全电离，是强电解质；,CaCO,3,、,HNO,3,都是强电解质，,HClO,、,CH,3,COOH,、,H,2,CO,3,都是弱电解质，,C,2,H,5,OH,是非电解质。,答案,解析,解析,A,项中若醋酸完全电离，则,c,(H,),1,molL,1,，而现在,c,(H,),0.01,molL,1,，说明醋酸部分电离，为弱电解质；,选项,C,是与强碱能进行到底的反应，不能说明其电离程度的大小；,选项,D,应指明在相同条件下，即在同温、同浓度下比较，导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。,例,2,醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是,A.1,molL,1,的醋酸溶液中,c,(H,),0.01,molL,1,B.,醋酸以任意比与水互溶,C.10,mL,1,molL,1,的醋酸溶液恰好与,10,mL,1,molL,1,的,NaOH,溶液完全反应,D.,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱,答案,解析,1.,定义,在一定条件下,(,如温度和浓度,),，,的速率和,_,的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，达到电离平衡状态。,2.,建立过程,(,用,v,-,t,图像描述,),二、弱电解质的电离平衡,弱电解质分子电离成离子,结合成弱电解质分子,离子,3.,特征,研究对象是,电解质的电离,弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速,率,_,平衡时，电离过程与离子结合成分子的过程仍在进行，是,_,平衡,平衡时，各微粒,(,分子、离子,),的浓度,_,外界条件改变时，平衡会发生,_,弱,相等,动态,保持恒定,移动,归纳总结,弱电解质的电离平衡是化学平衡的一种表现形式，完全具有化学平衡的特征和本质，对它进行分析、判断的原理与化学平衡相同。,例,3,下列有关弱电解质电离平衡的叙述正确的是,A.,达到电离平衡时，分子浓度和离子浓度相等,B.,达到电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平,衡是动态平衡,C.,电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就可能发生移动,D.,电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等,答案,解析,在未电离时,c,(CH,3,COOH),为,1,molL,1,，当醋酸、,H,、,CH,3,COO,的浓度不再变化时,(,但此时三者的浓度不一定是,0.5,molL,1,),，醋酸的电离达到平衡状态，故,A,、,B,、,C,项均错。,依据平衡状态的标志即弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，可知,D,项正确。,例,4,将,1 mol,冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到,1 L,溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是,A.,醋酸的浓度达到,1,molL,1,B.H,的浓度达到,0.5,molL,1,C.,醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、,H,的浓度均为,0.5,molL,1,D.,醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等,答案,解析,1.,强电解质,完全电离，在写电离方程式时，用,“,”,。,2.,弱电解质,部分电离，在写电离方程式时，用,“,”,。,(1),一元弱酸、弱碱一步电离：,如,CH,3,COOH,：,。,NH,3,H,2,O,：,。,三、电解质电离方程式的书写,=,(2),多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并,(,其中以第一步电离为主,),：,如,H,2,CO,3,：,(,主,),，,(,次,),。,(3),多元弱碱分步电离,(,较复杂,),，在中学阶段要求一步写出：,如,Fe(OH),3,：,。,归纳总结,例,5,按照要求书写下列物质的电离方程式：,(1)Na,2,CO,3,溶于水：,_,。,(2)NaHCO,3,溶于水：,_,。,(3)NaHSO,4,溶于水：,_,。,(4)BaCO,3,溶于水：,_,。,(5)HF,溶于水：,_,。,答案,(6),熔融状态下,NaHSO,4,：,_,。,(7)Al(OH),3,的碱式电离：,_,。,(8)Al(OH),3,的酸式电离：,_,。,(9)H,2,S,溶于水：,_,。,(10)Ca(OH),2,溶于水：,_,。,答案,学习小结,达标检测,1.,某固体化合物,A,不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质,A,的说法中正确的是,A.A,为非电解质,B.A,是强电解质,C.A,是共价化合物,D.A,为弱电解质,1,2,3,4,答案,解析,解析,“,完全电离,”,说明是强电解质；,“,熔化时能电离,”,说明是离子化合物。,5,2.,下列说法中正确的是,A.,将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质,B.,氨气溶于水得到的氨水溶液能导电，所以氨是电解质,C.,固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物也不导电,D.,固态离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电,答案,1,2,3,4,5,解析,解析,BaSO,4,是强电解质，,NH,3,是非电解质，离子化合物的熔融态能导电而共价化合物的熔融态不导电。,答案,1,2,3,4,解析,5,4.,一元弱酸,HA,溶液中存在下列电离平衡：,HA,H,A,。将,1.0 mol HA,溶于水配成,1.0 L,溶液，下图表示溶液中,HA,、,H,、,A,的物质的量浓度随时间变化的关系中，正确的是,答案,1,2,3,4,5,解析,解析,根据弱电解质,HA,的电离平衡知，,HA,的浓度减小，,H,与,A,以等物质的量浓度增大，排除,A,、,D,项；,A,、,H,的浓度由,0,增大但不会达到,1.2,molL,1,，排除,B,项；,平衡时，,HA,的减少量等于,A,、,H,的量，故选,C,。,5.,如图是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电性能发生的变化，其电流,(,I,),随新物质加入量,(,m,),的变化曲线，以下四个导电性实验，其中与,A,图变化趋势一致的是,_,，与,B,图变化趋势一致的是,_,，与,C,图变化趋势一致的是,_,。,(1)Ba(OH),2,溶液中滴入稀硫酸至过量,(2),醋酸溶液中滴入氨水至过量,(3),澄清石灰水中通入,CO,2,至过量,(4)NH,4,Cl,溶液中逐渐加入适量,NaOH,固体,1,2,3,4,5,答案,(2),(1),、,(3),(4),解析,解析,写出各反应的离子方程式，分析各反应引起溶液中离子浓度大小的变化，结合题给图像即可顺利解答。,反应,(1),的离子方程式为,Ba,2,2OH,2H,SO =BaSO,4,2H,2,O,，离子的浓度先是减小，当二者恰好完全反应时，就变为水，导电能力接近,0,，再加,H,2,SO,4,，溶液中离子的浓度逐渐增大，从而使溶液的导电能力逐渐增强。,反应,(2),的离子方程式为,CH,3,COOH,NH,3,H,2,O=NH,CH,3,COO,H,2,O,，离子的浓度逐渐增大，溶液的导电能力逐渐增强；当二者恰好完全反应时，再滴加氨水，离子数量的变化不大，但是溶液的体积逐渐增大，所以溶液的导电能力逐渐减小。,1,2,3,4,5,反应,(3),的相关反应的离子方程式为,Ca,2,2OH,CO,2,=CaCO,3,H,2,O,，,CO,2,过量后：,CaCO,3,CO,2,H,2,O=Ca,2,2HCO,，故离子浓度先减小后增大。,反应,(4),的离子方程式为,NH,OH,=NH,3,H,2,O,，溶液中减少的,NH,和增加的,Na,的量相等，由于加入的是固体,NaOH,，溶液的体积变化不大，故溶液的离子浓度变化不大。,1,2,3,4,5,