(精品)人教版高中化学选修4第三章第一节《弱电解质的电离》.ppt
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1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离 人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理 第一课时 强弱电解质 知识回顾:电解质与非电解质 一、电解质与非电解质一、电解质与非电解质 一、电解质与非电解质 在水溶液中在水溶液中或或熔融状态下熔融状态下能能 导电导电的的化合物化合物 电解质电解质 非电解质非电解质 在水溶液中在水溶液中和和熔融状态下熔融状态下都都 不导电不导电的的化合物化合物 (如:酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、(如:酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、 活泼金属过氧化物活泼金属过氧化物) (如:多数有机物、某些非金属氧化物、(如:多数有机
2、物、某些非金属氧化物、 某些非金属氢化物如某些非金属氢化物如 CH4、NH3 等等 ) 电解质电解质 非电解质非电解质 化合物化合物 纯净物纯净物 物物 质质 混合物混合物 单单 质质 强电解质强电解质 弱电解质弱电解质 既不是电解质也既不是电解质也 不是非电解质不是非电解质 1.石墨能导电石墨能导电,所以是电解质所以是电解质。 2.由于由于BaSO4不溶于水不溶于水,所以不是电解质所以不是电解质。 3.盐酸能导电盐酸能导电,所以盐酸是电解质所以盐酸是电解质。 4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电溶于水可导电,均为电解质均为电解质 5. 氯化钠固体不能导电氯化钠固体不能导电,所以氯化钠不是
3、电解质所以氯化钠不是电解质 讨论以下几种说法是否正确,并说明原因讨论以下几种说法是否正确,并说明原因 单质单质 混合物混合物 既不是电解质也不是非电解质 难溶的盐难溶的盐(BaSO(BaSO4 4等等) )虽然水溶液不能导电虽然水溶液不能导电 但是在融化时能导电,也是电解质。但是在融化时能导电,也是电解质。 COCO2 2、NHNH3 3等溶于水得到的水溶液能导电,等溶于水得到的水溶液能导电, 但不是但不是“自身自身”电离,均不是电解质电离,均不是电解质. . 练习练习1:下列物质的水溶液能导电,但属于下列物质的水溶液能导电,但属于 非电解质的是非电解质的是( ) A.CH3CH2COOH B
4、.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 D 1mol/L HCl 1 mol/L CH3COOH 溶液溶液pH c(H+) 与镁反应与镁反应 现象现象 实验实验3 3- -1 1:体积相同,浓度相同的盐酸和醋体积相同,浓度相同的盐酸和醋 酸与等量镁条反应,并测量溶液的酸与等量镁条反应,并测量溶液的pH.pH. 备注: Mg条使用前应用砂纸打磨,除去表面的氧化膜. 剧烈剧烈 缓慢缓慢 小小 (0) 大大 (2.4) 1mol/L 1o-2.4mol/L (3)为什么相同体积、相同浓度的盐酸和 醋酸中,H+浓度却不同? 根据实验现象,讨论下列问题 (1)镁条和酸的反应的实质是什么?影响反 应速率
5、的因素是什么? (2)当酸溶液的物质的量浓度相等时,溶 液中的H+浓度是否相等?怎么判断? Mg+Mg+2 2H H+ + MgMg2 2+ +H+H2 2 反应速率不同,反应速率不同,pHpH不同,说明盐酸和不同,说明盐酸和 醋酸中的醋酸中的H H+ +浓度是不同的。浓度是不同的。 说明说明HClHCl和和CHCH3 3COOHCOOH的电离程度不同的电离程度不同。 实验3-1现象分析: 镁无论是与盐酸还是与醋酸反应,其实质镁无论是与盐酸还是与醋酸反应,其实质 都是与溶液中的反应都是与溶液中的反应 镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈,镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈,说明说明 反应剧烈程度的不同,
6、是由于溶液中的反应剧烈程度的不同,是由于溶液中的 不同而引起的不同而引起的 pH pH (盐酸)(盐酸) pHpH( 醋酸)醋酸), ,证明证明 H+ H+浓度浓度 c( H+盐酸)盐酸) c( H+醋酸)醋酸) c( H+盐酸)盐酸) c( H+醋酸)醋酸) 实验结果:实验结果: 相同浓度的盐酸与醋酸,其溶液中 c c( H H+ +盐酸)盐酸) c c( H H+ +醋酸)醋酸) 。 说明:HCl和CH3COOH的电离程度不同。 盐酸与醋酸在水中的电离示意图盐酸与醋酸在水中的电离示意图 观察两种溶液中溶质微粒有多少种?观察两种溶液中溶质微粒有多少种? 盐酸在水中的电离示意图盐酸在水中的电离
7、示意图 醋酸在水中的电离示意图醋酸在水中的电离示意图 说明说明 HCl分子在水中分子在水中完全完全电离电离 醋酸分子在水中醋酸分子在水中部分部分电离电离 二、强电解质和弱电解质 强电解质:强电解质:在水溶液中能在水溶液中能全部全部电离成电离成 离子的电解质。离子的电解质。 弱电解质:弱电解质:在水溶液中只在水溶液中只部分部分电离成电离成 离子的电解质。离子的电解质。 1 1、定义、定义 HCl = H+ Cl- CH3COOH H+CH3COO- 常见的强电解质: 强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物、活 泼金属过氧化物 常见的弱电解质: 弱酸、弱碱、水、个别盐(HgCl2) 2、常见强、弱电解质
8、离子化合物离子化合物 大部分的盐类大部分的盐类 强强 碱碱 共价化合物共价化合物 强强 酸酸 弱弱 酸酸 弱弱 碱碱 水水 弱弱 电电 解解 质质 强强 电电 解解 质质 离子型氧化物离子型氧化物 电电 解解 质质 非非 电电 解解 质质 多数有机物多数有机物 某些非金属氧化物某些非金属氧化物 化化 合合 物物 小结:小结:强弱电解质与结构的关系强弱电解质与结构的关系 强弱电解质判断练习:强弱电解质判断练习: 电解质溶于水或者叐热熔化时,离解成自 由移动的离子的过程叫做电离。 三、电解质的电离 1.电离 2.电离方程式 用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。 3.电离方程式的书写: (1)式子
9、左边用电离物质的化学式表示,右 边用离子符号表示。 (2)强电解质用“”表示电离过程,弱电 解质用“ ” 表示电离过程。 电离方程式书写: (4)多元弱碱则一步书写。 如:如: Cu(OH)Cu(OH)2 2 CuCu2+ 2+ + 2OH + 2OH- - (3)多元弱酸的电离要分步。 写出写出H3PO4在水溶液中的电离方程式在水溶液中的电离方程式 H3PO4 H+ + H2PO4- (1) H2PO4- H+ + HPO42- (2) HPO42- H+ + PO43- (3) 问题探讨 试写出NaHSO4、NaHCO3的在水溶液中及熔融 状态下的电离方程式? 水溶液中:NaHSO4=Na
10、+ + H+ + SO42- - NaHCO3=Na+ + HCO3- - HCO3- - H+ + CO32- - 熔融状态:NaHSONaHSO4 4= Na= Na+ + + HSO+ HSO4 4- - 另外,氢氧化铝双向电离: H H+ +AlO+AlO2 2- -+H+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 AlAl3 3+ +3OH+3OH- - 强电解质强电解质 弱电解质弱电解质 相同点相同点 都是电解质,在水溶液中都能电离。都是电解质,在水溶液中都能电离。 电离程度电离程度 电离过程电离过程 表示方法表示方法 电解质在溶液电解质在溶液 中微粒形式中微粒形式 离子方程式
11、中离子方程式中 表示形式表示形式 物质种类物质种类 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 电离方程式用等号 电离方程式用可逆符号 水合离子 分子、水合离子 离子符号或化学式 分分子式 强酸、强碱、多数盐、 部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水 强电解质与弱电解质的比较 1.1.强电解质溶液离子浓度大,而弱电解质溶液离强电解质溶液离子浓度大,而弱电解质溶液离 子浓度小,是否正确?为什么?子浓度小,是否正确?为什么? 2.2.强电解质溶液导电能力大,而弱电解质溶液导强电解质溶液导电能力大,而弱电解质溶液导 电能力小,是否正确?为什么?电能力小,是否正确?为什么? 问题探究 溶液的导电能力叏决于溶液中
12、总离子 浓度的大小。因此强电解质的导电能力不 一定比弱电解质强。在同一浓度时,强电解 质一定比弱电解质的导电能力强。 问题结论 你能解释下列事实吗你能解释下列事实吗? ? 部分电器外壳上有禁止触摸标记部分电器外壳上有禁止触摸标记 2电解水制电解水制H2、02时,需要向水中加时,需要向水中加 入少量的入少量的Na0H溶液或溶液或H2SO4溶液。溶液。 1潮湿的手触摸正在工作的电器,可潮湿的手触摸正在工作的电器,可 能会发生触电事故。能会发生触电事故。 手上的汗水中含有电解质,使水溶液具手上的汗水中含有电解质,使水溶液具 有较强的导电能力有较强的导电能力 纯水的导电能力太弱,加入纯水的导电能力太弱
13、,加入NaOH或或H2SO4可使可使 溶液中离子浓度增大,导电能力增强。溶液中离子浓度增大,导电能力增强。 练习1. 写出下列物质的电离方程式写出下列物质的电离方程式 (1) HClO (2) KHSO3 (3) CaCO3 (4) Cu(OH)2 H+ClO- =K+HSO3- =Ca2+CO32- Cu2+2OH- 练习2:1mol/L1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸的盐酸、醋酸、硫酸 各各1L1L,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。 开始开始反应时产生氢气的反应时产生氢气的速率速率 最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量 硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸 硫酸盐酸硫酸盐酸= =醋
14、酸醋酸 练习练习3:下列物质下列物质 能导电的是能导电的是 ,属于电解质的是属于电解质的是 , 属于强电解质的是属于强电解质的是 , 属于弱电解质的是属于弱电解质的是 , 属于非电解质的是属于非电解质的是 。 a.铜丝铜丝 b.硫酸钡硫酸钡 c.石墨石墨 d.熔融的氯化钠熔融的氯化钠 e.氯气氯气 f.蔗糖蔗糖 g.二氧化碳二氧化碳 h. 硫酸溶液硫酸溶液 i.硫酸钾硫酸钾 j. 冰醋酸冰醋酸 k. 碳酸碳酸 l.碳酸氢铵碳酸氢铵 m.氢氧化铝氢氧化铝 n Na2O achd Bdil n j km fg bdijklmn 练习练习4:在在KHSO4的稀溶液和熔融状态下的稀溶液和熔融状态下 都
15、存在的离子是都存在的离子是 A、H+ B、HSO4- C、SO42- D、K+ D 第二课时 弱电解质的电离 思考思考 冰醋酸加水稀释,醋酸在稀释的冰醋酸加水稀释,醋酸在稀释的 过程中微粒的变化包含哪些过程?过程中微粒的变化包含哪些过程? CH3COOH CH3COO - + H+ 电离电离 结合结合 C(H+) C(Ac-) C(HAc) HAc初溶于水 紧接着 最后 醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化 1、弱电解质的电离 CH3COOH CH3COO - + H+ 离子化离子化 分子化分子化 0 0 最大最大 不变不变 不变不变 不变不变 开始时开始时V V离子化 离子化 和 和 V V分子
16、化 分子化怎样变化? 怎样变化? 当当V V离子化 离子化 = V = V分子化 分子化时,可逆过程达 时,可逆过程达 到一种什么样的状态?到一种什么样的状态? 你能画出这个过程的你能画出这个过程的V Vt t图吗?图吗? 反反 应应 速速 率率 V V( (电离电离) ) V V( (结合结合) ) V(电离) = V(结合) 电离平衡状态 弱电解质电离平衡状态建立示意图 时间时间 2、电离平衡状态建立 电离平衡是一种电离平衡是一种 化学平衡化学平衡 电离平衡状态电离平衡状态是指是指 在一定条件下(如温度、浓度等)在一定条件下(如温度、浓度等) 的弱电解质的溶液中,的弱电解质的溶液中, 弱电
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