高二水溶液中的离子平衡讲义
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《水溶液中的离子反应与平衡》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的内容是《水溶液中的离子反应与平衡》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“水溶液中的离子反应与平衡”是高中化学选择性必修 1《化学反应原理》中的重要内容。
这部分知识不仅是对必修课程中相关内容的深化和拓展,也为后续学习电化学等知识奠定了基础。
本章节主要包括弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类的水解平衡以及沉淀溶解平衡等内容。
通过对这些内容的学习,学生能够从微观角度深入理解溶液中离子的行为和变化规律,进一步发展“变化观念与平衡思想”这一化学学科核心素养。
教材在内容编排上注重知识的系统性和逻辑性,通过实验探究、数据图表分析等方式引导学生逐步构建相关的概念和理论。
同时,教材还注重联系实际,将化学知识与生产生活中的现象和问题相结合,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、学情分析学生在必修课程中已经学习了电解质、强弱电解质、离子反应等基础知识,对溶液中离子的存在和反应有了一定的认识。
但对于离子反应的本质、平衡的建立和移动等概念的理解还不够深入,抽象思维能力和逻辑推理能力还有待提高。
此外,高二学生已经具备了一定的实验探究能力和数据处理能力,但在实验设计和方案优化方面还需要进一步的引导和培养。
三、教学目标基于对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)理解弱电解质的电离平衡概念,能书写常见弱电解质的电离方程式。
(2)掌握水的离子积常数,能进行溶液酸碱性的简单计算。
(3)理解盐类水解的原理,能判断常见盐溶液的酸碱性。
(4)了解沉淀溶解平衡的概念及影响因素,能运用溶度积规则判断沉淀的生成、溶解和转化。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和数据分析,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
(2)通过对电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡的学习,培养学生的逻辑推理能力和模型认知能力。
班级: 姓名:请同学们认真看完复习总结后再做针对性例题。
第三章:水溶液中的离子平衡 章末总结第一节 电离平衡(只有弱电解质才有电离平衡)1.先区分强弱电解质:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物。
非电解质:在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质: 在水溶液里全部电离成离子的电解质 。
弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 。
注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质③电解质的强弱与溶解性无关。
某些盐如BaSO 4、CaCO 3等,虽难溶于水却是强电解质;而如CH 3COOH 、NH 3·H 2O 尽管易溶于水,却部分电离,是弱电解质。
④电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。
溶液导电能力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷多少决定,很稀的强电解质溶液导电性很弱,浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱。
【例题1】下列说法中正确的是( )A .能溶于水的盐是强电解质,不溶于水的盐是非电解质B .强电解质溶液中存在溶质分子;弱电解质溶液中也必存在溶质分子C .在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,也一定是电解质D .Na 2O 2和SO 2溶液于水后所得溶液均能导电,故两者均是电解质【例题2】下列说法中错误的是( )A.非电解质一定是共价化合物B.强电解质的水溶液一定能导电;非电解质的水溶液一定不导电C.浓度相同时,强电解质的水溶液的导电性一定比弱电解质强D.相同条件下,pH 相同的盐酸和醋酸的导电性相同【例题1】 C 【例题2】 B2.电离方程式的书写连接符号:强电解质用“”,弱电解质用“”。
多元弱酸分步写,多元弱碱一步。
写出在水溶液中下列物质的电离方程式HCl NaOHCH 3COOH NH 3·H 2OH 2SO 4 Fe (OH )3H 2S NaHSO 4H 3PO 4 NaHCO 3(1)温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
个性化指导教课设计学科: 化学任课教师:张老师讲课时间:姓名年级:高二教课课题水溶液中的离子均衡基础(√)提高()加强()课时计划第()次课 ,共()次课阶段知识点:弱电解质的电离,水的电离与溶液的pH ,盐类的水解,积淀溶解均衡教课要点:混淆溶液pH 的计算,水解方程式的书写目标综合能力:离子共存问题,酸碱中和滴定教课教法:举例说明,讲练联合,方法协助教具:课前检查作业达成状况:优□良□中□差□ 建议__________________________________________一、弱电解质的电离1 强电解质,弱电解质①定义:电解质:在水溶液中或融化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质:在水溶液中或融化状态下都不可以导电的化合物。
强电解质:在水溶液里所有电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
②电解质与非电解质本质差别:电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物注意:①电解质、非电解质都是化合物② SO2、 NH3 、 CO2 等属于非电解质③强电解质不等于易溶于水的化合物(如 BaSO4 不溶于水,但溶于水的 BaSO4 所有电离,故 BaSO4 为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性没关。
划分电解质强弱的依照:电解质在溶液中“电离能力”的大小。
2.电离方程式:电离方程式书写也不一样( 1)强电解质:NaCl Na Cl KOH K OH( 2)弱电解质:CH3COOH CH3COO H NH 3 H2O NH 4OH3.强弱电解质与构造关系。
(1)强电解质构造:强碱,盐等离子化合物(廉价金属氧化物);强酸,极性共价化合物;(2)弱电解质构造:弱酸,弱碱拥有极性共价位的共价化合物。
1.弱电解质电离过程(用图像剖析成立)电离均衡定义:在必定条件下(如温度,浓度),当电解质分子电离成离子的速率和离子从头联合成分子的速度相等时,电离过程就达到了均衡状态,这叫做电离均衡。
电离均衡与化学均衡比较:“等”:电离速率与离子联合成分子的速率相等。
“定”:离子、分子的浓度保持必定。
“动”:电离过程与离子联合成分子过程一直在进行。
“变”:温度、浓度等条件变化,均衡就被损坏,在新的条件下,成立新的均衡。
2.当v弱电解质分子电离速率v离子联合成弱电解质分子速率则弱电解质电离处于均衡状态,叫“电离均衡”,此时溶液中的电解质分子数、离子数保持恒定,各自浓度保持恒定。
3.与化学均衡比较(1)电离均衡是动向均衡:即弱电解质分子电离成离子过程和离子联合成弱电解质分子过程仍在进行,不过其速率相等。
(2)此均衡也是有条件的均衡:当条件改变,均衡被损坏,在新的条件下成立新的均衡,即均衡发生挪动。
(3)影响电离均衡的要素A.内因的主导要素。
B.外因有:①温度:电离过程是一个吸热过程,所以,高升温度,均衡向电离方向挪动。
②浓度:问题议论:在 NH 3 H 2 O NH 4 OH的均衡系统中:①加入 HCl :②加入 NaOH :③加入 NH 4Cl :各离子分子浓度怎样变化:NH3、H2O、 NH4、OH溶液 pH 怎样变化?(“变高”,“变低”,“不变”)( 4)电离均衡常数一元弱酸:CH 3COOH CH 3COO H K a c(CH 3COO ) c(H ) c(CH 3 COOH)一元弱碱: NH 3H 2 O NH 4OH K b c( NH 4 ) c(OH ) c(NH 3 H 2O)①电离均衡常数化是温度函数,温度不变K 不变。
② k 值越大,该弱电解质较易电离,其对应的弱酸弱碱较强;k 值越小,该弱电解质越难电离,其对应的弱酸弱碱越弱;即 k 值大小可判断弱电解质相对强弱。
③多元弱酸是分步电离的,一级电离程度较大,产生H,对二级、三级电离产生克制作用。
如:H3PO4H H 2PO4K110 3H2PO4H HPO42K 210 8HPO4H PO34K 3 2.2 10 13例题 1 以下各项中可说明HAc 是不是弱电解质的是()A. 0.1mol · L-1 HAc 的 pHB. 同样温度下,醋酸与强酸溶液的导电性比较C.同样物质的量浓度、同样体积的醋酸和盐酸分别与足量的开朗金属反响时,耗费金属的量D.pH=4 的醋酸与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混淆后溶液的酸碱性[ 分析 ]A 选项测出的pH>1 ,说明 HAc 未完整电离,即HAc 是弱电解质。
溶液的导电性与电解质溶液浓度相关,故 B 不正确。
C 选项中两酸放出的H2 相等,所以没法比较。
D 选项反响后溶液呈酸性,说明醋酸溶液中有未电离的 HAc 分子,即HAc 是弱电解质。
[ 答案 ]AD例题 2 室温下,往的氨水中滴入酚酞试液时,溶液将体现粉红色。
现采纳以下举措,滴有酚酞的氨水溶液颜色不会变浅的是()A 、往溶液中滴入稀硫酸B 、往溶液中加入NH4Cl 晶体C、把溶液加热至沸腾D、往溶液中加入NaOH 固体[ 分析 ]NH3 ·H2O NH4+ + OH- ,滴入酚酞体现粉红色,说明氨水的pH 值在 8~10 之间。
A. 加入稀硫酸,碱性减弱,红色变浅直至消逝; B.加入 NH4Cl , c(NH4+) 增大克制了氨水的电离,碱性变弱颜色变浅; C.溶液加热至沸腾时,一水合氨分子大批分解,NH3 易挥发,氨水浓度变稀,碱性变弱红色变浅; D.氨水中加入NaOH 固体,对氨水的电离均衡产生克制作用,但c(OH-) 变大,浅红色变红色。
[答案 ]D议论:新制氯水中存在哪些微粒?(包含溶剂)练习 1 HClO是比碳酸还要弱的酸,为了提高氯水中的浓度,可加入()A .HClB .CaCO3C.H2O D.NaOH练习 2 以下表达中可说明酸甲比酸乙的酸性强的是()A.溶液导电性酸甲大于酸乙B.钠盐溶液的碱性在同样物质的量浓度时,酸甲的钠盐比酸乙的钠盐弱C.酸甲中非金属元素比酸乙中非金属元素化合价高D.酸甲能与酸乙的铵盐反响有酸乙生成4、扩展①一元弱酸弱碱中c(H ) 与 c(OH ) 的求法:弱电酸中 H 浓度:c(H )K a c酸(酸为弱酸物质的量浓度)弱碱中 OH 浓度:c(OH )K b c碱(碱为弱碱物质的量浓度)②扩展:难溶电解质在水溶液中存在着电离均衡。
在常温下,溶液中各离子浓度以它们的系数为方次的乘积是一个常数,该常数叫溶度各(K s p )。
比如Cu(OH)2Cu22OH K sp c(Cu2 ) [ c(OH )] 2210 20溶液中各离子浓度(加上其方次)的乘积大于、等于溶度积时出现积淀,反之积淀溶解。
( 1)某CuSO4溶液中c(Cu2),如需生成 Cu(OH) 2积淀,应调整溶液的c(OH ) 使之大于。
( 2)要使CuSO4溶液中的Cu2积淀较为完整(使Cu 2浓度降低至本来的千分之一),则应向溶液里加入 NaOH 溶液,使溶液[OH] 为。
二、水的电离和溶液的 pH1、水的电离22O 3O++ OH—2O+—①定义: H O+H H简写为: H H+ OH实验测定: 25℃ [H +]=[OH - ]=110 7m ol/L100℃ [H+]=[OH-]=1 10 6mol/L②水的电离与其他弱电解质的电离有何异同?不一样点:水是“自己”作用下发生的极轻微的电离。
同样点:均是部分电离,存在电离均衡2、水的离子积①定义: 1L 纯水的物质的量是 55· 6mol,经实验测得 250C 时,发生电离的水只有 1× 10-7mol ,两者对比,水的电离部分太小,能够忽视不计。
所以电离前后水的物质的量几乎不变,能够视为常数,常数乘以常数必定为一个新的常数,用K w表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
K w = c(H +)· c( OH—)因为 250C 时, c( H+) = c( OH—) = 1× 10-7mol/L所以 250C 时, K w = c (H +)· c( OH —) =1 ×10-14(定值)(省去单位)②电离过程是吸热过程( 1000C时, K w = c (H +)· c( OH —) =1× 10-12)影响要素:温度越高, Kw 越大,水的电离度越大。
对于中性水,只管 Kw, 电离度增大,但还是中性水, [H +]=[OH -]. 注:温度高升时 K w增大,所以说 K w时要重申温度。
3、溶液的酸碱性和pH (常温下):①溶液的酸碱性与c( H+ )和 c( OH —)的关系:电解质对水电离均衡溶液中溶液中 c c( H+)与c(H +)·溶液溶液的影响c( H +)( OH—)c( OH —)比较c( OH —)酸碱( mol/L )( mol/L )性纯水=10 -7=10 -7相等10-14中性盐酸加 HCl ,c( H+)>10 -7<10 -7c( H+) >10-14酸性增大,均衡左移c( OH—)氢氧化加 NaOH ,(c OH<10 -7>10 -7c( H+) <10-14碱性钠—)增大,均衡c( OH—)左移中性溶液 c( H+ ) = c(OH —) = 1× 10-7mol/L酸性溶液 c( H+ ) > c( OH—), c(H+ )> 1× 10-7mol/L碱性溶液 c( H+ ) < c( OH—), c(H+ )< 1× 10-7mol/L注:⑴水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c( H+)与 c(OH—)老是相等。
⑵任何电解质溶液中, H+ 与 OH —老是共存,但不可以大批共存。
溶液的酸、碱性主要在于c( H+)与 c( OH —)的相对大小。
c(H+ )与 c( OH —)此增彼长,且Kw = c ( H+)?c( OH—)不变。
②溶液的 pH:(1)定义: pH =-lg{c (H+) }(2)适应范围:稀溶液, 0~ 14 之间。
相关溶液的 pH 值的几个注意问题:Ⅰ pH 值是溶液酸碱性的量度。
常温下,pH=7 溶液呈中性; pH 值减小,溶液的酸性加强; pH 值增大,溶液的碱性加强。
Ⅱ pH 值范围在0-14 之间。
pH=0 的溶液并不是没有H +,而是 C(H +)=1mol/L ;pH=14 的溶液并不是没有 OH-,而-++是 C(OH )=1mol/L。
pH 改变一个单位, C(H )就改变10 倍,即 pH 每增大一个单位, C(H )就减小到本来的 1/10;pH 每减小一个单位, C(H + )就增大到本来的10 倍。