【人教版】高中化學(xué) 選擇性必修一 第三章 第一節(jié) 電離平衡 課件（四份打包）

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弱電解質(zhì)的電離平衡（一）

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第1節(jié)電離平衡

一、創(chuàng)設(shè)情境，任務(wù)驅(qū)動(dòng)

人體體液的酸堿度需要控制在一定范圍內(nèi)，否則會(huì)造成酸或堿中毒。體內(nèi)的弱酸與弱酸鹽具有維持體液pH相對(duì)穩(wěn)定的租用，例如碳酸與碳酸氫鈉。類似的，弱酸及其鹽的混合溶液也能應(yīng)用于科學(xué)研究或工業(yè)生產(chǎn)中，幫助我們維持溶液的酸堿性，其中較簡(jiǎn)單的體系是CH3COOH-CH3COONa混合溶液。

【實(shí)驗(yàn)】向pH=4.74的CH3COOH-CH3COONa混合溶液中，加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。

【實(shí)驗(yàn)】向pH=4.83的鹽酸與氯化鈉混合溶液中，加入相同量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。

pH變化不大

pH變化非常明顯

弱酸及其鹽的混合溶液為什么具有這樣的性質(zhì)？

以CH3COOH和HCl為例，談?wù)勀銓?duì)弱酸和強(qiáng)酸的區(qū)別的認(rèn)識(shí)。

二、發(fā)現(xiàn)問題，建構(gòu)模型

【實(shí)驗(yàn)】分別取30mLc(H+)為3.2×10-3mol/L的鹽酸與醋酸溶液，各加入兩滴甲基橙溶液。

向兩種溶液中分別滴加0.5mol/LNaOH溶液，觀察溶液顏色恰好變?yōu)辄S色時(shí)所加入NaOH的體積。

溶液顏色相同→c(H+)相同

0.5mol/L

NaOH溶液

鹽酸

甲基橙

醋酸

甲基橙

30mL

c(H+)=3.2×10-3mol/L

后者消耗NaOH溶液體積大得多。

請(qǐng)根據(jù)學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，討論并給出合理的解釋。

二、發(fā)現(xiàn)問題，建構(gòu)模型

CH3COOH在水溶液中未完全電離，存在著電離平衡？

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)能夠提供事實(shí)證據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案。

通過改變反應(yīng)條件觀察是否有平衡移動(dòng)的現(xiàn)象，來(lái)判斷是否存在平衡體系。

改變濃度？

改變溫度？

【實(shí)驗(yàn)】分別取2mLc(H+)為0.01mol/L的鹽酸與醋酸溶液與試管中，加入兩滴甲基橙，振蕩均勻后繼續(xù)向試管中加入少量CH3COONa固體。

溶液顏色由紅色變?yōu)辄S色

分別取2mLc(H+)為0.01mol/L的鹽酸與醋酸溶液與試管中，加入兩滴甲基橙。然后分別取5滴兩種溶液于試管中，各加入30mL水稀釋后，加入3滴甲基橙。

鹽酸變?yōu)辄S色，醋酸依舊為紅色

三、應(yīng)用模型，認(rèn)識(shí)物質(zhì)

醋酸的電離理論模型

CH3COOH在水溶液中未完全電離，存在電離平衡。從定性角度看，它是可逆過程，遵循化學(xué)平衡移動(dòng)原理，會(huì)受濃度與溫度影響，可以應(yīng)用平衡移動(dòng)原理從微觀層面定性分析外界條件對(duì)醋酸電離平衡的影響。

醋酸溶液中存在哪些粒子，這些粒子又以誰(shuí)為主呢？

與化學(xué)平衡一樣電離平衡也存在電離平衡常數(shù)，電離平衡常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只受溫度的影響。其表達(dá)式的書寫與化學(xué)平衡常數(shù)一致。25℃時(shí)，CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.75×10-5。

計(jì)算1mol/L醋酸溶液中CH3COOH的電離程度。

三、應(yīng)用模型，認(rèn)識(shí)物質(zhì)

CH3COOHCH3COO-+H+

計(jì)算1mol/L醋酸溶液中CH3COOH的電離程度。

假設(shè)CH3COOH濃度的變化量為x，

起始濃度（mol/L）

濃度改變量（mol/L）

平衡濃度（mol/L）

x

x

x

Ka=1.75×10-5

醋酸電離很微弱

平衡濃度≈初始濃度

1

0

0

1-x

x

x

約99%的CH3COOH以分子形式存在

H2CO3HCO3-+H+

HCO3-CO32-+H+

H2OOH-+H+

NH3·H2OOH-+NH4+

=x2/(1-x)≈x2≈1.75×10-5

三、應(yīng)用模型，認(rèn)識(shí)物質(zhì)

弱電解質(zhì)在電離初始階段，其分子電離成粒子的速率隨著分子濃度的減小而逐漸減小；同時(shí)粒子結(jié)合成分子的速率隨著粒子濃度的增大而增大。經(jīng)過一段時(shí)間后，兩者的速率相等，達(dá)到電離平衡狀態(tài)，與其他化學(xué)平衡一樣，當(dāng)濃度、溫度等條件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。

強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中不存在電離平衡，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽在水中均能完全電離。

課堂小結(jié)

弱電解質(zhì)的電離平衡

1.構(gòu)建理論

CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)H>0

定性：符合平衡移動(dòng)原理

定量

2.應(yīng)用理論

認(rèn)識(shí)物質(zhì)

電解質(zhì)

強(qiáng)電解質(zhì)

弱電解質(zhì)

分類

（電離平衡）(共7張PPT)

弱電解質(zhì)的電離平衡（二）

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第1節(jié)電離平衡

一、承上啟下，引出問題

為什么醋酸與醋酸鈉的混合溶液具有緩沖能力呢？

寫出上述混合溶液加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)發(fā)生的離子方程式。

CH3COO-+H+=CH3COOH

CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O

溶液中發(fā)生這兩個(gè)反應(yīng)

消耗了外加的酸和堿

二、運(yùn)用理論，認(rèn)識(shí)反應(yīng)

該如何應(yīng)用電離平衡理論分析上述兩個(gè)反應(yīng)呢？

CH3COOHCH3COO-+H+

加入強(qiáng)酸后，增大了H+濃度，平衡向左移動(dòng)

定性角度看，反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是醋酸電離的逆過程

CH3COO-+H+CH3COOH這一反應(yīng)進(jìn)行的程度如何呢？

已知CH3COOH常溫下電離平衡常數(shù)數(shù)值是1.8×10-5，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少？

K’==5.6×104

反應(yīng)進(jìn)行較完全

二、運(yùn)用理論，認(rèn)識(shí)反應(yīng)

從定性角度分析，生成弱電解質(zhì)的離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)是其電離的逆過程；從定量角度分析，電離平衡常數(shù)K越小，弱電解質(zhì)越難電離，其逆過程生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)就越完全，反應(yīng)的平衡常數(shù)K’就越大。

用同樣的方法分析CH3COOH與堿發(fā)生的中和反應(yīng)。

加入強(qiáng)堿后，OH-中和H+生成H2O，

H+濃度降低，CH3COOH電離平衡正向移動(dòng)

CH3COOHCH3COO-+H+K=1.8×10-5

H2OOH-+H+K=1.0×10-14

Ksp可以產(chǎn)生FeCO3，反應(yīng)速率大。

三、初步探究，發(fā)現(xiàn)、分析新問題

向2mL0.1mol/LNa2CO3溶液中加入2mL0.1mol/LFeSO4溶液。

本實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了預(yù)測(cè)之外的現(xiàn)象，可能有什么物質(zhì)產(chǎn)生？

結(jié)合反應(yīng)原理分析為什么可能產(chǎn)生該物質(zhì)？

如何通過計(jì)算分析產(chǎn)生該物質(zhì)的原因？

碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解使溶液顯堿性，F(xiàn)e2+與溶液中OH-反應(yīng)，產(chǎn)生白色絮狀的氫氧化亞鐵，很容易被氧化成氫氧化鐵，由白色絮狀沉淀轉(zhuǎn)化為灰綠色沉淀，最終可能出現(xiàn)紅褐色沉淀。

Q>Ksp

獲取OH-離子濃度的方法

1.利用pH計(jì)測(cè)定溶液的pH

2.書寫CO32-水解平衡第一步的離子方程式，利用三段式與Ka、Kw推理關(guān)系計(jì)算。

CO32-與OH-競(jìng)爭(zhēng)Fe2+

課堂小結(jié)

制備碳酸亞鐵1

水溶液中的離