電離平衡課件 2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

人教版高中化學選擇性必修1第3章第1節(jié)電離平衡CONTENTS電離平衡引言弱電解質(zhì)的電離平衡水的電離與溶液酸堿性鹽類水解與溶液酸堿性電離平衡實驗與數(shù)據(jù)分析電離平衡在生活與生產(chǎn)中的應用電離平衡引言01定義電離平衡是指弱電解質(zhì)在溶液中部分電離成離子，同時離子也會結合成分子，當電離和結合速率相等時，溶液中離子和分子的濃度保持穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。意義電離平衡是溶液中離子反應的基礎，掌握電離平衡的條件和規(guī)律，才能更好地理解和應用離子反應的相關知識。電離平衡的定義與意義電離平衡概念最早由瑞典化學家阿累尼烏斯提出，他通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，弱電解質(zhì)在溶液中僅部分電離，并提出了電離平衡的概念。歷史隨著科學技術的不斷進步，人們對電離平衡的研究已經(jīng)深入到分子、原子水平?，F(xiàn)代化學家通過先進的儀器和技術手段，可以精確地測定電離常數(shù)和離子濃度，為研究電離平衡提供了更準確的數(shù)據(jù)和理論支持。現(xiàn)狀電離平衡的研究歷史與現(xiàn)狀本節(jié)課的學習目標理解電離平衡的概念及意義，掌握電離平衡的判斷方法和計算技巧。了解電離平衡的研究歷史與現(xiàn)狀，認識其在化學領域中的重要地位。通過實驗探究電離平衡的影響因素，提高實驗操作技能和觀察分析能力。弱電解質(zhì)的電離平衡02弱電解質(zhì)定義在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)，其電離程度較小，無法完全離解為離子。弱電解質(zhì)特點通常是分子化合物，如弱酸、弱堿和水等。其電離過程是可逆的，即離子和未離解的分子在溶液中同時存在。弱電解質(zhì)的概念及特點電離平衡常數(shù)對于一種弱電解質(zhì)，在一定溫度下，其電離程度和離子濃度之間達到一種動態(tài)平衡狀態(tài)，可用電離平衡常數(shù)來描述。電離平衡方程用化學方程式表示弱電解質(zhì)的電離平衡關系，例如，對于一元弱酸HA，其電離平衡方程為：HA?H++A-。弱電解質(zhì)的電離平衡原理溫度01溫度升高，弱電解質(zhì)的電離程度增大。這是因為弱電解質(zhì)電離過程是吸熱過程，升溫有利于吸熱反應進行。影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素濃度02弱電解質(zhì)的濃度越大，其電離程度越小，濃度越小，其電離程度越大。這是因為濃度增大時，溶液中離子濃度增大，抑制了弱電解質(zhì)的進一步電離。同離子效應03在弱電解質(zhì)溶液中加入含有與該弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，從而使弱電解質(zhì)的電離平衡朝著生成弱電解質(zhì)分子的方向移動，弱電解質(zhì)的解離度降低的效應稱為同離子效應。水的電離與溶液酸堿性03水的電離及離子積常數(shù)水分子在溶液中會部分電離成氫離子和氫氧根離子。在一定溫度下，水中氫離子濃度與氫氧根離子濃度的乘積為一常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)，表示為Kw。水的電離程度受到溫度等因素的影響，離子積常數(shù)也與溫度有關。電離過程離子積常數(shù)影響因素氫離子濃度等于氫氧根離子濃度的溶液，pH值等于7。氫氧根離子濃度大于氫離子濃度的溶液，pH值大于7。氫離子濃度大于氫氧根離子濃度的溶液，pH值小于7。pH值為氫離子濃度的負對數(shù)，即pH=-lg[H+]。溶液的酸堿性與pH值酸性溶液中性溶液堿性溶液pH值的計算酸堿指示劑：用于指示溶液酸堿性的化學物質(zhì)，常見的如酚酞、甲基橙等。酸堿滴定：通過滴加酸或堿溶液至另一溶液中，觀察酸堿指示劑顏色變化，從而確定終點，計算溶液中的酸度或堿度。滴定應用：酸堿滴定在化學分析中有著廣泛應用，如測定物質(zhì)含量、鑒別物質(zhì)等。請注意，以上內(nèi)容僅為對“人教版高中化學選擇性必修1第3章第1節(jié)電離平衡”章節(jié)的概括和解釋。在實際學習和應用中，還需要參考教材、實驗和其他相關資料，以更深入地理解和掌握相關概念和原理。酸堿指示劑與酸堿滴定鹽類水解與溶液酸堿性04鹽類水解的原理及類型鹽類水解是指鹽在水溶液中，由于離子的水解作用，生成弱電解質(zhì)的過程。鹽類水解是一種自發(fā)反應，其水解程度取決于鹽的性質(zhì)和溶液的條件。原理鹽類水解可分為兩類，一類是強酸弱堿鹽的水解，另一類是強堿弱酸鹽的水解。強酸弱堿鹽的水解產(chǎn)生酸性溶液，而強堿弱酸鹽的水解產(chǎn)生堿性溶液。類型VS鹽類水解會導致溶液的酸堿性發(fā)生變化。強酸弱堿鹽的水解使溶液呈酸性，而強堿弱酸鹽的水解使溶液呈堿性。這是因為鹽類水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)會進一步電離，產(chǎn)生氫離子或氫氧根離子，從而影響溶液的酸堿性。酸堿指示劑由于鹽類水解會影響溶液的酸堿性，因此可以使用酸堿指示劑來檢測溶液酸堿性的變化。例如，酚酞在酸性溶液中呈黃色，而在堿性溶液中呈紅色。溶液的酸堿性鹽類水解對溶液酸堿性的影響生活中的應用鹽類水解在生活中有許多應用。例如，用純堿（碳酸鈉）洗滌油污，就是因為碳酸鈉水解呈堿性，能使油污發(fā)生水解反應，從而達到去污的效果。鹽類水解的應用實例工業(yè)中的應用在工業(yè)上，鹽類水解也有廣泛的應用。例如，制肥皂時，將油脂與氫氧化鈉溶液混合加熱，油脂發(fā)生水解反應，生成高級脂肪酸鈉和甘油，高級脂肪酸鈉就是肥皂的主要成分。農(nóng)業(yè)中的應用在農(nóng)業(yè)上，鹽類水解也有其作用。例如，銨態(tài)氮肥不能與草木灰（主要成分是碳酸鉀）混合施用，因為碳酸鉀水解呈堿性，會使銨態(tài)氮肥中的銨根離子轉(zhuǎn)化為氨氣揮發(fā)損失。電離平衡實驗與數(shù)據(jù)分析05實驗設計思路：為了探究電離平衡的原理和影響因素，采用酸堿滴定實驗，通過測量滴定過程中溶液電導率的變化，推斷溶液中離子的濃度變化，從而分析電離平衡的過程。實驗設計與操作步驟操作步驟1.準備所需試劑和設備，如酸堿溶液、電導率計、滴定管等。2.將電導率計置于待測溶液中，記錄初始電導率值。實驗設計與操作步驟實驗設計與操作步驟3.用滴定管滴加酸堿溶液，并實時記錄電導率的變化。4.在滴定終點附近，減緩滴定速度，觀察電導率值的突變。5.實驗結束后，清洗并整理實驗器材。實驗數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)記錄實驗時間、實驗者、實驗環(huán)境等基本信息。初始電導率值、滴定過程中電導率的變化、滴定終點電導率值等關鍵數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)電導率數(shù)據(jù)，繪制電導率隨滴定劑體積變化的曲線圖。2.通過曲線圖分析，確定滴定終點，計算酸堿反應的化學計量點。3.利用電離平衡常數(shù)公式，計算溶液中離子的濃度及電離平衡常數(shù)。結果分析：通過實驗數(shù)據(jù)處理，得到了溶液中離子的濃度變化及電離平衡常數(shù)?？梢苑治龀鏊釅A滴定過程中電離平衡的移動情況，以及不同因素對電離平衡的影響。討論電離平衡常數(shù)與酸堿強度的關系：電離平衡常數(shù)越大，表示酸堿強度越強，反之則越弱。溶液濃度對電離平衡的影響：隨著溶液濃度的變化，電離平衡也會發(fā)生移動，濃度越大，電離程度越?。粷舛仍叫?，電離程度越大。溫度對電離平衡的影響：溫度升高，有利于電離過程的進行，電離平衡向正方向移動；溫度降低，電離平衡向逆方向移動。實驗結果分析與討論0102030405電離平衡在生活與生產(chǎn)中的應用06洗滌用品中的表面活性劑等成分通常是弱酸性或弱堿性的，通過電離平衡作用，能有效去除污漬。同時，洗滌用品中的緩沖劑可以維持一定的pH范圍，保護皮膚。水中的礦物質(zhì)和離子會通過電離平衡影響水的酸堿度。水處理廠通常會利用電離平衡原理，通過添加適量酸堿物質(zhì)，調(diào)節(jié)飲用水的pH值，以保證其適合人體飲用。酸堿中和與洗滌用品飲用水處理生活中的電離平衡現(xiàn)象化工生產(chǎn)在化工生產(chǎn)中，許多化學反應需要在特定的酸堿條件下進行。通過控制反應體系中的離子濃度和酸堿度，可以實現(xiàn)反應速率和產(chǎn)物選擇性的優(yōu)化。電鍍行業(yè)電鍍過程中，電鍍液的酸堿度和離子濃度對鍍層質(zhì)量和鍍速有重要影響。利用電離平衡原理，可以調(diào)整電鍍液的組成和操作條件，提高鍍層質(zhì)量和生產(chǎn)效率。生產(chǎn)中的電離平衡應用酸雨的形成與防治大氣中的二氧化硫和氮氧化物等污染物會在水汽存在下形成酸性離子，導致酸雨的形成。通過控制污