电离平衡课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

人教版高中化学选择性必修1第3章第1节电离平衡CONTENTS电离平衡引言弱电解质的电离平衡水的电离与溶液酸碱性盐类水解与溶液酸碱性电离平衡实验与数据分析电离平衡在生活与生产中的应用电离平衡引言01定义电离平衡是指弱电解质在溶液中部分电离成离子，同时离子也会结合成分子，当电离和结合速率相等时，溶液中离子和分子的浓度保持稳定的平衡状态。意义电离平衡是溶液中离子反应的基础，掌握电离平衡的条件和规律，才能更好地理解和应用离子反应的相关知识。电离平衡的定义与意义电离平衡概念最早由瑞典化学家阿累尼乌斯提出，他通过实验研究发现，弱电解质在溶液中仅部分电离，并提出了电离平衡的概念。历史随着科学技术的不断进步，人们对电离平衡的研究已经深入到分子、原子水平。现代化学家通过先进的仪器和技术手段，可以精确地测定电离常数和离子浓度，为研究电离平衡提供了更准确的数据和理论支持。现状电离平衡的研究历史与现状本节课的学习目标理解电离平衡的概念及意义，掌握电离平衡的判断方法和计算技巧。了解电离平衡的研究历史与现状，认识其在化学领域中的重要地位。通过实验探究电离平衡的影响因素，提高实验操作技能和观察分析能力。弱电解质的电离平衡02弱电解质定义在水溶液中只能部分电离的电解质，其电离程度较小，无法完全离解为离子。弱电解质特点通常是分子化合物，如弱酸、弱碱和水等。其电离过程是可逆的，即离子和未离解的分子在溶液中同时存在。弱电解质的概念及特点电离平衡常数对于一种弱电解质，在一定温度下，其电离程度和离子浓度之间达到一种动态平衡状态，可用电离平衡常数来描述。电离平衡方程用化学方程式表示弱电解质的电离平衡关系，例如，对于一元弱酸HA，其电离平衡方程为：HA⇌H++A-。弱电解质的电离平衡原理温度01温度升高，弱电解质的电离程度增大。这是因为弱电解质电离过程是吸热过程，升温有利于吸热反应进行。影响弱电解质电离平衡的因素浓度02弱电解质的浓度越大，其电离程度越小，浓度越小，其电离程度越大。这是因为浓度增大时，溶液中离子浓度增大，抑制了弱电解质的进一步电离。同离子效应03在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质，从而使弱电解质的电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动，弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。水的电离与溶液酸碱性03水的电离及离子积常数水分子在溶液中会部分电离成氢离子和氢氧根离子。在一定温度下，水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度的乘积为一常数，称为水的离子积常数，表示为Kw。水的电离程度受到温度等因素的影响，离子积常数也与温度有关。电离过程离子积常数影响因素氢离子浓度等于氢氧根离子浓度的溶液，pH值等于7。氢氧根离子浓度大于氢离子浓度的溶液，pH值大于7。氢离子浓度大于氢氧根离子浓度的溶液，pH值小于7。pH值为氢离子浓度的负对数，即pH=-lg[H+]。溶液的酸碱性与pH值酸性溶液中性溶液碱性溶液pH值的计算酸碱指示剂：用于指示溶液酸碱性的化学物质，常见的如酚酞、甲基橙等。酸碱滴定：通过滴加酸或碱溶液至另一溶液中，观察酸碱指示剂颜色变化，从而确定终点，计算溶液中的酸度或碱度。滴定应用：酸碱滴定在化学分析中有着广泛应用，如测定物质含量、鉴别物质等。请注意，以上内容仅为对“人教版高中化学选择性必修1第3章第1节电离平衡”章节的概括和解释。在实际学习和应用中，还需要参考教材、实验和其他相关资料，以更深入地理解和掌握相关概念和原理。酸碱指示剂与酸碱滴定盐类水解与溶液酸碱性04盐类水解的原理及类型盐类水解是指盐在水溶液中，由于离子的水解作用，生成弱电解质的过程。盐类水解是一种自发反应，其水解程度取决于盐的性质和溶液的条件。原理盐类水解可分为两类，一类是强酸弱碱盐的水解，另一类是强碱弱酸盐的水解。强酸弱碱盐的水解产生酸性溶液，而强碱弱酸盐的水解产生碱性溶液。类型VS盐类水解会导致溶液的酸碱性发生变化。强酸弱碱盐的水解使溶液呈酸性，而强碱弱酸盐的水解使溶液呈碱性。这是因为盐类水解产生的弱电解质会进一步电离，产生氢离子或氢氧根离子，从而影响溶液的酸碱性。酸碱指示剂由于盐类水解会影响溶液的酸碱性，因此可以使用酸碱指示剂来检测溶液酸碱性的变化。例如，酚酞在酸性溶液中呈黄色，而在碱性溶液中呈红色。溶液的酸碱性盐类水解对溶液酸碱性的影响生活中的应用盐类水解在生活中有许多应用。例如，用纯碱（碳酸钠）洗涤油污，就是因为碳酸钠水解呈碱性，能使油污发生水解反应，从而达到去污的效果。盐类水解的应用实例工业中的应用在工业上，盐类水解也有广泛的应用。例如，制肥皂时，将油脂与氢氧化钠溶液混合加热，油脂发生水解反应，生成高级脂肪酸钠和甘油，高级脂肪酸钠就是肥皂的主要成分。农业中的应用在农业上，盐类水解也有其作用。例如，铵态氮肥不能与草木灰（主要成分是碳酸钾）混合施用，因为碳酸钾水解呈碱性，会使铵态氮肥中的铵根离子转化为氨气挥发损失。电离平衡实验与数据分析05实验设计思路：为了探究电离平衡的原理和影响因素，采用酸碱滴定实验，通过测量滴定过程中溶液电导率的变化，推断溶液中离子的浓度变化，从而分析电离平衡的过程。实验设计与操作步骤操作步骤1.准备所需试剂和设备，如酸碱溶液、电导率计、滴定管等。2.将电导率计置于待测溶液中，记录初始电导率值。实验设计与操作步骤实验设计与操作步骤3.用滴定管滴加酸碱溶液，并实时记录电导率的变化。4.在滴定终点附近，减缓滴定速度，观察电导率值的突变。5.实验结束后，清洗并整理实验器材。实验数据记录与处理数据记录实验时间、实验者、实验环境等基本信息。初始电导率值、滴定过程中电导率的变化、滴定终点电导率值等关键数据。实验数据记录与处理数据处理1.根据电导率数据，绘制电导率随滴定剂体积变化的曲线图。2.通过曲线图分析，确定滴定终点，计算酸碱反应的化学计量点。3.利用电离平衡常数公式，计算溶液中离子的浓度及电离平衡常数。结果分析：通过实验数据处理，得到了溶液中离子的浓度变化及电离平衡常数。可以分析出酸碱滴定过程中电离平衡的移动情况，以及不同因素对电离平衡的影响。讨论电离平衡常数与酸碱强度的关系：电离平衡常数越大，表示酸碱强度越强，反之则越弱。溶液浓度对电离平衡的影响：随着溶液浓度的变化，电离平衡也会发生移动，浓度越大，电离程度越小；浓度越小，电离程度越大。温度对电离平衡的影响：温度升高，有利于电离过程的进行，电离平衡向正方向移动；温度降低，电离平衡向逆方向移动。实验结果分析与讨论0102030405电离平衡在生活与生产中的应用06洗涤用品中的表面活性剂等成分通常是弱酸性或弱碱性的，通过电离平衡作用，能有效去除污渍。同时，洗涤用品中的缓冲剂可以维持一定的pH范围，保护皮肤。水中的矿物质和离子会通过电离平衡影响水的酸碱度。水处理厂通常会利用电离平衡原理，通过添加适量酸碱物质，调节饮用水的pH值，以保证其适合人体饮用。酸碱中和与洗涤用品饮用水处理生活中的电离平衡现象化工生产在化工生产中，许多化学反应需要在特定的酸碱条件下进行。通过控制反应体系中的离子浓度和酸碱度，可以实现反应速率和产物选择性的优化。电镀行业电镀过程中，电镀液的酸碱度和离子浓度对镀层质量和镀速有重要影响。利用电离平衡原理，可以调整电镀液的组成和操作条件，提高镀层质量和生产效率。生产中的电离平衡应用酸雨的形成与防治大气中的二氧化硫和氮氧化物等污染物会在水汽存在下形成酸性离子，导致酸雨的形成。通过控制污