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文档简介
蚌埠一中化学组陈芳第三章物质在水溶液中的行为第一节水溶液观看视频《水的王国》思考:看了《水的王国》,你能从影片中找到水的哪些性质?1.水能流动2.具有一定体积3.大液滴能分裂成许多更小的液滴4.水能支持生命活动5.水不支持燃烧6.在一定条件下能凝固(结冰)7.在一定条件下能汽化
水是自然界里含量最丰富的溶剂之一,它能或多或少地溶解地球上存在的各种物质。我们周围进行的各种过程中,水溶液起着十分重要的行为的作用。在工农业生产和科学研究中,许多重要的化学反应需要在水溶液中进行,而水溶液中的化学反应涉及到许多问题,例如:物质溶于水中会发生怎样的变化?物质在水中是如何存在的?物质在水中会与水发生怎样的相互作用?物质在水中的反应有哪些规律?要弄清这些问题,需要首先了解作为溶剂的水自身的一些性质,然后讨论加入溶剂后水与溶质之间发生相互作用的可能性,进而研究水溶液中溶质之间发生反应的情况。事实上,溶质在水中既可能电离——溶质是电解质,也可能不电离——溶质是非电解质。这节课我们就来一起学习第三章《物质在水溶液中的行为》
第一节《水溶液》一、水的电离
通过必修课程的学习,我们知道:在水中加入可溶性的电解质所形成的溶液可以导电。那么,纯水能导电吗?为了解决这个问题,有人曾经用经过很多次纯化处理的纯水来进行导电实验,最终发现它仍然导电,这是为什么呢?
这是因为纯水中存在自由移动的离子,是由水分子电离产生的。请你试着写出水的电离的方程式~电离方程式:这个电离是一个可逆过程,在一定条件下可以达到电离平衡。平衡常数可以表示为:
由上式可得:[H+][OH-]=K[H2O]。在一定温度下,K与[H2O]都是常数,其乘积也必然是常数,因此[H+][OH-]也是常数,把这个常数写成KW。
KW=[H+][OH-]△H>0KW=[H+][OH-]水的离子积常数简称:水的离子积KW反映了水中[H+]和[OH-]的关系,在一定温度下,KW是一个常数;在不同温度下,KW的数值有所不同。由于水的电离是吸热过程,所以温度越高,有利于水的电离,水的离子积也随之增大。实验得25℃时纯水中的[H+]和[OH-]都是1.0×10-7mol·L-1,由此计算得到KW为1.0×10-14mol2·L-2,室温下KW一般也取这个数值。讨论:影响水的电离平衡的因素及影响结果独立完成下表,并与同学交流你的成果影响因素水的电离平衡移动H2O==H++OH-影响结果方向原因KW[H+]变化[OH-]变化[H+]与[OH-]的关系温度升温降温外加酸碱加酸加碱外加活泼金属影响因素水的电离平衡移动H2O==H++OH-影响结果方向原因KW[H+]变化[OH-]变化[H+]与[OH-]的关系温度升温右移水的电离过程吸热增大增大增大[H+]=[OH-]降温左移减小减小减小[H+]=[OH-]外加酸碱加酸左移增大[H+]不变增大减小[H+]>[OH-]加碱左移增大[OH-]不变减小增大[H+]<[OH-]外加活泼金属右移金属消耗水电离出的H+不变减小增大[H+]<[OH-]影响水的电离平衡的因素及影响结果问题与练习1.在25℃时,稀酸、碱或盐的溶液中,KW是否还等于1.0×10-14mol2·L-2呢?
由于水的电离,在水溶液中始终存在着
H+和OH-,稀的水溶液中[H+]和[OH-]的乘积也等于水的离子积,其变化只受温度影响,因此25℃时稀酸、碱或盐的溶液中KW=1.0×10-14mol2·L-2。二、电解质在水溶液中的存在形态思考:电解质溶液的的导电能力一样吗?看下面的实验,证实你的猜想相同条件下,不同电解质溶液导电能力的比较讨论:以上水溶液导电能力不同的原因是什么?氯化氢,醋酸等电解质在溶于水的过程中发生了哪些变化?它们最终以何种形态存在?溶液中可以自由移动的离子数量不同发生了电离氨气以一水合氨分子,铵根离子和氢氧根离子形态存在醋酸以醋酸分子,氢离子和醋酸根离子形态存在氯化氢以氢离子和氯离子形态存在氯化钠以钠离子和氯离子形态存在氢氧化钠以钠离子和氢氧根离子形态存在电解质的分类1.电解质:电解质是水溶液中或在熔融状态下就能够导电化合物。
2.强电解质:在稀的水溶液中完全电离的电解质常见的强电解质:强酸、强碱和绝大部分的盐,金属氧化物3.弱电解质:在稀的水溶液中部分电离的电解质常见的弱电解质:弱酸、弱碱和水回忆高一学习的区分强弱电解质的方法1.离子化合物与电解质的强弱关系凡是离子化合物都是强电解质。
(1)绝大多数盐:如NaCl、Na2S、BaSO4、AgCl等。
(2)强碱:如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
(3)部分金属氧化物、过氧化物:如Na2O、MgO、CaO、BaO、Al2O3、Na2O2等。
2.电解质的强弱与物质类别的关系
(1)弱电解质包括①HF、HClO、H2S、HNO2、HCN、
H2CO3、CH3COOH、H2SiO3等弱酸;②H2SO3和H3PO4两种中强酸;③NH3.H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、
Fe(OH)2等弱碱;④Al(OH)3、Zn(OH)2等两性氢氧化物;⑤水;⑥Pb(CH3COO)2等少数盐。(2)强电解质包括①HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等强酸;②NaOH、KOH、Ba(OH)2等强碱;③大多数盐;④以离子键结合的金属氧化物。(1)酸、碱、盐均为电解质,且中学绝大多数盐属于强电解质,与溶解性大小无关。(2)电解质本身都能电离出离子。(3)离子化合物型的电解质(强碱和多数盐)溶于水或熔融时,都能电离,能导电;而极性共价化合物型电解质(如酸),只有溶于水才能电离而导电,熔融状态(即液态)不能电离,也不能导电。注意:2.弱电解质与强电解质的本质区别在于(
)A.离子数目的多少B.物质的量浓度相同时,溶液的导电能力强弱C.在水溶液中是否完全电离D.电离方程式的写法不同问题与练习C判断强弱电解质的根本依据是看在水溶液中是否完全电离;强电解质在水溶液中完全电离,水溶液中无溶质分子,而弱电解质部分电离,水溶液中有溶质分子。从化合物所含化学键类型角度分析,离子化合物全部为强电解质,共价化合物中既有强电解质,又有弱电解质,还有非电解质。电解质的强弱与其溶解性无关。溶液的导电能力主要决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数。电离方程式问题与练习B
硫酸为二元强酸,NaHSO4在水溶液中应完全电离为Na+、H+和SO42-;KHCO3为弱酸的酸式盐,溶于水完全电离为K+和HCO3-,HCO3-只能微弱的电离为H+和CO32-,在溶液中主要以HCO3-形式存在,Na2O溶于水与水反应生成NaOH,而不能电离生成Na+和O2-;BaSO4
为离子化合物属于强电解质,应用“===”表示。故答案为B。思考:比较HCl与醋酸的电离情况
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