高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡背景图课件ppt

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1．知道电解质的分类和概念，知道常见的强电解质和弱电解质。 2．能从微观角度描述电离平衡并理解电离平衡的特点；能通过实验证明电离平衡。 3．能用符号表征电离平衡；知道电离平衡是化学平衡的拓展类型；会分析外界条件改变对电离平衡的影响。 4．能运用电离平衡描述和解释化学现象，并预测可能的结果；树立对立统一、联系发展和动态平衡的观点。
【问题1】去除污垢用的“洁厕灵”和调味用的醋酸均是家庭厨卫生活中常见的两种化学品，为什么不用醋酸代替“洁厕灵(主要成分为盐酸)”进行卫生洁具的清洁呢？
醋酸是弱酸，酸性比盐酸弱，去污效果没有盐酸好。
【问题2】你能设计实验证明醋酸的酸性比盐酸弱吗？请大家讨论、交流，并简述实验方案。
方案1．用pH试纸测试比较等体积、等浓度的两种酸的pH。
方案2．取等浓度、等体积两种溶液于试管中，分别加入等量镁条，观察反应剧烈程度。
方案3．测试比较等体积、等浓度两种溶液的导电能力强弱。
pH(醋酸)＞pH(盐酸)
pH高者酸性较弱，pH低者酸性较强
反应剧烈程度： 醋酸＜盐酸
反应剧烈者酸性较强，反应相对平缓者酸性较弱。
导电能力强弱： 醋酸＜盐酸
导电能力强者酸性较强，导电能力弱者酸性较弱。
【探究1】已知 pH＝-lgc(H+)。提供 pH传感器(一种精确测定溶液pH的仪器，可与电脑连接，实时显示数据) ，请设计更精确的定量实验方案，探究比较 0.1 ml/L 盐酸与醋酸的酸性强弱。
【问题3】通过上述实验测得pH值(如下图)，请计算两种酸溶液中c(H+)各为多少？你的计算结果说明两种酸在水中的电离程度有何差异？
c(H+) = 10-1.04 ≈ 0.1(ml/L)
c(H+) = 10-2.88 ≈ 0.001(ml/L)
强电解质：在水中能够全部电离的电解质， 强酸、强碱和大部分盐等属于强电解质。
弱电解质：在水中只能部分电离的电解质， 弱酸、弱碱和水等属于弱电解质。
【问题4】比较下列大小关系(CH3COOH可简写成HAc)：
(1)浓度相同的盐酸与醋酸， cHCl(H+) cHAc (H+) ，溶液导电能力强弱：盐酸 醋酸； (2) c(H+)相同的盐酸与醋酸，c(HCl) c(HAc)，溶液导电能力强弱：盐酸 醋酸。
※ 电解质的强弱与其溶液导电能力强弱之间没有必然关联，电解质的强弱以其电离度的大小来划分，溶液导电能力强弱以其自由移动离子浓度大小来比较。
【探究2】“看溶液”活动：你“看到”了什么？请用〇表示微粒，在〇内写上微粒符号，表示你“看到”的盐酸和醋酸的区别(醋酸根可简写成Ac-)。
提示：需关注粒子的来源、种类及数目。
【思考1】醋酸的部分电离到底有什么特点？醋酸中的这些溶质粒子之间可能存在怎样的相互作用导致其不能完全电离？醋酸的电离方程式能用“＝”表示吗？请尝试解释像醋酸这样的弱电解质在水中为什么不能完全电离？
【思考2】如果醋酸的电离过程是可逆的，存在电离平衡。如何通过实验证明醋酸溶液中存在电离平衡？
【思考3】想一想平衡有哪些特征？其中，什么特征便于我们从实验中观测得到？你能通过什么方法找到表明醋酸电离平衡特征的宏观证据？
一定条件下的可逆反应，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应体系内各物质的浓度保持恒定不变，体系处于一种动态平衡状态，改变影响平衡的条件，平衡随之发生变化。
通过平衡移动，便于实验观测
【探究3】提供pH传感器，请设计定量实验，并通过实验测定数据，推理、论证醋酸溶液中存在电离平衡？
【实验方案1】将 0.1 ml/L 醋酸溶液稀释 1000 倍(将 1 滴 0.1 ml/L 醋酸滴入 50 mL 蒸馏水中)，将 0.1 ml/L 盐酸稀释 1000 倍(同上操作)，用pH传感器测两种酸溶液稀释前后的pH，通过pH的变化对比来判断电离平衡的移动方向，进而佐证醋酸溶液中存在电离平衡。
醋酸在加水稀释过程中，通过电离平衡的移动，又“释放”出了一些氢离子，即醋酸在水中存在电离平衡，通过电离平衡的正向移动，抵消了一部分因稀释造成的c(H+)降低的影响。而盐酸作为强电解质，已完全电离，稀释103倍，c(H+)下降103倍，即pH升高3个单位。
【实验方案2】向50mL 0.1ml/L醋酸溶液中加入少量醋酸铵固体(CH3COONH4易溶于水，在水中显中性) ，向50mL 0.1ml/L 盐酸中加入少量 NaCl 固体，测两种酸溶液前后的pH，通过pH的变化来判断电离平衡的移动方向，进而佐证醋酸溶液中存在电离平衡。
醋酸溶液因醋酸铵的加入使醋酸根离子浓度增大，从而抑制了醋酸分子的电离，使醋酸的电离平衡逆向移动，导致氢离子浓度变小，溶液pH升高。而盐酸作为强电解质，完全电离，不存在电离平衡，所以氯离子浓度增大对其溶液的pH没有影响。
【问题5】如何书写弱电解质电离平衡方程式？
电离平衡方程式书写规则：把弱电解质分子写在方程式的左边，弱电解质电离出的阴、阳离子写在方程式的右边，中间用可逆符号连接，其代表电离过程可逆且部分电离，整个方程式依然遵循“质量”和“电荷”两个守恒关系。
【问题6】结合上述实验探究，请大家阅读教材P57第3、4自然段，找出电离平衡的建立过程及其概念。并思考：弱电解质的电离平衡与化学平衡有何异同？
※弱电解质的电离平衡与化学平衡一样，是一个动态平衡，外界条件的改变，可以使平衡发生移动，符合勒夏特列原理。
【探究4】通过上述实验探究和课本阅读，结合下列实验表格，运用平衡移动原理，小组交流、讨论、填表，并自行归纳总结电离平衡的特征、影响因素，构建电离平衡模型。
【探究5】课本实验3-1中的镁与同体积、同浓度的盐酸、醋酸反应的定性实验能否改进为定量实验，用以探究两种酸电离程度的差异及醋酸中存在电离平衡？
【实验方案】课本P59“思考与讨论”中的实验方案：向两个锥形瓶中各加入0.05 g 打磨光滑的镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入 2 mL 2 ml/L 盐酸、2 mL 2 ml/L 醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化的图像，通过图像的对比分析、推理论证醋酸部分电离且随着反应的进行其电离平衡不断移动。
【探究5】向两个锥形瓶中各加入0.05 g 打磨光滑的镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 ml/L 盐酸、2 mL 2 ml/L 醋酸，测得锥形瓶内气体压强随时间变化的图像如下，回答下列问题：
(1)两个反应及其速率的变化有什么特点？为何呈现如此特点？(2)反应结束时，两个锥形瓶内压强基本相等，由此你能得出什么结论？
※醋酸的电离平衡与化学平衡一样，是一个动态平衡，符合平衡移动原理：随着H+的消耗，平衡向着电离方向移动，逐步释放出其所有H+，最终生成与盐酸等量的H2。
与化学平衡一样，是一个动态平衡，符合列夏特列原理。
高二—2019人教版—化学—选择性必修1—第三章
1．一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中 溶液的导电能力变化如右图所示，加 水稀释前其导电能力约为零的原因 是( )。 A．冰醋酸是非电解质 B．冰醋酸是强电解质 C．冰醋酸是弱电解质，导电能力很弱 D．冰醋酸是弱电解质，但无水状态下其几乎不电离， 不存在自由移动的离子
【解析】冰醋酸在未加水时其导电能力为零是因为弱电解质的电离需要在水溶液中进行，无水状态下醋酸几乎不电离，不存在自由移动的离子，故图中显示加水稀释前，其导电能力约为零。
2．一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液 的导电能力变化如右图所示， a、b、c三 点对应的溶液中，c(H+)最大的是( )。 A．a点 B．b点 C．c点 D．无法判断
【解析】由于溶液的导电能力大小与溶液中醋酸电离出来的能自由移动的离子浓度大小呈“正相关”关系，所以由图可知a、b、c三点溶液的导电能力强弱顺序是：b强于a，a强于c，所以导电能力最强的b点即是溶液中氢离子浓度最大的点。
3．一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液 的导电能力变化如右图所示， a、b、c三 点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度 最大的是( )。 A．a点 B．b点 C．c点 D．无法判断
【解析】由于稀释会不断促进醋酸的电离，所以依据a、b、c三点的加水量可以判断其醋酸的电离程度是随着加水量的增加而逐渐增大的。
4．一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液 的导电能力变化如右图所示，若使b点对 应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小， 可采用的方法是( )。 A．加水 B．加NaOH(s) C．加浓硫酸 D．加Na2CO3(s)
【解析】要想实现b点醋酸溶液中醋酸根离子浓度增大而氢离子浓度减小，我们采取的措施必然是促使醋酸电离平衡向着电离方向移动的同时，还必须消耗溶液中的氢离子。
A项，加水促进电离但是c(H+)和醋酸根离子浓度均会减小。
C项，加浓硫酸会抑制醋酸的电离且氢离子浓度会增大。
B、D两项，氢氧化钠或者碳酸钠固体的加入均会消耗溶液中的氢离子，导致氢离子浓度减小的同时会“拉动”醋酸电离平衡正向移动，致使醋酸根离子浓度增大。