人教版化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡学案.docx

1、人教版化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡学案人教版化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡学案（概括得很好、很全）【教学目标】1. 能区分强弱电解质。2. 了解影响弱电解质电离平衡的因素，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。3. 知道水是一种极弱的电解质，在一定温度下，水的离子积是常数。4. 初步掌握测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。5. 认识盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素，了解盐类水解在生产、生活中的应用。6. 能应用化学平衡理论描述溶解平衡，知道转化的本质。【教学过程】第一节、弱电解质的电离 1、定义

2、：电解质、非电解质 ；强电解质 、弱电解质 【练习】 下列说法中正确的是（ BC ） A、能溶于水的盐是强电解质，不溶于水的盐是非电解质； B、强电解质溶液中不存在溶质分子；弱电解质溶液中必存在溶质分子； C、在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，也一定是强电解质； D、Na2O2和SO2溶液于水后所得溶液均能导电，故两者均是电解质。2、电解质与非电解质本质区别：在一定条件下（溶于水或熔化）能否电离（以能否导电来证明是否电离）电解质离子化合物或共价化合物 非电解质共价化合物离子化合物与共价化合物鉴别方法：熔融状态下能否导电【练习】 下列说法中错误的是（ B ）A、非电解质一定是共价化合物

3、；离子化合物一定是强电解质；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。3、强电解质与弱电质的本质区别：在水溶液中是否完全电离（或是否存在电离平衡） 注意：电解质、非电解质都是化合物 SO2、NH3、CO2等属于非电解质 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全部电离，故BaSO4为强电解质）4、强弱电解质通过实验进行判定的方法(以HAc为例)：（1）溶液导电性对比实验； （2）测0.01mol/LHAc溶液的pH2；（3）测NaAc溶

4、液的pH值； （4）测pH= a的HAc稀释100倍后所得溶液pHa +2（5）将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性（6）中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;（7）将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性（8）比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率【练习】最佳的方法是 和 ；最难以实现的是 ，说明理由 。（提示：实验室能否配制0.1mol/L的HAc？能否配制pH=1的HAc？为什么？ ）答案：（3）（4）；（6）（7）；HAc为弱酸，pH=1的HAc难以配

5、制。能；否，HAc为弱酸，随溶液的的稀释而电离程度增加，故难以配制。5、强酸（HA）与弱酸（HB）的区别：(1)溶液的物质的量浓度相同时，pH(HA)pH(HB) (2)pH值相同时，溶液的浓度CHACHB(3)pH相同时，加水稀释同等倍数后，pHHApHHB【练习】物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，pH最小的是 ，pH最大的是 ；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。pH相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，物质的量浓度最小的是 ，最大的是 ；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10

6、mol/L时，甲酸中的c(H+)为乙酸中c(H+)的3倍，欲使两溶液中c(H+)相等，则需将甲酸稀释至原来的 3倍（填“”或“=”）；试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱 。答案：H2SO4，HAc，V硫酸V盐酸=V醋酸（或V硫酸=2V盐酸=2V醋酸）。 H2SO4，HAc；V醋酸V盐酸=V硫酸。 ，弱6、酸的酸性强弱与溶液的酸性强弱的联系与区别酸的酸性强弱是指酸电离出H+的难易（越易电离出H+，酸的酸性越强）；溶液酸性的强弱是指溶液中H+的相对大小（H+浓度越大，溶液的酸性越强）。溶液的酸性可能是由酸电离产生的H+而引起的，也可能是由强酸弱碱盐水解而引起的。【练习】下列说法中错误的是 A、强酸溶液

7、的导电性一定比弱酸的强； B、酸越难以电离出质子，其对应的酸根离子就越易水解；C、溶液的酸性越强，则溶液中的CH+越大，水的电离程度就越小；D、在水中完全电离的酸一定是强酸，但强酸的水溶液的酸性不一定强。答案：A7、溶液的导电性与电解质强弱的联系与区别溶液的导电性仅与溶液中的离子浓度及离子所带电荷数的多少相关。电荷数相同时，离子浓度越大，导电性越强；离子浓度相同时，离子所带电荷数越多，溶液导电性越强；电解质溶液导电的同时一定发生电解！电解质的强弱是指电解质在水中的电离程度。电解质越强，在水中就越完全电离，反之就越难电离。相同条件下，强电解质溶液的导电性比弱电解质的强（即导电性对比实验）。【练习

8、】（1）常见的三种导电方式为 、 和电子空穴导电。（2）浓度相同的HCl、HAc、NaHSO4三种酸并联入同一电路中，导电性最强的是 ，最弱的是 。第二节、水的电离和溶液的酸碱性1、水离平衡：H2OH+ + OH- 水的离子积：KW = CH+COH- 25时, CH+=COH- =10-7 mol/L ; KW = CH+COH- = 10-14注意：KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定 KW不仅适用于纯水，适用于任何水溶液（酸、碱、盐） KW = CH+(aq)COH-(aq)2、水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱3、影响水电离平衡的外界因素： 温度：促进水的电离（水的电离

9、是吸热的）酸、碱 ：抑制水的电离（pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制）活泼金属、易水解的盐：促进水的电离（pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进） 【练习】试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是 。答案：NH4Cl=Na2CO3 HAc=NaOH4、溶液的酸碱性和pH： （1）pH= -lgCH+ 注意：酸性溶液不一定是酸溶液（可能是 溶液） ；pH7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）； 碱性溶液不一定是碱溶液（可能是 溶液）。【练习】已知100时，水的KW=110

10、-12，则该温度下：（1）NaCl的水溶液中CH+= ，pH = ，溶液呈 性。（2）0.005mol/L的稀硫酸的pH= ；0.01mol/L的NaOH溶液的pH= （2）pH的测定方法：酸碱指示剂甲基橙、石蕊、酚酞pH试纸 最简单的方法。 操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒沾取未知液点试纸中部，然后与标准比色卡比较读数即可。注意：事先不能用水湿润PH试纸；只能读取整数值或范围 用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH，所测结果 （填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”），理由是 。（3）常用酸碱指示剂及其变色范围：指示剂变色范围的PH石蕊5红色58紫色8蓝色甲基橙3.1红色3

11、.14.4橙色4.4黄色酚酞8.2无色8.210浅红10红色试根据上述三种指示剂的变色范围，回答下列问题：强酸滴定强碱最好选用的指示剂为： ，原因是 ；强酸滴定弱碱最好选用的指示剂为： ，原因是 ；中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是 。三 、混合液的pH值计算方法公式1、强酸与强酸的混合：（先求CH+(混)：将两种酸中的H+物质的量相加除以总体积，再求其它）2、强碱与强碱的混合：（先求COH-(混)：将两种酸中的OH-物质的量相加除以总体积，再求其它） (注意 :不能直接计算CH+(混)3、强酸与强碱的混合：（先据H+ + OH- =H2O计算余下的H+或OH-，H+有余，则用余下的H+物质的量

12、除以溶液总体积求CH+(混)；OH-有余，则用余下的OH-物质的量除以溶液总体积求COH-(混)，再求其它） 注意：在加法运算中，相差100倍以上（含100倍）的，小的可以忽略不计！ 将pH=1的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH= ；将pH=5的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH= ；20mLpH=5的盐酸中加入1滴（0.05mL）0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH= 。 (1.3；11.7；9)四、稀释过程溶液pH值的变化规律：1、强酸溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原+ n （但始终不能大于或等于7）2、弱酸溶液：稀释10n

13、倍时，pH稀pH原+n （但始终不能大于或等于7）3、强碱溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原n （但始终不能小于或等于7）4、弱碱溶液：稀释10n倍时，pH稀pH原n （但始终不能小于或等于7）5、不论任何溶液，稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；6、稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快。【练习】pH=3的HCl稀释100倍后溶液的pH变为 ；pH=3的HAc溶液稀释100倍后pH为 ，若使其pH变为5，应稀释的倍数应 （填不等号）100；pH=5的稀硫酸稀释1000倍后溶液中H+ ：SO42-= ； pH=10的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH变为 ；

14、pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为 。 答案：(5；35之间；20:1；8；810)五、“酸、碱恰好完全反应”酸碱性判断方法1、酸、碱恰好反应：看盐的水解判断溶液酸碱性。（无水解，呈中性）2、自由H+与OH-恰好中和，即“14规则：pH之和为14的两溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性。”原因：弱者大量剩余，弱者电离显性。（无弱者，呈中性）【练习】(1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈 性，原因是 ；pH=3的HCl与pH=11的氨水等体积混合后溶液呈 性，原因是 。（2）室温时，0.01mol/L某一元弱酸只有1%发生了电离，则下列说

15、法错误的是A、上述弱酸溶液的pH4 B、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后，所得溶液的pH7C、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后，所得溶液的pH7 D、加入等体积pH=10的NaOH溶液后，所得溶液的pH7答案（1）酸；恰好反应生成(NH4)2SO4，NH4+水解呈碱性（将题中pH=2改为pH=3）。碱；氨水过量，电离产生的OH-使溶液呈碱性。 （2）B第三节、盐类的水解（只有可溶于水的盐才水解）1、盐类水解规律：有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解、越弱越水解；谁强显谁性，两弱相促进。【练习】（1）下列物质不水解的是 ；水解呈酸性的是 ；水解呈碱性的是 FeS NaI NaH

16、SO4 KF NH4NO3 C17H35COONa（2）浓度相同时，下列溶液性质的比较错误的是（ ） 酸性：H2SH2Se 碱性：Na2SNaHS 碱性：HCOONaCH3COONa 水的电离程度：NaAcNaAlO2 溶液的pH：NaHSO3Na2SO4NaHCO3 c(HPO42-) c(H3PO4)5、酸碱盐对水的电离的影响 （1）、水中加酸：酸电离出的H+使平衡H2O H+ + OH-逆移，溶液中c(H+)主要是酸电离产生的，只有极小部分由水电离产生（可忽略）；c(OH-)全由水电离产生。 （2）、水中加碱：碱电离出的OH-使平衡H2O H+ + OH-逆移，溶液中c(OH-)主要是碱

17、电离产生的，只有极小部分由水电离产生（可忽略）；c(H+)全由水电离产生。 (3)、正盐溶液中的c(H+)、c(OH-)均由水电离产生： （1）强酸弱碱盐：如AlCl3，水电离产生的OH-部分被阳离子结合生成了难电离的弱碱，故使溶液中c(H+)c(OH-)。 （2）强碱弱酸盐：如NaAc，水电离产生的H+部分被阴离子结合生成了难电离的弱酸，故使溶液中c(OH-) c(H+)。 (4)、酸式盐中NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4中酸根离子以电离为主，故显酸性而抑制水的电离，其余均以水解为主而促进水的电离。 【练习】已知某NaHSO3溶液的pH=4，则有关NaHSO3溶液的说法中正确的是（

18、 A ） A、NaHSO3溶液中水的电离程度小于Na2SO3溶液，也小于Na2SO4溶液 B、c(HSO3-)c(H2SO3)c(SO32-) C、该溶液中由水电离出的c(H+)为110-4mol/L D、加入少量NaOH使溶液的pH升高会使水的电离受抑制6、盐类水解的应用：（1）配制溶液或制备物质时可能要考虑盐的水解： 配制弱碱盐溶液加酸、弱酸盐溶液加碱抑制水解。 盐溶液蒸干时：蒸发盐溶液时最终能否得到溶质，与溶质的稳定性、水解性、还原性等有密切的联系，若将蒸发所得固体进一步灼烧，所得产物还可能继续发生变化。 1蒸发不水解、加热也不分解、氧化的盐溶液，如NaCl、BaCl2、K2SO4等溶液

19、，得到的晶体为该盐的晶体2蒸发能发生水解的盐溶液时： 蒸发易挥发性强酸弱碱盐溶液。如FeCl3、AlCl3、Al(NO3)3、AlBr3等溶液，因为水解产物之一为挥发性物质，当加热蒸干其水份时得到氢氧化物，进一步灼烧得到金属氧化物。 难挥发的强酸弱碱盐溶液。如加热蒸干Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CuSO4、KAl(SO4)2等，虽然加热促进了水解，但水解的产物之一H2SO4是高沸点强酸，所以最终会和另一产物Al(OH)3反应生成Al2(SO4)3加热蒸干仍得到原来的盐。加热能分解的盐溶液，如Ba(HCO3)2、Ca(HCO3)2等溶液，最后得到BaCO3、CaCO3；加热蒸干Mg(

20、HCO3)2溶液，得到Mg(OH)2因为MgCO3在加热蒸干过程中会不断水解，生成溶解度更小的Mg(OH)2蒸发挥发性酸的铵盐无剩余固体。NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4Cl等蒸发多元弱酸强碱的正盐溶液，如Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、Na2S、NaAlO2、K2CO3等溶液，因为它们水解的产物无法脱离溶液体系会重新反应生成原物质，最后得到原溶质.还原性的盐蒸干时会被氧化。如蒸干FeSO4溶液，最后得到的是Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物。热蒸干Na2SO3溶液，得到Na2SO4；蒸干Fe(NO3)2溶液，最后得到的是Fe(OH)3这是因为，在蒸干过程中Fe2

21、+易被氧化为Fe3+，而Fe3+水解生成Fe(OH)3，水解的另一产物HNO3不断挥发、分解，所以最后得到Fe(OH)3若灼烧最后的氧化物。加热蒸干NaClO溶液，得到NaCl这是因为，NaClO易水解生成NaOH和HClO，而HClO不稳定，在加热时分解生成盐酸放出O2，盐酸与NaOH反应生成NaCl和H2O，所以最后得到NaCl (2) 判断或比较盐溶液的酸碱性强弱时要考虑盐的水解：越弱越水解越水解溶液的酸碱性越强。（3）比较溶液中离子浓度的大小时一般要考虑盐的水解：1O多元弱酸溶液，根据多步电离分析，以第一步电离为主，每一步电离依次减弱，2O多元弱酸的正盐溶液，首先以电离为主，再根据弱酸

22、根的分步水解分析。3O多元弱酸的酸式盐溶液，要根据溶液的酸碱性判断酸式酸根的电离、水解程度。若水解程度大于电离程度溶液呈酸性，如HSO3- 、H2PO4-。若水解程度小于电离程度溶液呈碱性，如HCO3- 、HS-。4O不同溶液中同一种离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。5O混合液中各离子若能发生化学反应，则优先考虑化学反应，再分析反应后的情况。6O混合溶液中各离子浓度的比较，要综合分析电离、水解和守恒因素。比较溶液中粒子浓度的一般思路： 确定溶质； 分析溶质的电离和水解，并依据有关规律作出判断； 等式关系，分析守恒：电荷守恒、元素守恒（同一元素守恒、物料守恒、）、质子守恒（水的电

23、离守恒、水电离生成的n(H)n(OH)）。方法：抓紧两个微弱、牢记三个守恒、掌握三种方法。两个微弱：弱电解质的电离和弱离子的水解。三个守恒：电荷、物料、质子守恒。（对于复杂的等式要综合运用三个守恒）三种方法：比来源、比程度、比影响（反应、促进、抑制）（4）一些离子的共存要考虑盐的水解：考虑离子能否大量共存应从下面几个方面考虑：（1）离子间能否发生复分解反应不能大量共存，复分解反应发生的条件有：有难溶物、挥发性物质、难电离物质生成（2）离子间发生氧化还原反应不能大量共存（3）离子间能发生互促水解（双水解），若有一种水解产物离开体系则不能大量共存。方程式用=、。弱没有水解产物离开体系则可大量共存。

24、常见的有：阳离子有：NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+阴离子有：CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SiO32-、AlO2-、ClO-熟记： NH4+ Al3+ Fe3+( Fe2+) 士e FeS S2- CO32-(HCO3-) AlO2- 铵盐（NH4）2 CO3，NH4 HCO3）等因为NH3的溶解度大难以放出气体，双水解程度较小可以大量共存。若离子间既能双水解、又能发生氧化还原反应，以氧化还原反应为主。如：Fe3+、S2-若离子间既能双水解、又能发生复分解反应生成难溶盐，以生成溶解度小的为主。如：Fe2+、S2-以FeS为主【注意】判断离子是否大量共存还有许多隐含的条件，如“

25、无色透明”、“强酸性”、“强碱性”、“pH=X”等。有色离子通常有：Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4既可以是强酸性也可以是强碱性的条件是：能溶解Al(OH)3、Al2O3和Al,和Al反应能生H2的溶液（除H+、NO3和Al产生NO而不产生H2）、水电离产生c(H+)和c(OH)浓度都小于107 mol/L的溶液（水电离出c(H+)和c(OH)的乘积小于1014、抑制水的电离、一般为酸或碱）、水电离产生c(H+)和c(OH)浓度都大于107 mol/L的溶液（水电离出c(H+)和c(OH)的乘积大于1014、促进水的电离、一般为弱酸、弱碱溶液或加了活泼金属）。离子间能发生复分解反应的PO

26、43、H2PO4不能大量共存。PO43+H2PO4=2HPO42（5）除杂时可能要考虑盐的水解。（6）一些溶液的保存要考虑盐的水解。（7）生活中的应用 热的纯碱溶液去污能力强 CO32- +H2OOH- + HCO3-明矾净水：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+泡沫灭火器：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ HCO3- +H2OOH- + H2CO3 Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2金属与氯化氨溶液反应：NH4+H2ONH3H2O + H+ Mg+2H+ =Mg2+H2一些化肥的使用：铵态氮肥、磷肥不能与草木灰混合施用：NH4+ + CO32- +H2ONH3H2O +

27、HCO3-，CO32- +H2OOH- + HCO3-，H2PO4-+ OH-= HPO42-+H2O从而使肥效降低。土壤改良：酸性土壤用碱性肥料K2CO3、碱性土壤用酸性肥料NH4Cl、（NH4）2SO4【练习】1、在由水电离产生的c（H+）=110-14mol/L的溶液中，一定可以大量共存的离子组是（ C ） A、NH4+,Al3+,Br-,SO42- B、Na+,Mg2+,Cl-,NO3- C、K+,Ba2+,Cl-,NO3- D、K+,Na+,SO32-,SO42- 2、下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( ACF )ApH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：c(H+

28、) + c(M+) = c(OH-) + c(A-)BpH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：c(NaOH)c(CH3COONa)c(Na2CO3)C物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO-) +2c(OH-) = 2c(H+) + c(CH3COOH)D0.1molL-1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA-)c(H+)c(H2A)c(A2-)E、0.1molL-1的NaHCO3溶液中:C(Na+)+C(H+)+C(H2CO3)=C(HCO3-)+C(CO32-)+c(OH-)F、0.1molL-1的CuSO4(NH4)2SO46H2O的溶液中：C(SO42-)C(NH4+)C(Cu2+)c(H+) c(OH-)七、电离、水解方程式的书写原则1、多元弱酸（多元弱酸盐）的电离（水解）的书写原则：分步书写 H2S的电离H2S H+ + HS- ； HS- H+ + S2-Na2S的水解：H2O+ S2- HS- + OH- H2O + HS- H2S + OH- 注意：不管是水解还是电离，都决定于第一步，第二步一般