高二 化学 选择性必修1 第三章《水溶液中的离子反应与平衡（复习课）》课件

高二—2019人教版—化学—选择性必修1—第三章水溶液中的离子反应与平衡（复习课）学习目标在证明草酸为弱酸的过程中，掌握弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡知识，进一步形成水溶液中离子反应与平衡的认识思路，发展从粒子的角度认识和分析水溶液中离子反应与平衡的能力。通过研究草酸钙沉淀的形成与溶解，掌握难溶电解质的沉淀溶解平衡知识。发展粒子观、变化观和平衡观的同时，体会生活中蕴含的平衡理念。【问题】结石病是一种常见病，以草酸钙（CaC2O4）结石较为常见。我们经常喝牛奶，还有茶，有人说牛奶和茶一起喝会得肾结石，这种说法有依据吗？（请大家观看视频）情境引入【问题】结合视频，请从粒子、反应和平衡的角度分析草酸钙（CaC2O4）结石形成过程中存在的主要平衡。【回答】水溶液中草酸电离产生的C2O42-与Ca2+反应并达到沉淀溶解平衡：找到体系中的粒子思考粒子之间的反应确定主要平衡环节1—认识草酸钙沉淀形成过程中存在的平衡【分析】（Ca2+、H2C2O4）（

沉淀溶解平衡）（Ca2+与C2O42-反应）环节2—设计实验，认识草酸【问题】从视频中得知，结石的形成与草酸(H2C2O4)有关。已知草酸是一种二元弱酸，能溶于水。你能提供实验证据证明草酸是一种弱酸吗？【回顾】本章通过哪些实验事实认识CH3COOH是一种弱酸的？课本P56实验结果表明，相同物质的量浓度的盐酸和醋酸相比较：从粒子角度分析，相同物质的量浓度的盐酸和醋酸比较，醋酸溶液中H+的浓度小于盐酸中H+的浓度，说明醋酸在水溶液中是部分电离。因此，醋酸是弱酸。pH醋酸>盐酸导电能力醋酸<盐酸与活泼金属反应的剧烈程度醋酸<盐酸与其他化学平衡一样，当浓度、温度等条件改变时，电离平衡会发生移动。例如，在氨水中加入NH4Cl，NH4Cl在溶液中完全电离，于是溶液中NH4+浓度增大，使NH3·H2O的电离平衡向左移动。在CH3COOH溶液中加入CH3COONa时的情况与此类似。课本P57CH3COOH⇌

H++CH3COO—

CH3COONa=

Na+

+CH3COO—

平衡移动从平衡角度分析，醋酸在水溶液中存在电离平衡，因此醋酸是弱酸。像NH4Cl和CH3COONa这样，在水溶液中，盐电离出来的离子与水电离出来的H+和OH—结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。课本P71CH3COONa=

Na+

+CH3COO—

CH3COO—+H2O⇌CH3COOH+OH—从平衡角度分析，醋酸根在水溶液中存在水解平衡，因此醋酸是弱酸。【总结】证明CH3COOH是一种弱酸的思维模型。从粒子角度分析：CH3COOH溶液中H+浓度比等浓度的一元强酸溶液中H+浓度小。（1）室温下，测CH3COOH溶液和等浓度的盐酸的pH。（2）室温下，测CH3COOH溶液和等浓度的盐酸的导电能力。（3）室温下，对比CH3COOH溶液和等浓度的盐酸与镁条反应的剧烈程度。从平衡角度分析：（4）CH3COOH在水溶液存在电离平衡。（5）CH3COONa在水溶液中存在水解平衡。CH3COOH⇌

H++CH3COO—

CH3COO—+H2O⇌CH3COOH+OH—粒子反应平衡水溶液中的离子反应与平衡认识视角总结证明H2C2O4是一种弱酸的实验方案。从粒子角度：H2C2O4溶液中H+浓度比等浓度的一元强酸溶液中H+浓度小。①室温下，测定0.01mol/LH2C2O4溶液的pH。②

室温下，将形状、大小相同的镁条放入等浓度（0.01mol/L）的稀H2SO4和H2C2O4溶液中，比较产生气泡的速率。③

室温下，分别测等体积、等浓度（0.01mol/L）的H2C2O4溶液和稀H2SO4的导电能力。④

室温下，取lmLpH=2的H2C2O4溶液,将其稀释至10mL，测定稀释后溶液的pH。⑤室温下，向pH=2的H2C2O4溶液中加入Na2C2O4固体，测其pH。从平衡角度：（1）H2C2O4在水溶液存在电离平衡：（2）NaHC2O4溶液存在水解平衡：HC2O4—

+H2O⇌H2C2O4

+OH—。⑥室温下，测定NaHC2O4溶液的pH。证明H2C2O4是一种弱酸的实验方案。H2C2O4

⇌HC2O4—+H+；HC2O4—

⇌C2O42—+H+。

【讨论1】实验结果发现NaHC2O4溶液显酸性，试分析原因。并讨论实验方案⑥能否作为H2C2O4是弱酸的证据？HC2O4—

+H2O⇌H2C2O4+OH—

水解；HC2O4—

⇌C2O42—+H+电离。电离程度>水解程度，所以NaHC2O4溶液显酸性。【回答】HC2O4—在溶液中既发生电离又发生水解：实验方案⑥不能作为H2C2O4是弱酸的证据。【拓展】已知NaHCO3溶液显碱性，能否作为H2CO3是弱酸的证据？HCO3—+H2O⇌H2CO3+OH—

水解；HCO3—⇌CO32—+H+电离。水解程度>电离程度。NaHCO3溶液显碱性,能作为H2CO3是弱酸的证据。【讨论2】实验方案“⑤室温下，向pH=2的H2C2O4溶液中加入Na2C2O4固体,测其pH”方案中除了存在电离平衡，还存在什么平衡？阐述分析水溶液中存在多种平衡时的基本思路。H2C2O4⇌HC2O4—+H+，

Ka1=5.6×10-2；HC2O4—⇌C2O42—+H+，

Ka2=1.5×10-4。电离平衡平衡移动，c(H+)减小【回答】【问题】能直接证明H2C2O4是一种弱酸的数据有哪些？CH3COOH和HCN都是弱酸，在25℃时CH3COOH的Ka为1.75×10-5，HCN的Ka为6.2×10-10，由此可知HCN是比CH3COOH更弱的酸。课本P58H2C2O4

⇌HC2O4—+H+，

Ka1=5.6×10-2；HC2O4—⇌C2O42—+H+，

Ka2=1.5×10-4。数据证明H2C2O4是一种弱酸，酸性比醋酸强。【回答】H2C2O4存在电离平衡常数（25℃），如下：【解决问题】牛奶和茶一起喝，到底能不能形成肾结石，进而对人体造成危害呢？请大家从视频中获取答案。环节3—应用原理，解决问题环节3—应用原理，解决问题【回答】茶叶中草酸含量比较低，草酸与钙离子形成的少量草酸钙沉淀能够通过尿液排出人体外，并不会在肾脏内形成结石。所以，同学们要学会辩证地看待问题，正确认识化学中“量”与“结果”之间的关系。【解决问题】牛奶和茶一起喝，到底能不能形成肾结石，进而对人体造成危害呢？请大家从视频中获取答案。环节3—应用原理，解决问题【解决问题】从视频中获取经验，请你总结，在生活中应如何正确食用含有草酸的食物，以减少CaC2O4结石形成的风险。Q>Ksp：溶液中有沉淀析出；Q=Ksp：沉淀与溶解处于平衡状态；Q<Ksp：溶液中无沉淀析出。任意时刻的离子积：Q=c(C2O42˗)·c(Ca2+)。【分析】环节3—应用原理，解决问题【回答】

①控制草酸的摄入量,降低人体内C2O42—浓度,所以食用含草酸的食物要适量。②平时注意多饮水,降低代谢时肾脏内C2O42—的浓度,减少CaC2O4形成。

③避免与Ca2+含量高的食物同食。④草酸能溶于水,食用前可用热水焯洗含草酸的食物。【解决问题】从视频中获取经验，请你总结，在生活中应如何正确食用含有草酸的食物，以减少CaC2O4结石形成的风险。Q<Ksp：溶液中无沉淀析出。研究发现，在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物（如NaF），能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应，生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]。氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蚀。【学以致用1】氟化物预防龋齿的化学原理【资料】牙齿的表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]当人进食以后，口腔中的细菌在分解食物的过程中会产生有机酸，这些有机酸能够长时间与牙齿表面密切接触，使羟基磷灰石溶解：Ca5(PO4)3OH

+4H+

=5Ca2++3HPO42—

+H2O。

【问题】请根据材料分析氟化物预防龋齿过程中涉及的化学平衡知识。【回答】材料中涉及的化学平衡知识可以用下列离子方程式表示：Ca5(PO4)3OH(s)+F—(aq)⇌Ca5(PO4)3F(s)+OH—(aq)【分析】当向Ca5(PO4)3OH沉淀中滴加F—时，可以使溶液中：Q[Ca5(PO4)3F]>Ksp[Ca5(PO4)3F]，

导致Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，生成Ca5(PO4)3F沉淀。Q[Ca5(PO4)3OH]<Ksp[Ca5(PO4)3OH]；

【资料】为了保证正常的生理活动，人体各种体液的pH都要维持在一定的范围。例如，血液的正常pH范围是7.35⁓7.45，大多数体液都要保持一个较小的pH变化范围，如果pH变化超出范围，就可能产生危害。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒，升至7.5以上会引起碱中毒，降至6.8以下或升至7.8以上，会危及生命安全。血浆中H2CO3/HCO3—缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。H2CO3/HCO3—的缓冲作用可用下列平衡表示：【问题】请从平衡移动的角度分析H2CO3/HCO3—缓冲体系如何稳定体液的酸碱度。

【学以致用2】血液的酸碱平衡粒子反应平衡

【分析】【学以致用3】盐碱地中蕴含的化学平衡知识【资料】盐碱地（含较多NaCl、Na2CO3）不利于农作物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性。

已知25℃时，Ksp(CaCO3)=3.4×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5

。【问题】试从反应和平衡的角度分析盐碱地呈碱性的原因，以及用石膏降低其碱性的反应原理。【分析】盐碱地中含有Na2CO3

，CO32—会发生水解。石膏主要成分为CaSO4，CaSO4可以与CO32—反应转化为更难溶的CaCO3从而消耗CO32—。石膏降低其碱性的反应原理是：石膏中的CaSO4与CO32—反应生成更难溶的CaCO3，降低了c(CO32—)，【回答】盐碱地呈碱性的原因是：CO32—+H2O⇌HCO3—+OH—；CO32—+CaSO4

⇌CaCO3+SO42—；使CO32—水解平衡向逆反应方向移动，c(OH—)减小，从而降低了碱性。总结粒子反应平衡水溶液中的离子反应与平衡认识视角粒子观变化观平衡观形成观念弱电解质的电离与平衡盐类的水解与平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡谢谢观看高二—2019人教版—化学—选择性必修1—第三章水溶液中的离子反应与平衡（复习答疑）1.在相同温度时，100mL0.01mol/L醋酸与10mL0.1mol/L醋酸相比较下列数值中，前者大于后者的是（）A.溶液中CH3COOH的物质的量

B.中和时所需NaOH的物质的量C.CH3COOH的电离常数D.溶液中H+的物质的量D（稀释过程中促进电离）（消耗NaOH的物质的量相等）（相等）CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O（稀释过程中促进电离，即“越稀越电离”）【练习1】100mL0.01mol/L醋酸10mL0.1mol/L醋酸稀释10倍前者后者2. 为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后再向滤液中加入适量盐酸，这种试剂是（）A.NH3·H2OB.NaOHC.Na2CO3

D.MgCO3Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3

+3H+D【练习2】【分析】

加入的试剂应满足条件：①与H+反应，促进Fe3+水解；②不能引入杂质离子。引入NH4+引入Na+引入Na++MgCO3Mg2++H2O+CO2↑→3.下列说法中正确的是（）A.在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性

B.将1mL1×10-6mol/L盐酸稀释至1000mL，所得溶液的pH为9C.常温下，当水电离出的c(H+)为1×10-13mol/L时，此溶液的pH可能为1或13D.将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL，所得醋酸的pH略大C（中性）（接近中性）（促进电离，pH偏小）若是碱溶液，则溶液中c(H+)=1×10-13mol/L，则pH=13；若是酸溶液，c(OH—)=