【课件】高中化学人教新课标 选修四化学反应原理《水溶液中的离子平衡》

NH3· 2O H 加入 物质 平衡移 动方向 盐 酸 右
NH4 + + OH NaOH NH4Cl 加大 溶 液 溶 液 量水 左 左 右
影响电离平衡有哪些因素
（1）温度
电离过程是吸热过程，平衡温度升高向电
离方向移动。 （2）浓度 浓度越大，电离程度越小。 （3）其他因素

思考与交流
2.比较下列情况下，c (H+)和c (OH-）的值或 变化趋势（增加或减少）：
纯水 c (H+)
c (OH-) 10-7mol/L 10-7mol/L
加少量盐酸
变大 变小
加少量氢氧 化钠 变小 变大
c(H+)和 c(H+)=c(OH-) c(H+)>c(OH-) c(H+)<c(OH-) c(OH-)大小 比较 3.酸性溶液中是否有OH-存在？碱性溶液中是
什么叫强电解质？什么叫弱电解质？ 在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电 解质；如强酸、强碱、绝大多数盐。 只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电 解质。如弱酸、弱减、水。
练习：判断下列物质， 属强电解质的 有哪些？属弱电解质的 有哪些？ NaCl、 NaOH 、 H2SO4、CH3COOH、 NH3· 2O、Cl2、Cu H
问题探讨
变大 1.弱电解质加水稀释时，电离程度_____, 不能确定 离子浓度______? (填变大、变小、不变或 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。
问题探讨

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
例3：0.1mol/L的CH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO-+H+
电离程 度 加水 n(H+) C(H+) 导电能 力
升温
加 NH4Cl 加HCl 加 NaOH
练习



1.将0 .1mol/L的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降 AC 低，下列数据逐渐增大的是（ ） A. [H+] B. [OH]C. [OH]- /[NH3· 2O] D. [NH4]+ H 2 .一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应 速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适 量的（ ） BD A.NaOH(固） B.H2O C.NH4Cl（固） D.CH3COONa (固）
Ka=
电离平衡常数（K） + c ( H+) .c( A-) c(HA)
H +A ，平衡时
对于一元弱碱 MOH
Kb=
M++OH-，平衡时
c ( M+).c( OH- )
c(MOH)
意义：K值越大，电离程度越大，相应酸 (或 碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化。
已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的。 例：H2CO3 H++HCO3- 一(1) HCO3H++CO32- 一(2) 每一步的电离程度是不一样的。
极性键或非极性键构成 的化合物
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。
讨论以下几种说法是否正确，并说明原因。 1.石墨能导电，所以是电解质。 2.由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。 3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。 4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电，所以均为电 解质。 实验3-1：体积相同，氢离子浓度相同的盐酸和醋 酸与等量镁条反应，并测量溶液的pH值
思考与练习
若
定义：pOH=-lg c(OH-) pKw=-l g Kw 则室温下在同一溶液中，pH、pOH与pKw之 间有什么关系？ -lg Kw=- lg c(H+) ·(OH-) c pKw = pH + pOH 因室温下 Kw = 1×10-14 所以：pH + pOH = 14
溶液的pH
强电解质：
在水溶液里或熔融状态下全部电 离成离子的电解质(其离子无 分子化倾向)。 包括大多数盐类、强酸、强碱。 ++ClNaCl = Na
弱电解质：
在水溶液里部分电离成离子的电 解质(其离子有分子化倾向)包括弱酸(如HAc、 H2S)、弱碱(如NH3· 2O)、水。 H
HAc
++AcH
小结：
离子化合物
溶液的pH
2.pH的适用范围 c(H+)≤1mol /L和c(OH-) ≤ 1mol /L的稀溶液。 3.pH的意义（常温）
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸性增强
中 性
碱性增强
溶液的pH——正误判断
1、一定条件下 pH越大，溶液的酸性越强。 2、用pH表示任何溶液的酸碱性都很方便。 3、强酸溶液的pH一定大。 4、pH等于6是一个弱酸体系。 5、pH有可能等于负值。 6、pH相同的强酸和弱酸中c(H+)相同，物质的 量浓度也相同。
KW = c( H+) · OH-) =1.0×10-14 c(
思考与交流
根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分 析下列问题。 1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近，1L酸或碱的稀 溶液约为1000 g，其中，H2O的物质的量近似为 1000 g / 18 g /mol =55.6 mol。此时，发生电离的 水是否仍为纯水状态时的1×10-7mol ？ 因酸电离出来的H＋或碱电离出来的OH－对水的电离 有抑制作用，所以发生电离的水的物质的量小于 纯水状态时的1×10-7mol 。
4.pH的测定 方法一：用pH试纸测定 使用方法：用玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上， 然后与标准比色卡比较。广泛pH试纸只能得 到整数值。精密pH试纸可以精确到0.1。 pH试纸不可润湿，否则有可能将待测液稀释 了。
V V电离 V结合
0 t1
V电离= V结合
平衡状态Ⅰ
t2 t
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——Fra Baidu bibliotek电离平衡
思考与讨论： 例1， 在氨水中存在怎样的电离平 衡？向其中分别加入适量的盐酸、 NaOH溶液、NH4Cl溶液以及大量的水， 对平衡有什么影响？
+
+
+ -
H2O
+ H2O 简写为：H2O
H3O+ + OHH+ + OH-
水的离子积(KW)
水达到电离平衡时，也存在着电离常数
c( H+) · OH-) c( =K电 c(H2O)
离
因水的电离极其微弱，在室温下55.6mol H2O中只有1×10-7mol H2O电离。c(H2O)可 视为常数，上式可表示为：
第三章 水溶液中的离子平衡
第一节 《弱电解质的电离》
知识回顾：
1、(1)什么叫电解质？ 举例说明. (2)什么叫非电解质？ 举例说明.
电解质和非电解质比较
电解质 概念：在水溶液中或熔化状态下 能够导电的化合物。
和结构关系：大多数离子化合物 强极性键共价化合物 实例： 酸 碱 盐，H2O
非电解质 在水溶液和熔化状态 下都不能导电的化合物。
*升温，金属导电性减弱；
电解质溶液导电性增强
说明： ①电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理 ②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+]=1×10-4mol/L HSH++S2[H+]=1×10-13mol/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。
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修4
第三章 《水溶液中的 离子平衡》
教学目标





１了解电解质、强电解质和弱电解质的概念。 ２了解强、弱电解质与结构的关系，能正确书写常见物质 的电离方程式。 ３理解弱电解质的电离平衡，以及温度、浓度等条件对电 离平衡的影响。 ４了解水的电离平衡及其“离子积” ５了解溶液的酸碱性和pH的关系 ６使学生理解强碱弱酸盐和强酸弱碱盐的水解。 ７培养学生分析问题的能力，使学生会透过现象看本质。 ８培养学生的实验技能，对学生进行科学态度和科学方法 教育。 ９掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用 10运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化 问题
练习

3.有H+浓度相同、体积相 等的三种酸：a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸，同时 加入足量的锌，则开始反 a=b=c 应时速率______，反应完 全后生成H2的质量 a=b<c _________。（用<、=、> 表示）
练习


4.下列物质的导电性最差的是（ C ） A.0.1mol/L的盐酸 B.0. 1mol/L的氢氟 酸C. 0.1mol/L的氢氰酸 D. 石墨棒 5.把0.05molNaOH固体分别加入 100mL下列液体中，溶液的导电性变 化不大的是（ BD ） A.自来水 B. 0.5mol/LNH4Cl溶液 C. 0.5mol/L 醋酸 D. 0.5mol/L盐酸
(9)写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。 + + H PO - 一(1) H3PO4 H 2 4
H2PO4 HPO 24
H+ + H+ +
HPO4 PO4
3-
2-
一(2) 一(3)
就电离本身而言，你推测每一步的电离程度如何变化， 为什么？
对于多元酸：
多元弱酸是分步电离的，K1》K2（一般要 相差105）。 多元弱酸的酸性由第一步电离决定。
c(H c( H+) · OH-) =K电 · 2O) =KW c(
离
水的离子积(KW)

水的离子积KW可由实验测得，也可通过计算求得。
t/℃
0
10
20
25
40
50
90 100
5.4 38. 55. 2.92 -14 0.13 0.29 0.68 1.0 7 0 0 KW/10 由上表可知，随着温度的升高，水的离子积增大。 4 2 1 1 一般在室温下，忽略温度的影响。
问题：怎样定量的比较弱电解质的相
对强弱？电离程度相对大小怎么比较？
三、电离平衡常数（K）
看课本自学相关内容并思考： （1）什么叫电离平衡常数？ （2）电离平衡常数的化学含义是什么？ （3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相 对强弱？ （4）影响电离平衡常数的因素是什么？
弱电解质电离程度相对大小的参数一 对于一元弱酸 HA
1mol/LHCl 1mol/LCH3COOH
与镁条反应现象
溶液的pH值
探究结果： 开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈，说明1mol/LHCl中氢离子 浓度大，即氢离子浓度为1mol/L，说明HCl完全电离；而 开始1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度 较盐酸小，即小于1mol/L，说明醋酸在水中部分电离。 HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。
否有H+存在？
溶液的酸碱性与c(H+)的关系
c (H+)与c (OH-) 关系
c (H+) =c (OH-) c (H+)>c (OH-) c (H+) <c (OH-)
25℃， c(H+)/mol· -1 L
=1×10-7 > 1×10-7 <1×10-7
溶液酸碱性
中性 酸性 碱性
溶液的pH
1.pH的定义： pH=-lg c (H+) 例：c(H+)=0.001 mol /L pH=-lg 0.001 = 3 例：c(OH-) = 0.01mol /L c(H+)=1×10-14 / 10-2 = 1×10-12 mol /L pH=-lg 1×10-12 = 12
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
再见 祝同学们学习进步
探究实验设计建议：
第三章 水溶液中的离子平衡
第二节
《水的电离和溶液的酸碱性 》
一、水的电离
水是一种极弱的电解质 精确的导电性实验表明，纯水大部分以分
子的形式存在，但其中也存在着极少量的 H3O＋和OH－。水中存在着微弱的电离。
｛
大部分 的盐类 强 碱 强 酸
共价化合物
｛
弱 酸 弱 碱 水
｝ ｝
强电解质
弱电解质
二、弱电解质的电离平衡
CH3COOH
电离 结合
CH3COO - + H+
思考与讨论：
1、开始时，V电离 和 V结合怎样变化？
2、当V电离 = V结合时，可逆 过程达到一种什么样的状态？ 画出V～t图。
弱电解质电离的V-t图像