化学选修4第三章第一节

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,“桂林山水甲天下溶洞,肇庆七星岩风景区溶洞,第三章水溶液中的离子平衡全章课件,第三章 水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,第三节 盐类的水解,第四节 难溶电解质的溶解平衡,第一节 弱电解质的电离,一、电解质有强弱之分,二、弱电解质的电离过程是可逆的,知识回忆 1,电解质：,在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。,在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。,NaCl溶液、NaOH 、,Cu,、,水、 CH,3,COOH、 ,CO,2,非电解质：,电解质是化合物，电解质溶液是混合物,知识回忆 2,电离：,电解质,溶于水,或,熔融,时,，离解成自由移动离子的过程。,共价化合物：溶于水,离子化合物：溶于水或熔融,电离的条件,一、电解质有强弱之分,分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液跟等量镁条的反响；并测这两种酸的pH。,将试验结果填入下表：,剧烈反响，迅速产生大量气泡,反响缓慢，产生少量气泡,pH=,pH=,实验探究(实验【】,当酸溶液的物质的量浓度相等时，pH 值是否相等，说明,c(H,+,),是否相等？,反响速率不同，pH不同，说明盐酸和醋酸中的H+浓度不同。,一样体积、一样浓度的盐酸和醋酸中H+浓度不同，说明HCl和CH3COOH的电离程度不同,实验结果分析,强弱电解质,强电解质：,弱电解质：,强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质,能够,全部电离,的电解质称为强电解质,只能局部电离的电解质称为弱电解质,弱酸、弱碱和水是弱电解质。,CaCO,3,、Fe(OH),3,的溶解度都很小,CH,3,COOH、,HNO,3,的溶解度都很大，它们是强电解质还是弱电解质？,CaCO,3,、HNO,3,属于强电解质,CH,3,COOH 、 Fe(OH),3,属于弱电解质,本质区别：是否完全电离,电解质的强弱与溶解性无关,电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。,思考与讨论,练习、判断以下物质哪些属于强电解质，,哪些为弱电解质？,A、MgCl2 B、H2CO3 C、Fe(OH)3,D、HCl E、Ca(OH)2 F、HClO,强电解质：A、D、E、,弱电解质：B、C、F、,练习：以下物质能导电的是_,属于强电解质的是_,属于弱电解质的是_,属于非电解质的是_。,a.铜丝 b. NaCl c.石墨 d.冰醋酸,e.HCl的水溶液 f.蔗糖 g.SO2,h.NaHCO3 i. BaSO4,a c e,b h i,d,f g,二、弱电解质的电离过程是可逆的,1、电离方程式的书写,强电解质在溶液中完全电离，用“=,弱电解质在溶液中局部电离，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,-,CH,3,COOH H,+,+CH,3,COO,-,请写出Na,2,SO,4,、HClO、NH,3,H,2,O,、,H,2,CO,3,、Fe(OH),3,、Al(OH),3,、NaHCO,3,、 NaHSO,4,、Ba(OH),2,在水溶液中的电离方程式。,Na,2,SO,4,= 2Na,+,+SO,4,2-,HClO H,+,+ClO,-,NH,3,H,2,O NH,4,+,+OH,-,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,HCO,3,-,H,+,+CO,3,2,-,Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,-,Al(OH),3,Al,3+,+3OH,-,(,碱式电离,),Al(OH),3,AlO,2,-,+H,+,+H,2,O,(,酸式电离,),NaHCO,3,=,Na,+,+HCO,3,-,HCO,3,-,H,+,+CO,3,2-,NaHSO,4,=,Na,+,+H,+,+SO,4,2-,Ba(OH),2,=,Ba,2+,+ 2OH,-,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。,电离方程式的书写要点,Al(OH),3,有,酸式,和,碱式电,离。,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，酸式酸根再局部电离。,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，那么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,以下电离方程式书写正确的选项是 ,A. BaSO4 Ba2+SO42-,B. H3PO4 3H+PO43-,C. Al(OH)3 H+AlO2-+H2O,D. NaHS=Na+H+S2-,C,练习,强、弱电解质的比较,都是电解质，在水溶液中均能电离,完全电离,局部电离,不可逆过程,可逆过程,水合离子,分子和水合离子,弱酸、弱碱、水,强酸、强碱、大多数盐,小结：,强电解质,弱,电,解,质,离子化合物,大部分的盐类,强 碱,离子型氧化物,电解质,共价化合物,强 酸,弱 酸,弱 碱,水,多数有机物,某些非金属氧化物,非,电,解,质,化合物,2、弱电解质的电离平衡,弱电解质分子在溶液中电离，其电离过程是可逆的，同可逆反响一样，存在着电离产生的离子在运动过程中相互碰撞又结合成了分子的情况。开场时溶液中离子的浓度很低，弱电解质电离成离子的速率快(其速率用正表示)，随着弱电解质的电离，溶液中离子的浓度增大，弱电解质分子的浓度减小，从而分子电离成离子的速率减小，离子结合成分子的速率增大(其速率用逆表示)，经过一段时间必然到达 正逆,醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化,接近于0,接近于0,最大,增大,增大,减小,不变,不变,不变,分析：CH,3,COOH和NH,3,H,2,O的电离。,弱电解质分子电离成离子的速率,离子结合成弱电解质分子的速率,两种速率相等，处于电离平衡状态,时间,反应速率,弱电解质电离平衡状态建立示意图,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，电离过程就到达了平衡状态，这叫做电离平衡。,特点,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,分子化,0,1定义,逆,电离平衡是对弱电解质而言，电离是可逆的，强电解质不存在电离平衡,2影响电离平衡的因素,1、温度,2、浓度,由于电离是吸热的，因此,温度越高,，,电离度越大,溶液越稀,，离子相遇结合成分子越困难，因此更,有利于电离,。,3、同离子效应,参加含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向逆反响方向移动同离子效应,4、化学反响,参加能与弱电解质电离出的离子反响的物质，电离平衡向正反响方向移动,注意,1),弱电解质溶液稀释,时，电离,平衡正向移动,，溶液中离子的物质的量增大，而,离子浓度减小,，强电解质分子的物质的量和浓度均减小；,2)对于,冰醋酸,，加水溶解并不断稀释的过程中，,平衡正向移动,，,离子浓度,先,增大,后,减小,电离平衡的影响因素,CH,3,COOH,CH,3,COOH,CH,3,COO,-,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,对于一元弱酸 HA H,+,+A,-,K,a,=,c,( H,+,),.,c,( A,-,),c,(HA),对于一元弱碱 BOH B,+,+OH,-,K,b,=,c,( B,+,),.,c,( OH,-,),c,(BOH),注意：,K,值只随温度变化,。,3、电离常数,探究实验：,实验3-2 课本P42,你能否推测CH,3,COOH、H,3,BO,3,、H,2,CO,3,三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？,写出H,3,PO,4,在水溶液中的电离方程式。,H,3,PO,4,H,+,+ H,2,PO,4,-,H,2,PO,4,-,H,+,+ HPO,4,2,-,HPO,4,2,-,H,+,+ PO,4,3,-,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。,试根据课本P42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。,填表：0.1mol/L的CH,3,COOH溶液,CH,3,COOH CH,3,COO,-,+H,+,【课堂练习】,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,作业：,课本,P44 1、3、4,课外作业,1、预习课本下一小节的内容,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,一、水的电离,二、溶液的酸碱性与pH,三、pH的应用,一、水的电离,H,2,O + H,2,O H,3,O,+,+ OH,-,简写为：,H,2,O H,+,+ OH,-,(水电离出的H,+,、OH,-,浓度相等),水是,极弱,的电解质,25,1L水只有10,-7,molH,2,O分子发生电离,多少个水分子才有1个电离？,55.6,10,7,K,电离,c(H,+,)c(OH,-,）,c(H,2,O）,K,.,=,c,( H,+,),.,c,( OH,-,),c,(H,2,O),Kw,=,c,( H,+,),.,c,( OH,-,),其中常数,K,与常数,c,(H,2,O),的积记为,Kw,称为,水的离子积常数,，简称为离子积,H,2,O H,+,+ OH,-,1、水的离子积常数,KW =cH+ cOH- =110-14,25时常温,如果温度变化Kw会如何变化为什么,实验测得：,在25，水电离出来的,c(H,+,)=c(OH,-,)=10,-7,mol/L,Kw,100,50,25,20,0,温度,1.1410,-15,6.8110,-15,110,-14,5.4710,-14,110,-12,水的电离,吸热,1升高温度，促进水的电离，Kw增大,c(H,+,)=c(OH,-,),升高温度：,平衡向,移动, c(H,) ,c(OH,-,) ,K,w,右,增大,增大,增大,注意：水的,离子积只随温度的改变而改变,2. 影响水的电离平衡的因素,H,2,O H,+,+ OH,-,K,w适用于,一定温度下,任何稀的电解质溶液,对常温下的纯水进展以下操作：,加,NaOH,加,HCl,加热,K,w,c(H,+,)c(OH,-,),浓度大小关系,c(OH,-,),c(H,+,),水的电离平衡移动方向,酸碱性,条件,(2)参加酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。,中性 正反响 增大 增大 c(H+)=c(OH-) 增大,酸性 逆反响 增大 减小 c(H+)c(OH-) 不变,碱性 逆反响 减小 增大 c(H+)10,-7,c(OH,-,),酸性,左移,10,-7,c(H,+,)cOH-，溶液显酸性。,(弱碱,弱电解质),NH,4,+,+H,2,O NH,3,H,2,O + H,+,弱酸强碱盐,如,CH,3,COONa溶液呈酸性,cOH-) c(H+),溶液显碱性,CH,3,COONa = CH,3,COO,-,+ Na,+,H,2,O H,+,+ OH,-,CH,3,COOH,(弱酸,弱电解质),+,CH,3,COO,-,H,2,O CH,3,COOH + OH,-,CH,3,COONa溶于水时， CH,3,COONa电离出的CH,3,COO,_,和水电离出的H,+,结合生成难电离的CH,3,COOH ，消耗了溶液中的H,+,，使水的电离平衡向右移动，产生更多的OH,_,，建立新平衡时，,C(OH,_,) C(H,+,),，从而使溶液显碱性。,1、盐类水解的定义,定义：在溶液中盐电离出来的离子与水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反响，叫盐类的水解。,盐电离出的,弱离子,与水作用生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，使其发生,正向,移动。,2、盐类水解的实质,(1) 弱酸的酸根离子 弱酸,H,2,O,弱碱的阳离子 弱碱,H,2,O,CH,3,COO,-,+H,2,O CH,3,COOH + OH,-,显碱性,NH,4,+,+H,2,O NH,3,H,2,O + H,+,显酸性,（2）酸 碱 盐 水,水解,中和,盐的水解是中和反响的逆反响，一般不能进展到底。,水解是微弱的,1找出弱的离子，直接书写。,例：写出NaHCO,3,和Al,2,(SO,4,),3,水解的离子方程式,2）水解反应是可逆反应，反应物与产物间用“ ”。,3水解程度通常很小，产物一般不能用“或“。,4多元弱酸正盐分步水解，第一步水解远大于第二步；其水解离子方程式可以只写第一步。但第一步与第二步水解的离子方程式不能合并。,例：写出Na,2,CO,3,水解的离子方程式,3、盐类的水解离子方程式的书写,5多元弱碱盐的水解，用总的水解离子方程式表示。,例：写出AlCl,3,和CuSO,4,水解的离子方程式,6对于发生双水解的盐类，因水解彻底，故用“=，同时有沉淀和气体产生。,7多元弱酸的酸式根离子，水解和电离同步进展。,常见阴离子,NH,4,+,、 Mg,2+,、Al,3+,、Fe,2+,、Fe,3+,、Cu,2+,CH,3,COO,-,、 ClO,-,、CN,-,、F,-,、AlO,2,-,常见阳离子,CO,3,2-,、 SiO,3,2-,、,SO,3,2-,、 S,2-,、,PO,4,3-,HCO,3,-,、 HSO,3,-,、 HS,-,、HPO,4,2-,、H,2,PO,4,-,NaF+H,2,O HF+NaOH,F,-,+ H,2,O HF+OH,-,Na,2,CO,3,+H,2,O NaHCO,3,+NaOH (主),NaHCO,3,+ H,2,O H,2,CO,3,+NaOH (次),NH,4,Cl + H,2,O NH,3,H,2,O+HCl,CuCl,2,+ 2H,2,O Cu(OH),2,+2HCl,练习：书写以下盐类水解的方程式：,NaF、Na2CO3、NH4Cl、CuCl2,NH,4,+,+H,2,O NH,3,.,H,2,O + H,+,CO,3,2-,H,2,O,HCO,3,-,OH,-,HCO,3,-,H,2,O H,2,CO,3,OH,-,4、盐类水解的条件,盐必须,溶于水,；盐中必须有,弱酸阴离子,或,弱碱阳离子,。,5、盐类水解的根本特征,盐类水解程度一般微弱； 盐类水解是中和反响逆反响为吸热反响；,6、盐类水解的规律,有弱才水解 无弱不水解,谁弱谁水解 谁强显谁性,越弱越水解 都弱双水解,条件,结果,程度,练习：判断以下盐类是否能够水解，酸碱性如何？,NaCl K,2,SO,4,CH,3,COONa Na,2,CO,3,AlCl,3,CH,3,COONH,4,强酸强碱盐不水解，显中性,强碱弱酸盐水解，显碱性,强酸弱碱盐水解，显酸性,CH,3,COONH,4,= CH,3,COO,-,+ NH,4,+,H,2,O H,+,+ OH,-,CH,3,COOH NH,3,H,2,O,三、影响盐类水解的主要因素和盐类水解反响的利用,1内因：反响物本身的性质,NaA = A,-,+ Na,+,H,2,O,H,+,+ OH,-,+,HA,(弱酸),如HA越弱, 那么A-和H+更 结合, 水的电离平衡程度更 , 即水解的程度更 。,容易,大,大,例:比较Na2CO3和CH3COONa的碱性？,H,2,CO,3,CH,3,COOH,酸性：,碱性：,Na,2,CO,3,CH,3,COONa,越弱越水解,1、影响盐类水解的主要因素, 温度, 浓度,外加酸碱盐的影响,2 外因：符合勒夏特列原理,温度：,水解是中和反响的逆反响，,是吸热反响。,越热越水解,问题: 能否通过加热蒸发FeCl,3,溶液的方法得到其结晶？,Fe,3+,+ 3H,2,O Fe(OH),3,+ 3H,+,只能得到Fe,2,O,3,固体,例、热的碱液Na2CO3溶液去油污的能力较强,溶液的酸碱度：,问题：配制FeCl,3,溶液需要注意什么问题？,Fe,3+,+ 3H,2,O Fe(OH),3,+ 3H,+,参加一定量的HCl，抑制FeCl3的水解。,酸碱能够抑制或促进水解,盐类水解产生H+或OH-，但凡能够结合H+，OH-的物质，均会促进盐类的水解,浓度：,稀释溶液可以促进水解，使水解平衡向右移动，即盐的浓度越小其水解程度越大,越稀越水解,练习：CH,3,COONa溶液中存在以下水解平衡：,向右,增大,增大,向右,减小,减小,向右,减小,增大,向右,减小,变小,向左,向左,增大,增大,增大,减小,向右,减小,减小,CH,3,COO,_,+H,2,O CH,3,COOH+OH,_,2、向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入2滴酚酞试液振荡， 现象是,，原因用离子方程式表示是,。,然后对溶液加热，现象是：,。,最后向溶液中再滴入过量的BaCl,2,溶液， 现象为,，,原因用离子方程式示,。,溶液变红,CO,3,2-,+H,2,O HCO,3,-,+OH,-,产生白色沉淀，且红色褪去,Ba,2+,+CO,3,2-,= BaCO,3,溶液红色变深,练习：,2、盐类水解的应用,盐类水解的程度一般很微弱，通常不考虑它的影响，但遇到以下情况时，必须考虑盐类水解。,1分析判断盐溶液的酸碱性,例：有0.1mol/L的以下溶液，请按pH由小到大排列。(1)H2SO4 (2)HCl (3)CH3COOH (4)NH4Cl (5)NaCl(6)NaF (7)NH3 H2O (8)NaOH (9) Ba(OH)2,2比较溶液中离子浓度的大小,浓度均为0.1mol/LNH,4,Cl、NH,4,HSO,4,、CH,3,COONH,4,、(NH,4,),2,SO,4,、(NH,4,),2,CO,3,、(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,溶液中铵根离子浓度由小到大的顺序为是：,(1)(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9),(3)(1) (2) (5) (4) (6),3配制某些盐溶液时，防止浑浊,例：配制FeCl,3,溶液；Al,2,(SO,4,),3,溶液；Pb(NO,3,),2,溶液,HCl,H,2,SO,4,HNO,3,4试剂的贮存,例：Na,2,CO,3,、Na,2,SiO,3,等强碱弱酸盐能否贮存于玻塞试剂瓶中？为什么？,例：NaF溶液能否贮存在胶塞玻璃瓶中？为什么？,5判断酸碱的强弱,例：NaA溶液呈碱性，问HA是强酸或是弱酸？,弱酸,例：物质的量浓度一样的三种盐NaX、NaY、NaZ，pH值依次为7、8、9，那么相应的酸HX，HY，HZ的由强到弱的顺序是：,M(NO,3,),2,溶液呈酸性？问M(OH),2,是强碱或是弱碱？,弱碱,HX HY HZ,6制备某些无水盐,例：将挥发性酸对应的盐(AlCl,3,，FeBr,3,，Fe(NO,3,),3,等)的溶液加热蒸干，得不到盐本身。,7Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液，产生H2,例：将Mg条投入NH,4,Cl溶液中，有H,2,、NH,3,产生。,8铁盐铝盐作净水剂的原理,例：常用的净水剂：AlCl,3, FeCl,3,，明矾KAl(SO,4,),2,12H,2,O,9判断离子大量共存,例：Al,3+,与CO,3,2-,、HCO,3,-,、S,2-,、HS,-,、AlO,2,-,; NH,4,+,与SiO,3,2-,、AlO,2,-,不能大量共存,10某些盐的别离除杂要考虑盐类的水解,例：参加什么试剂可以除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+,11化肥的合理使用,例：草本灰不能与铵态氮肥混施,例：草本灰不能与磷肥混施,12泡沫灭火器的原理,Al,3+,+ 3HCO,3,-,= Al(OH),3, + 3CO,2,13纯碱的去污原理,CO,3,2-,+ H,2,O HCO,3,-,+ OH,-,思考：为什么热的纯碱溶液去污效果更好？,14水垢的成份,例：经长久煮沸，水垢的最终成份是什么？,是CaCO,3,和Mg(OH),2,15胶体的制备,Fe,3+,+ 3H,2,O Fe(OH),3,(胶体) + 3H,+,3、双水解的应用泡沫灭火器的原理,泡沫灭火器内玻璃桶内盛硫酸铝溶液、铁桶内盛碳酸氢钠溶液，说明反响原理，并说明为什么把硫酸铝放在玻璃桶内，把碳酸氢钠放在铁桶内？,双水解反响：两种盐单独水解时，一个显较强的酸性，一个显较强的碱性，但毕竟水解程度都很小，不能进展到底；假设混合时，那么因彼此互相促进而进展到底。常见能发生双水解的有：Al3+，Fe3+与AlO2-,HCO3-，S2-，ClO-等。,1弱酸溶液中离子浓度的大小比较,例1；0.1mol/l的 H,2,S溶液中所存在的离子浓度由大到小的顺序是,_,C(H,+,)C(HS,-,)C(S,2-,)C(OH,-,),4、电解质溶液中有关离子浓度的计算,弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是：,C(显性离子) C(一级电离离子) C(二级电离离子) C(