人教版高中化学选修4-化学反应原理-第三章-第一节-弱电解质的电离(第1课时).ppt

1、2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,1,江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究（课题编号：GDK-2012-G-72883）,主持人：桂耀荣,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,2,第三章 水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,第1课时,新课标人教版高中化学课件系列,选修4 化学反应原理,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,3,思考：1 、什么叫电解质？试举例说明。,知识回顾：,电解质：在水溶液中或熔化状态下能够导电 的化合物。,思考：2 、什么叫非电解质？试举例说明。,非电解质：在水溶液中和

2、熔化状态下都不能够导电的化合物。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,4,电解质和非电解质比较 电解质 非电解质 概念：在水溶液中或熔化状态下 在水溶液和熔化状态 能够导电的化合物。 下都不能导电的化合物。 和结构关系：大多数离子化合物 极性键或非极性键构成 强极性键共价化合物 的化合物 实例： 酸 碱 盐，H2O 大多数有机物，SO3、CO2 等 说明：溶液导电与否是由内外因共同作用的结果，内因为必须有电解质，外因在水的作用下两者缺一不可，可用下列图示表示： 电解质 电离 导电 溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度决定。,弱电解质的电离,2020/8/26,

3、江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,5,等浓度的盐酸、醋酸溶液中的H+浓度的大小？,醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经 验，你认为它们的电离程度有无差异? 你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实 验方案并与大家交流。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,6,实验探究1:,分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。,实验要点： 盐酸和醋酸浓度均为1mol/L; 镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同); 观察、比较气球鼓起的快慢等现象.,实验3-1,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,7,镁与等浓度的盐酸、醋酸反应 的速率, 前者快于

4、后者。,镁与盐酸反应非常剧烈，产生大量的气泡，气球鼓起很快。,等浓度的盐酸中c(H+)比醋酸大.,镁与醋酸反应较快，产生气泡, 气球鼓起较慢。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,8,实验探究2:,用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋酸pH。,实验数据：pH(HCl) = 1 pH(CH3COOH) = 3,数据处理:,结 论:,盐酸完全电离, 电离程度(即电离度)为100%； 醋酸不完全电离, 电离程度较小，且小于100%， 即醋酸的电离是可逆的。,0.1mol/L HCl c(H+) = 0.1mol/L 0.1mol/L CH3COOH c(H+) =

5、0.001mol/L,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,9,盐酸中存在H+、Cl- 无HCl分子,醋酸溶液中存在 H+、CH3COO- 和CH3COOH分子,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,10,强电解质：,包括：强酸、强碱、大多数盐类,包括: 弱酸 (如CH3COOH)、 弱碱 (如NH3H2O) 、水,HCl = H+ + Cl,能全部电离的电解质称强电解质.,不完全电离的电解质称弱电解质.,CH3COOH H+ + CH3COO,弱电解质：,1、概念,一、强弱电解质,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学

6、 桂耀荣,11,2、电离方程式的书写,强电解质在溶液中完全电离，用“=” 弱电解质在溶液中部分电离，用“ ” 多元弱酸分步电离，可分步书写电离方程式（一般只写第一步），多元弱碱也是分步电离，但可按一步电离写出。,NaCl = Na+Cl-,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,12,请写出Na2SO4、HClO、NH3H2O 、H2CO3、Fe(OH)3 、Al(OH)3、NaHCO3 、 NaHSO4 、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。,Na2SO4 = 2Na+ +SO42-,HClO H+ClO-,NH3H2O NH4+OH-,H2CO3 H+HCO3-

7、,HCO3- H+CO32-,Fe(OH)3 Fe3+3OH-,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,13,Al(OH)3 Al3+3OH- (碱式电离),Al(OH)3 AlO2-+H+H2O(酸式电离),NaHCO3 = Na+HCO3- HCO3- H+ +CO32-,NaHSO4 = Na+ +H+ +SO42-,Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,14,先判断强、弱电解质，决定符号，强电解质一步电离,多元弱碱的电离，以一步电离表示。,多元弱酸分步电离，电离能力逐渐降低，以一级电离为主

8、。,电离方程式的书写要点,Al(OH)3有酸式和碱式电离。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,15,弱酸的酸式盐的电离是分步电离，先完全电离成金属离子和酸式酸根，酸式酸根再部分电离。,强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，在稀溶液中不存在酸式酸根；而在熔融状态，则电离成金属离子和酸式酸根离子,强等号、弱可逆、多元弱酸分步写，多元弱碱一步完,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,16,3.强电解质与弱电解质的比较,完全电离,部分电离,离子,分子、离子,强酸、强碱、多数盐、 活泼金属氧化物,弱酸、弱碱、水,电离方程式用“ ”,电离方程式用 “=

9、”,在水溶液中或熔化状态下都能电离。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,17,电解质的强弱与其溶解度有何关系? 电解质的强弱与其水溶液的导电能力 有何关系?,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。,问题探讨,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。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,18,我明白了： 强弱电解质溶液的

10、导电能力强弱 强弱电解质物质的溶解性大小,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,19,思考与交流：,(1)当醋酸溶于水后, V(电离)和 V(结合) 怎 样变化?,二、弱电解质的电离平衡,(2) 当V(电离) = V(结合) 时，可逆过程达到一 种怎样的状态？画出Vt图。,CH3COO - + H+ CH3COOH,CH3COOH CH3COO - + H+,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,20,V电离,V结合,V电离V结合 0,t1,电离平衡状态,弱电解质电离的V-t图像,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学

11、桂耀荣,21,2.特征,1.定义: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 电离平衡,动：电离平衡是一种动态平衡,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。,等：V电离 = V结合0,逆：弱电解质的电离是可逆过程,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,22,思考与交流：根据上图及化学平衡理论，分析一元弱酸(HA) 一元弱碱(BOH)的电离平衡过程，并完成问题： 1.写出电离方程式 2.填表,0,0,最大,增大,增大,减

12、小,不变,不变,不变,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,23,最大,最大,0,减小,减小,增大,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,24,小结,离子化合物,大部分的盐类,强 碱,共价化合物,强 酸,弱 酸,弱 碱,水,弱 电 解 质,强电解质,离子型氧化物,电解质,非 电 解 质,多数有机物,某些非金属氧化物,化合物,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,25,3.影响电离平衡的条件,(1)内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程 度越小。,(2) 影响电离平衡移动的条件外因,温度:电离过程是吸热过程

13、，温度升高，平衡向电离方向移动。,浓度:溶液稀释平衡向电离方向移动,加入试剂:加入增大弱电解质电离出离子浓度的物质, 使电离平衡向逆方向移动,加入减小弱电解质电离出离子浓度的物质， 使电离平衡向电离方向移动,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。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,26,说明： 电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理 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， 例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离H+为： H2S H+HS- H+=110-4mol/L HS- H+S2- H+=11

14、0-13mol/L 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。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,27,1.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）,变大,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。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,28,2.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

15、电性减弱；电解质溶液导电性增强,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,29,电离平衡的影响因素,CH3COOH,CH3COOH,CH3COO-,H+,H+,逆方向,逆方向,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减少,减少,减少,减少,减少,减少,减少,正方向,正方向,正方向,正方向,增大,减少,增大,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,30,三、电离常数（K） 看课本自学相关内容并思考： （1）什么叫电离常数？ （）怎样用电离常数比较弱电解质的相对强弱？ （）影响电离平衡常数的因素是什么？,问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强

16、弱？电离程度相对大小怎么比较？,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,31,对于一元弱酸 HA H+A-,对于一元弱碱 BOH B+OH-,注意：K值只随温度变化。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,32,探究实验室,实验3-2 课本P42,你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？,实验结论： 酸性强弱：CH3COOHH2CO3H3BO3,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,33,写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。,H3PO4,H+ + H2PO4

17、-,H2PO4-,H+ + HPO42-,HPO42-,H+ + PO43-,你推测每一步的电离程度如何变化，为什么？,多元弱酸是分步电离的，K1K2K3 多元弱酸的酸性由第一步电离决定。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,34,试根据课本中“一些弱酸和弱碱的电离平衡常数”比较它们的相对强弱。,草酸磷酸柠檬酸碳酸,意义：K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,35,有关电离常数的简单计算：,课本p44第4题,解析：设电离平衡时H+物质的量浓度为x,因醋酸的电离程度很小, 故0

18、.010-x0.010,0.010,0,0,0.010-x,x,x,即 x2/0.010=1.7510-5 x=4.210-4mol/L,K=,=1.7510-5,=,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,36,小结：0.1mol/L的CH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO-+H+,弱电解质的电离,增大,增大,减小,减弱,不变,增大,增大,增大,增强,增大,减小,减小,减小,增强,不变,减小,增大,增大,增强,不变,增大,减小,减小,增强,不变,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,37,知识网络,弱电解质的电离,弱电解质,电离平衡,电离 特点,1)部分电离 2)存在电解质分子和阴阳离子 3)电离方程式用“ ”连接,举例：弱酸、弱碱、水,特点：逆、等、动、定、变,影响因素,温度 浓度 同离子效应,平衡常数K只与温度有关,弱电解质的电离,2020/8/26,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,38,1、下列电解质中， NaCl、 NaOH， NH3H2O、 CH3COOH、 BaSO4、 AgCl 、 Na2O、 K2O， H