弱电解质溶液中存在电离平衡课件.ppt
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- 电解质 溶液 存在 电离 平衡 课件
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1、第十一单元第十一单元 水溶液中的离子平水溶液中的离子平衡(衡(1)授课人:董授课人:董 啸啸一、弱电解质的电离一、弱电解质的电离1、电解质电解质 电解质电解质是指在水溶液中或熔融状态下是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是指无论在水溶能导电的化合物,非电解质是指无论在水溶液或熔融状态都不能导电的化合物。液或熔融状态都不能导电的化合物。 注意:单质、溶液、注意:单质、溶液、NH3、CO2、SO2等等不属于电解质。不属于电解质。 在水溶液里全部电离成离子的电解质在水溶液里全部电离成离子的电解质叫做叫做强电解质强电解质,只有部分分子电离成离子的,只有部分分子电离成离子的电解质叫做电解质
2、叫做弱电解质弱电解质。 与化合物类型的关系与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分离子化合物强电解质主要是大部分离子化合物和某些共价化合物。弱电解质主要是某和某些共价化合物。弱电解质主要是某些共价化合物。些共价化合物。 说明:无机物中,酸、碱、大部分盐都说明:无机物中,酸、碱、大部分盐都是电解质,金属氧化物大部分都是电解质,是电解质,金属氧化物大部分都是电解质,非金属氧化物都是非电解质。通常情况下的非金属氧化物都是非电解质。通常情况下的气体化合物除卤化氢、气体化合物除卤化氢、H2S为电解质外,其为电解质外,其他大多是非电解质。有机化合物大多是非电他大多是非电解质。有机化合物大多是非电解质。解质
3、。 2、弱电解质的电离平衡、弱电解质的电离平衡 电离平衡:在一定条件电离平衡:在一定条件(如温度、浓度如温度、浓度)下,当电解质分子离解成离子的速率和离子下,当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡的状态。了平衡的状态。 特征:逆、等、动、定、变特征:逆、等、动、定、变 弱电解质电离平衡移动:弱电解质电离平衡移动: 理论依据:理论依据: 由勒沙特列原理可知:由勒沙特列原理可知:升温,平衡向升温,平衡向右移动(电离反应为吸热反应);右移动(电离反应为吸热反应);加水稀加水稀释,平衡向右移动;释,平衡向右移动;减小减小H或
4、或A的浓度,的浓度,平衡向右移动。平衡向右移动。 影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素 浓度:浓度越大,电离程度越小;在稀释溶浓度:浓度越大,电离程度越小;在稀释溶液时,电离平衡向右移动,而离子浓度一般会减小。液时,电离平衡向右移动,而离子浓度一般会减小。 温度:温度越高,电离程度越大;因电离是温度:温度越高,电离程度越大;因电离是吸热反应,升温平衡向吸热方向吸热反应,升温平衡向吸热方向(电离方向电离方向)移动。移动。 同离子效应:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,同离子效应:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,平衡左移,电离程度减小,加入稀平衡左移,电离程度减小,加入稀HCl亦然。亦然。 能反应的离子:醋酸溶
5、液中加入能反应的离子:醋酸溶液中加入NaOH,平衡,平衡右移,电离程度增大。右移,电离程度增大。 规律:规律:越热越电离,越稀越电离,越热越电离,越稀越电离,酸和碱可抑制或促进电离。酸和碱可抑制或促进电离。 3、电离方程式:、电离方程式: a.强电解质:强电解质:MgCl2=Mg2+2Cl- b.弱电解质:弱电解质: H2SH+HS- HS- H+S2- c.强中有弱:强中有弱: NaHCO3=Na+HCO3- HCO3- H+CO32- 4、一元强酸与一元弱酸的比较、一元强酸与一元弱酸的比较 相同物质的量浓度、相同体积的相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较:一元强酸与一元弱酸
6、的比较:H+ 浓度:盐酸大于醋酸浓度:盐酸大于醋酸 ;pH:盐酸小于:盐酸小于醋酸。醋酸。 相同相同pH、相同体积的一元强酸与、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较:一元弱酸的比较:H+ 浓度:盐酸等于醋酸浓度:盐酸等于醋酸 ;物质的量浓度:;物质的量浓度:盐酸小于醋酸。盐酸小于醋酸。 离子导电能力比较:离子浓度越大,离子导电能力比较:离子浓度越大,所带电荷越多,导电能力越强。所带电荷越多,导电能力越强。说明:说明: a.电解质溶液导电属于化学变化;电解质溶液导电属于化学变化; b.溶液浓度相同的溶液导电能力不一定溶液浓度相同的溶液导电能力不一定相同;相同; c.等浓度的盐酸和醋酸相比盐酸的导电
7、等浓度的盐酸和醋酸相比盐酸的导电能力强;等能力强;等pH值的盐酸和醋酸相比盐酸的导值的盐酸和醋酸相比盐酸的导电能力相同;等浓度的盐酸和醋酸等体积稀电能力相同;等浓度的盐酸和醋酸等体积稀释后盐酸的导电能力强;释后盐酸的导电能力强; 等等pH的盐酸和醋的盐酸和醋酸等体积稀释后盐酸的导电能力弱。酸等体积稀释后盐酸的导电能力弱。 知识梳理知识梳理题型构建题型构建 以以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例:溶液为例:CH3COOHCH3COOH(正向吸热正向吸热),分析外界条件对电离平,分析外界条件对电离平衡的影响。衡的影响。实例实例(稀溶液稀溶液)CH3COOHHCH3COOH0改变条件改变条件
8、平衡移动方向平衡移动方向n(H)c(H)导电能力导电能力Ka加水稀释加水稀释增大增大减小减小减弱减弱不变不变加入少量冰醋酸加入少量冰醋酸增大增大增大增大增强增强不变不变加加HCl(g)增大增大增大增大增强增强不变不变加加NaOH(s)减小减小减小减小增强增强不变不变加入镁粉加入镁粉减小减小减小减小增强增强不变不变升高温度升高温度增大增大增大增大增强增强增大增大【思考与交流【思考与交流】知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考答案答案对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生右移,例如右移,例如HA溶液稀释时
9、,溶液稀释时,c(HA)、c(H)、c(A)均减小均减小(参与平参与平衡建立的微粒衡建立的微粒);平衡右移的目的是为了减弱;平衡右移的目的是为了减弱c(H)、c(A)的减小,的减小,但但c(OH)会增大。会增大。1电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?答案答案都不一定。如对于都不一定。如对于CH3COOHCH3COOH平衡后,加入平衡后,加入冰醋酸,冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减减弱弱”而不能而不能“消除消除”,再次平衡时,再次
10、平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水比原平衡时大;加水稀释或加少量稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时要小。都比原平衡时要小。2稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考3下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是_。A氨水氨水 B氯水氯水 C硫酸氢钠溶液硫酸氢钠溶液 D盐酸盐酸BACD知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考
11、 拓展知识拓展知识电离平衡常数电离平衡常数 1(1)填写下表填写下表弱电解质弱电解质电离方程式电离方程式电离常数电离常数NH3H2ONH3H2ONH OHKb1.7105CH3COOHCH3COOHCH3COOHKa1.7105HClOHClOHClOKa4.7108(4)外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与样只与 有关,与电解质的浓度无关,升高温度,有关,与电解质的浓度无关,升高温度,K值值 ,原因,原因是是 。(2)CH3COOH酸性酸性 HClO酸性酸性(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)
12、,判,判断的依断的依据:据: 。(3)电离平衡常数的意义:弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的电离平衡常数的意义:弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的 。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以 为主,各为主,各级电离平衡常数的大小差距级电离平衡常数的大小差距 。大于大于相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H)越大,酸性越强越大,酸性越强相对强弱相对强弱第一步电离第一步电离较大较大温度温度增大增大电离是吸热过程电离是吸热过程4知识梳理知识梳理题型构建题型构建电离平衡常数电离平衡常数 (1)电
13、离方程式是电离方程式是: , 。碳酸是二元弱酸碳酸是二元弱酸(2)电离平衡常数表达式:电离平衡常数表达式: Ka1 Ka2 (3)比较大小:比较大小:知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考1H2CO3的电离平衡常数的电离平衡常数Ka14.3107,Ka25.61011,它的,它的Ka1、Ka2差别很大的原因差别很大的原因(从电离平衡的角度解释从电离平衡的角度解释):_。第一步电离产生的第一步电离产生的H对第二步对第二步的电离起抑制作用的电离起抑制作用2在在Na2CO3中加醋酸产生中加醋酸产生CO2气体,试从电离平衡常数的角度解释原因:气体,试从电离平衡常数的角度
14、解释原因:_。K(CH3COOH)1.7105 molL1;K(H2CO3)4.3107 molL1。醋酸的电离平衡常数大,酸性强,较强的酸可制备较弱的酸醋酸的电离平衡常数大,酸性强,较强的酸可制备较弱的酸探究高考探究高考明确考向明确考向B【探究高考【探究高考】探究高考探究高考明确考向明确考向12345解析解析强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应地进行,中强酸要继强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应地进行,中强酸要继续电离出续电离出H,所以溶液,所以溶液产生氢气的体积多,在相同时间内,产生氢气的体积多,在相同时间内,的反的反应速率比应速率比快。快。C 探究高考探究高考明确考向明确考向123
15、45B探究高考探究高考明确考向明确考向B12345探究高考探究高考明确考向明确考向12345中中 二、二、 水的电离和溶液的水的电离和溶液的pH 1、水的电离和水的离子积:、水的电离和水的离子积: (1)水的电离:水的电离:H2OH+OH;H0 (2)水的离子积常数:水的离子积常数: 25时,时,c(H+)c(OH-)110-7molL-1; 水的离子积水的离子积:KW c(H+) c(OH-)110-14 KW只与只与温度温度有关,升高温度,有关,升高温度,Kw增大增大。 适用范围:适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于不仅适用于纯水,也适用于稀的稀的电解质电解质水溶液。水溶液。Kw揭示了在
16、任何水溶液中揭示了在任何水溶液中均存在均存在H和和OH,只要温度不变,只要温度不变,Kw不变。不变。 说说 明明 水的离子积常数揭示了在任水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,何水溶液中均存在水的电离平衡,都有都有H和和OH共存,只是相对多少共存,只是相对多少不同。不同。 水的离子积常数不仅适用于水的离子积常数不仅适用于水中,也适用于酸性或碱性溶液,水中,也适用于酸性或碱性溶液,不管哪种溶液当温度为不管哪种溶液当温度为25时,均时,均有有KWc(H+) c(OH-)110-14。 不管是酸性、碱性还是中性溶液,不管是酸性、碱性还是中性溶液,溶液中的溶液中的c(H+)和和c(OH
17、-)不一定相等,但不一定相等,但由水电离出的由水电离出的c(H+)和和c(OH-)始终相等。始终相等。 向水中加入酸、碱、盐会使水的向水中加入酸、碱、盐会使水的电离平衡发生移动,导致水的电离程度电离平衡发生移动,导致水的电离程度增大或减小,溶液中的增大或减小,溶液中的c(H+)和和c(OH-)的的相对大小会发生变化。一般,酸和碱能相对大小会发生变化。一般,酸和碱能抑制水的电离,盐可以促进水的电离。抑制水的电离,盐可以促进水的电离。说说 明明知识梳理知识梳理题型构建题型构建水的电离水的电离(3)加入可水解的盐加入可水解的盐(如如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度,水的电离程度 ,Kw 。1
18、水的电离水的电离水是极弱的电解质水是极弱的电解质 2水的离子积常数水的离子积常数Kw 。(1)室温下:室温下:Kw 。(2)影响因素;只与影响因素;只与 有关,升高温度,有关,升高温度,Kw 。(3)适用范围:适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的不仅适用于纯水,也适用于稀的 水溶液。水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在揭示了在任何水溶液中均存在H和和OH,只要温度不变,只要温度不变,Kw不变。不变。3影响水电离平衡的因素影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度升高温度,水的电离程度 ,Kw 。(2)加入酸或碱,水的电离程度加入酸或碱,水的电离程度 ,Kw 。水的电离方程式
19、为水的电离方程式为 或或 。11014温度温度增大增大电解质电解质增大增大增大增大减小减小不变不变增大增大不变不变知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I水的电离水的电离4 4外界条件对水的电离平衡的影响外界条件对水的电离平衡的影响 体系变化体系变化条件条件平衡移平衡移动方向动方向Kw水的电离水的电离程度程度c(OH)c(H)酸酸逆逆不变不变减小减小减小减小增大增大碱碱逆逆不变不变减小减小增大增大减小减小可水解可水解的盐的盐Na2CO3正正不变不变增大增大增大增大减小减小NH4Cl正正不变不变增大增大减小减小增大增大温度温度升温升温正正增大增大增大增大增大增大增大增大降温降温逆逆减小减小
20、减小减小减小减小减小减小其他:如加入其他:如加入Na正正不变不变增大增大增大增大减小减小3甲同学认为,在水中加入甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后后c(H)增大,平衡左移。乙同学认为,加入增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平后,水的电离平衡向右移动,解释为加入衡向右移动,解释为加入H2SO4后,后,c(H)浓度增大,浓度增大,H与与OH中和,平中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H)c(OH)增
21、大还是减小?增大还是减小?1水的离子积常数水的离子积常数Kwc(H)c(OH)中中H和和OH一定是水电离出来的吗?一定是水电离出来的吗?答案答案不一定。不一定。c(H)和和c(OH)均指溶液中的均指溶液中的H或或OH的总浓度。这一的总浓度。这一关系适用于任何稀水溶液,即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此,在关系适用于任何稀水溶液,即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此,在酸溶液中酸本身电离出来的酸溶液中酸本身电离出来的H会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身电离出来的电离出来的OH也会抑制水的电离。也会抑制水的电离。2在在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的的盐酸溶
22、液中由水电离出来的c(H)与与c(OH)之间的关系是什么?之间的关系是什么?答案答案外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出c(H)和和c(OH)总是相等的。总是相等的。答案答案甲正确,温度不变,甲正确,温度不变,Kw是常数,加入是常数,加入H2SO4,c(H)增大,增大,c(H)c(OH)Kw,平衡左移。不变,因为,平衡左移。不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则仅与温度有关,温度不变,则Kw不不变,与外加酸、碱、盐无关。变,与外加酸、碱、盐无关。【深度思考【深度思考】知识梳理知识梳理题型构建题型构建(1)水的离子积常数水
23、的离子积常数Kwc(H)c(OH),其实质是水溶液中的,其实质是水溶液中的H和和OH浓浓度的乘积,不一定是水电离出的度的乘积,不一定是水电离出的H和和OH浓度的乘积,所以与其说浓度的乘积,所以与其说Kw是水是水的离子积常数,不如说是水溶液中的的离子积常数,不如说是水溶液中的H和和OH的离子积常数。即的离子积常数。即Kw不仅适不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有 。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H和和OH共存,只是相对含量不同而已。
24、共存,只是相对含量不同而已。知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一影响水电离平衡的因素及结果判断题组一影响水电离平衡的因素及结果判断C 题组一题组二124356知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一影响水电离平衡的因素及结果题组一影响水电离平衡的因素及结果 判断判断C 题组一题组二124356向水中加少量向水中加少量FeCl3溶液,溶液,Fe3与与OH结合为弱电解质结合为弱电解质Fe(OH)3,水中,水中c(OH)减小,水的电离平衡向正方向移动,减小,水的电离平衡向正方向移动,c(H)增大,增大,c(H)c(OH),pHH2CO3HClOabdc 题组一1题组二23知识梳理知识梳理题型构建题型
25、构建中的中的c(H)小于小于CH3COOH溶液中的溶液中的c(H),所以其对水电离的抑制能力也较弱,所以其对水电离的抑制能力也较弱AABCE大于大于pH变化比变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大的大,酸性强,电离平衡常数大稀释相同倍数,稀释相同倍数, HX的的大于大于HX酸性强于酸性强于CH3COOH的,稀释后的,稀释后HX溶液溶液题组一1题组二23题组一影响电离平衡常数的因素及其应用题组一影响电离平衡常数的因素及其应用知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一1题组二23题组一影响电离平衡常数的因素及其应用题组一影响电离平衡常数的因素及其应用知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二有关
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