《非电解质》PPT课件.ppt
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1、理解弱电质的电离平衡,电离度的概念,东汽中学化学组谢先寿制作,一、电解质和非电解质;强电解质和弱电解质的概念和理解 1.应从各类电解质的电离条件去理解电解质的概念及其本质属性:,从电解质概念中不难体会到电解质的本质属性是化合物能在一定条件发生电离;因此我们应该从电解质的电离条件进一步理解电解质的概念,电解质从物质的分类角度看应属于离子化合物和共价化合物.离子化合物的电离条件是液态或水溶液中,而共价化合物的电离则只能在水溶液中,思考:1.氨气的水溶液是否能电导?氨气是否是电解质?(类似问题还有二氧化硫,二氧化碳等非金属氧化物的水溶液是否能导电?其本身是否是电解质?),2.下列化合物只能在水溶液中
2、导电的电解质是 第一组选项 A.氯化氢 B.乙醇 C.氯化钠 D.氨气 第二组选项 A.二氧化硫 B.氢氧化钾 C.甘油 D.碳酸氢钠,3.物质的水溶液能导电,且该物质属于非电解质,溶于水时化学键被破坏的是 A.液溴 B.干冰 C.蔗糖 D.硫酸钡,A,D,B,2.应从以下几方面去全面认识和理解强电解质和弱电解质的概念,a.结构类型:,强电质一般为离子化合物或某些极性共价化合物,而弱电解质则一般为极性共化合物,b.电离条件:,强电质的电离条件是水溶液中或液态(熔融),而弱电解质的电离条件是在水溶液中,c.在溶液里的电离程度:,强电解质完全电离,没有电离平衡;而弱电解质则部分电离.存在着电离平衡
3、,d.溶液中存在的微粒:,强电解质溶液中只有离子,而弱电解质中既有离子又有分子,e.电离方程式:,强电解质的电离为不可逆过程,电离方程式一定要用“”,而弱电解质的电离为可逆过程,电离方程式则一定用“”;强电解质的电离一步书写,而弱电解质(多元弱酸)的电离一定分步写,以一级电离为主。多元弱碱则一步书写.如Cu(OH)2 Cu2+2OH-,f.溶液的电导性:几个一定和几个不一定,溶液的导电性一定与溶液中离子的浓度成正比,相同温度,相同浓度的强电解质溶液的导电性一定强于弱电解质溶液的导电性,强电解质的导电性不一定强(如硫酸钡,碳酸钡等难溶性盐溶液),弱电解质的导电性不一定弱,强电解质溶液的导电性不一
4、定就比弱电解质溶液的导电性强,反之亦然.,命题角度主要有以下几个方面:,(1)强电解质和弱电解质的结构类型,电离条件,(2)强弱电解质在溶液中微粒不同离子反应问题,(3)溶液的导电性:分析溶液的导电性实质是分析溶液中离子浓度;离子浓度与电解质强弱有一定的关系.,例1.某一元弱酸在1mol/L的溶液中电离度为0.001%,与这种溶液的导电能力相同的是 A.1mol/L的盐酸 B.110-3mol/L的氢氧化钠溶液 C.110-5mol/L的硝酸钠溶液D.110-5mol/L的硫酸钠溶液 例2.在同一温度下,当弱电解质溶液甲,强电解质溶液乙,金属导体丙的导电能力相同,升高温度后,它们的导电能力的关
5、系是_ 例3.相同温度下,下列溶液中导电性最强的是:A.0.1mol/L醋酸 B.0.2mol/L氨水 C.0.1mol/L氯化镁溶液 D.0.1mol/L氢氧化钠溶液,例5.某固体化合物R不导电,但熔化或溶于水中能完全电离,下列关于R的说法正确的是:A.R是非电解质 B.R是弱电解质 C.R是强电解质 D.R是离子晶体,例4.把0.05mol氢氧化钠固体分别加入100mL下列液体中,溶液的导电能力变化不大的是 A.自来水 B.0.5mol/L盐酸 C.0.5mol/L醋酸 D.0.5mol/L氯化铵溶液,C,甲乙丙,C,BD,CD,3.理解弱电质的电离平衡,电离度的概念 知识提要:弱电质的电
6、离平衡;电离度的概念;影响电离度的因素(浓度,温度);多元弱酸的分步电离.,(1)电离平衡的概念:a.正反应速度等于逆反应的速度 b.各分子浓度,离子浓度保持不变 c.电离度为定值 d.有条件的.相对的动态平衡 e.外界条件改变时,其电离平衡的移动方向遵循“勒沙特列原理”,(2)电离度(实际上是转化率)是表示弱电质电离程度的大小 a.电离度的定义(已电离的电解质分子占总的电解质分子的百分数)b.在相同温度,相同浓度下,电离度可以反映电解质的相对强弱 c.电离度与溶液的导电性(溶液的离子浓度)关系:电离度与溶液的导电性无必然关系,即溶液中的溶质的电离度大,不一定其溶液的导电性就强.,d.一元弱酸
7、的电离度与弱酸的浓度的关系是:=H+/C(C为弱酸的浓度)e.一元弱碱的电离度与弱碱的浓度的关系是:=OH-/C(C为弱碱的浓度),(3)影响电离度的因素:a.浓度:浓度越小,电离度越大(对弱电质的稀溶液进行稀释时,电离度增大)b.温度:因电离是一个吸热过程,所以升高温度,电离度增大.,(4)多元弱酸的电离是分步进行的,其酸性强弱由多元弱酸的第一步电离所决定,即以一级电离为主 a.掌握多元弱酸中各分子.离子浓度的相对大小.如H2CO3溶 液中存在以下几个平衡:H2CO3 HCO3-+H+HCO3-H+CO32-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-其中的程度比的程度小,因此在碳酸溶液中各分子.
8、离子浓度的大小关系是:,同样可以分析硫化氢溶液中各分子.离子浓度有如下的关系:H2SH+HS-OH-S2-.但是亚硫酸溶液中各分子,各离子浓度的大小关系是:H2SO3H+HSO3-SO32-OH-,其原因是HSO3-的电离程度大于其水解程度,b.多元弱酸中各组分浓度间的关系:,(1)首先弄清两个浓度概念:,总浓度:,它包括溶液中未电离的和已电离的酸或碱的浓度,平衡浓度:,酸碱反应达到平衡时,溶液中各型体的浓度,(2)各离子平衡浓度与总浓度不遵循化学式反应的量的关系.如1mol/L的氢硫酸(H2S)溶液中H+不等于2S2-,而是比其大.同样H+不等于21mol/L,而是比其小得多.,H2CO3H
9、+HCO3-OH-CO32-,1、CH3COOH是弱电解质,在溶液中存在如下的电离平衡:,2、在CH3COOH溶液中存在的主要微粒有:,3、各微粒浓度间的关系:,a、CH3COO-+OH-=H+电荷守恒,b、C(CH3COOH)=CH3COOH+CH3COO-物料守恒,c、C(CH3COOH)CH3COOH H+CH3COO-OH-,重要一元弱酸:醋酸,CH3COOH、CH3COO-、OH-、H+等,4、电离度:,5、电离平衡的破坏,a、加水稀释(浓度),b、加热(温度),c、加入酸或可溶性酸性氧化物,d、加入强酸弱碱盐,f、加入碱(或可溶性碱性氧化物),e、加入强碱弱酸盐,6、溶液的PH计算
10、:(1)H+=C(2)PH=-lgH+,在反应中的变化过程:,随着反应的进行,CH3COOH电离平衡不断被破坏,CH3COOH不断发生电离直至电离完全。,此模型为:醋酸溶液中:,清醒记住此时:C(CH3COOH)CH3COOH H+,当醋酸与碱反应:H+OH-=H2O 即碱中的OH-消耗醋酸电离出的氢离子,从而使醋酸不断发生电离直至完全。,即:醋酸能电够离的H+=C(CH3COOH),醋酸已经电离的H+=C(CH3COOH),分析外界条件变化后(如温度,浓度改变,加入其它电解质等),弱电解质的电离度如何变化?电离平衡往哪个方向移动?,平衡体系中离子总数和离子浓度怎样变化?溶液的导电性,溶液的酸
11、碱性怎样变化?等 电离度的计算.强电质与弱电质在溶液中行为的差异更是命题的热点:,以上知识点的考查方式有以下几种,例1.关于电离度的叙述正确的是 A.相同条件下,电离度的大小表示弱电解质的相对强弱 B.溶液中溶质的电离度越大,其导电能力也越强 C.改变条件,使某溶液的电离度增大,溶液中离子浓度也一定增大 D.相同浓度的某弱电解质溶液,50时电离度一定大于20时的电离度,A,例2.同温度下的两种醋酸溶液甲和乙,甲的溶液的物质的量浓度为c,电离度为1,乙溶液中CH3COO-为c,电离度为2,则下列判断正确的是 A.甲溶液中CH3COO-是乙溶液中CH3COO-的1倍 B.12 C.乙溶液的物质的量
12、浓度为c/2mol/L D.甲溶液的H+大于乙溶液中的H+,强电质与弱电质在溶液中行为的差异更是命题的热点:,a.强电质完全电离,只有离子存在.且各离子浓度和总浓度遵循化学式所反映的量的关系:离子浓度=总浓度下标;AmBn中各离子浓度间的关系是:1/mAn+1/nBm-,例3.将0.1摩/升醋酸溶液加水稀释,则 A.溶液中OH-增大 B.电离度减小,H+减小 C.CH3COOH减小,电离平衡向生成CH3COOH方向移动 D.电离度变大,H+增大,AC,A,b.弱电解质只是部分电离,既存在离子又存在分子,各离子浓度间或离子浓度与总浓度均不遵循化学式反应的量的关系.,问题讨论一:同体积的PH=2的
13、盐酸.硫酸与PH=2的醋酸从浓度或微粒数角度去分别分析溶液中的等量和不等量关系,然后比较,二者有哪些异同点?,等量及不等量关系有:1.硫酸中:C(H2SO4)=SO42-=1/2H+2.盐酸中:C(HCl)=H+=Cl-3.醋酸中:.C(HAc)HAcH+Ac-;.C(HAc)=HAc+Ac-;.H+=Ac-+OH-.C(HAc)=H+/,三溶液中的相同点:a.已电离的H+相等 三溶液中的不同点:a.能电离产生的总的氢离子的物质的量不同:盐酸=硫酸C(HCl)C(H2SO4),思考一:上述酸(指同体积同PH值的盐酸、硫酸和醋酸)与足量的锌粉或碳酸钠溶液反应,请比较刚开始和反应进行后的反应速率;
14、反应结束后,生成氢气或二氧化碳的总量.,刚开始时反应速率相等,反应进行后醋酸的反应速率大于强酸的反应速率,因为醋酸在反应过程中要不断电离出H+。生成的氢气或二氧化碳的量是:盐酸=硫酸醋酸,要生成同量的氢气或二氧化碳耗锌或碳酸钠的质量大小关系是什 么?,再逆向思维,相等,盐酸和硫酸中有锌剩余,即强酸被反应完全,同体积同PH值的盐酸、硫酸和醋酸在与锌或碳酸钠反应时,如生成相同量的氢气或二氧化碳,但锌或碳酸钠又有剩余,则哪种溶液中锌有剩余,思考二:PH值相同的盐酸、硫酸、醋酸在稀释相同倍数后溶液的PH值变化有什么不同?,再逆向思维,盐酸和硫酸PH变化相同但大于醋酸PH的变化,亦即盐酸和硫酸的PH值在
15、稀释后应大于醋酸的PH值因为弱酸在稀释过程在不断的电离,稀释后酸性应比强酸强一些,所以PH值小一些,弱酸大于强酸,PH值相同的盐酸、硫酸、醋酸在稀释后溶液的PH值仍然相同,则稀释的倍数关系是_,练习,PH=10的氢氧化钠溶液与PH=10的氨水,稀释相同倍数,其PH大小关系是_,NaOH NH3H2O,NaOHNH3H2O,如稀释后溶液的PH值仍然相同,则稀释倍数大小关系是_,即弱碱在稀释时电离平衡被破坏,要不断电离出OH-,所以稀释相同倍数后,其碱性应比强碱强一些,因而PH值应大一些,即弱电解质稀释倍数应大一些,思考三.中和同体积PH值相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液所需同浓度的氢氧化钠的体积不同,
16、其大小关系是什么?中和后溶液的酸碱性如何?并简述其理由.,醋酸盐酸硫酸,因为醋酸的物质的量浓度比强酸大得多。醋酸中和后溶液显碱性,因生成强碱弱酸盐;盐酸和硫酸中和后显中性,同体积PH=2的两份醋酸,一份中和至PH=7,一份刚好将醋酸完全反应时所消耗同浓度的氢氧化钠的体积的大小关系是_,再逆向思维,中和至PH=7时所耗氢氧化钠小于刚好把醋酸中和完所耗氢氧化钠。因刚好将醋酸中和完,溶液已经显碱性,因此中和至中性时,醋酸并没有完全反应。,思维发散,向10mLPH=2的某酸溶液中加入10mLPH=12的氢氧化钠溶液,反应后溶液的酸碱性如何?,简答:已知PH=2的酸与一种PH=12的碱溶液等体积混合后,
17、溶液呈酸性,其原因可能是_,0.01mol/L的某酸性溶液的PH值为4,则溶液的可能情况是_,如酸为弱酸,反应时氢氧化钠刚好把弱酸中已电离的氢离子中和完,而在中和过程中,弱酸还要不断电离产生新的氢离子,所以反应后溶液显酸性,如酸为强酸,反应后溶液显中性,酸碱均为弱电解质,但酸的电离度小于碱的电离度。,酸为弱酸,碱为强碱;,该溶液为可能弱酸或强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐的水溶液,在掌握以上知识的共性时,同时要防止思维定势的影响:在同体积的PH=3的硫酸,硝酸.盐酸.醋酸溶液中加入足量的锌粉,下列说法正确的是 A.硫酸中所放出的氢气多 B.醋酸中所放出的氢气多 C.盐酸中所放出的氢气多 D.硫酸,盐酸,
18、硝酸所放出的氢气量相等,问题讨论二:同体积,物质的量浓度相同的盐酸.硫酸和醋酸,从浓度或微粒数角度比较异同?,1.相同点:a物质的量总浓度相同;,2.不同点:a已电离的H+不同,二元强酸中的H+一元强酸中的 H+且强酸中H+弱酸中H+;b.酸根离子浓度不同Cl-=SO42-Ac-c.硫酸中能电离的的氢离子总物质的量是盐酸,醋酸的2倍,B,不选D是因为硝酸是强氧化性酸,与金属反应不能生成氢气,思考一:同体积,物质的量浓度相同的盐酸.硫酸和醋酸与足量的锌或碳酸钠溶液反应时,比较反应开始时的反应速率,生成氢气或二氧化碳的总量;,逆向思维,体积相同的醋酸和硫酸中分别加入足量的碳酸钠溶液,充分反应,同温
19、同压能生成同体积的二氧化碳的条件是_,在PH=0的盐酸或硫酸中加入锌粒,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是_,反应速率:硫酸盐酸醋酸,生成氢气或二氧化碳的总量是:硫酸是盐酸和醋酸的两倍。其中盐酸和醋酸生成的氢气或二氧化碳总量相等,醋酸的物质的量浓度是硫酸物质的量浓度的两倍,将强酸转化为难挥发的弱酸(如醋酸),或对强酸溶液进行稀释,94MCE-10.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的 A.氢氧化钠固体 B.水 C.氯化铵固体 D.醋酸钠固体,95MCE-13.100毫升6摩/升硫酸跟过量锌粉反应,在一定温度下,为
20、了减慢反应进行的速度,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的 A.碳酸钠(固体)B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵(固体),BD,BC,思考二.同体积同浓度的醋酸和盐酸在稀释相同倍数后溶液PH值的大小关系是_其理由是_,思考三.完全中和同体积同浓度的醋酸、盐酸和硫酸生成正盐时所耗氢氧化钠的体积关系是_,硫酸盐酸醋酸,盐酸的PH值醋酸的PH值,因为其物质的量浓度相同,也就是说能电离的H+相同,但由于醋酸是弱酸,在溶液中始终存在着电离平衡,即醋酸中已电离的氢离子总是小于盐酸中已电离的氢离子,因而其酸性总比强酸弱一些,PH值比强酸大一些,综上所有思考可得:强酸和弱酸在溶液中的反应行为凡是由
21、氢离子的多少差异所决定时,要记住以下两点:,1.同体积,PH值相同的酸,能电离出的氢离子总量与酸的强弱有关,而不考虑酸的元数(因多元弱酸的情况复杂得多);且弱酸能电离的氢离子远比强酸能电离的氢离子多.,2.同体积,同浓度的酸,能电离的氢离子的总量与酸的强弱无关,而与酸的元数有关,且能电离出的氢离子的总量关系有:1/3(三元酸)=1/2(二元酸)=1/1(一元酸);已电离的氢离子强酸远远多于弱酸,1、NH3H2O是弱电解质,在溶液中存在如下的电离平衡:,2、在NH3H2O溶液中存在的主要微粒有,NH3H2O、NH4+、H2O、OH-、H+等。,3、各微粒浓度间的关系:,a、NH4+H+=OH-电
22、荷守恒,b、C(NH3H2O)=NH3H2O+NH4+物料守恒,c、C(NH3H2O)NH3H2O OH-NH4+H+,重要一元弱碱:NH3H2O,4、电离度:,6、电离平衡的破坏,a、加水稀释(浓度),b、加热(温度),c、加入酸或可溶性酸性氧化物,d、加入强酸弱碱盐,e、加入铵盐,f、加入碱(或可溶性碱性氧化物),g、加入强碱弱酸盐,5、溶液的PH计算:,(1)OH-=C,(2)POH=-lgOH-,(3)PH=14-POH,7、在反应中的变化过程:,随着反应的进行,NH3H2O电离平衡不断被破坏,NH3H2O不断发生电离直至电离完全。,被消耗,电离平衡被坏,即:NH3H2O能电够离的OH
23、-=C(NH3H2O),NH3H2O已经电离的OH-=C(NH3H2O),1、用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是 A.OH-/NH3H2O B.NH3H2O/OH-C.H+OH-D.OH-的物质的量,2、一定温度下,用水稀释cmol/L的稀氨水,其用Kw表示水的离子积,表示氨水电离度,下列数值随着水量的增加而增大的是 A、C B、Kw/OH-C、NH4+/NH3H2O D、Kw/,3、现有一瓶稀氨水,要测知其中NH3H2O的电离度,其实验方法如下:(1)先测定溶液中的PH,简述其操作过程:(2)再做_实验,其目的上_,B,BC,中和滴定,测定氨水的物质的量浓度,4、
24、甲、乙两瓶氨水的浓度分别1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中OH-之比_(填”大于”、“小于”或“等于”)10,并说明理由。,5.在20毫升0.1mol/L氨水中,欲使氨水的电离度增大而溶液的PH值减小,可以采用的方法是 A.加入等体积的浓氨水 B.加入少量1摩/升盐酸 C.加20毫升水 D.加入少量氯化钠,小于,6.在25时两种稀氨水甲和乙,甲的摩尔浓度为xmol/L,电离度为a;乙中的OH-=xmol/L,电离度为a,则下列叙述中不正确的是 A.氢氧根离子浓度乙甲 B.PH值乙甲 C.aa D.乙的摩尔浓度为x/a(mol/L),因为OH-=C,如果两溶液的电离度相等,甲溶液
25、的OH-等于乙溶液 OH-的10倍,但由于甲的浓度大于乙的浓度,因而甲溶液氨水的电离度小于乙溶液氨水的电离度,故甲溶液的OH-小于乙溶液 OH-的10倍,BC,AD,二.理解水的电离,水的离子积,溶液的PH值等概念,了解酸碱指示剂在溶液中的变化.,1.水的离子积:,纯水及酸碱盐稀溶液中H+与OH-的乘积始终是一个常数(Kw),即 H+OH-Kw;,温度升高,水的电离平衡正向移动,水的离子积将增大,在25时,H+OH-110-14;,25时纯水的电离度:=10-7/(1000/18)100%=1.810-6%,酸溶液中由水电离出H+等于该酸溶液中的OH-浓度(由水电离产生);,碱溶液中由水电离出
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