高二 化學(xué) 選擇性必修1 第三章《水溶液中的離子反應(yīng)與平衡（復(fù)習(xí)課）》課件

高二—2019人教版—化學(xué)—選擇性必修1—第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡（復(fù)習(xí)課）學(xué)習(xí)目標(biāo)在證明草酸為弱酸的過程中，掌握弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類的水解平衡知識(shí)，進(jìn)一步形成水溶液中離子反應(yīng)與平衡的認(rèn)識(shí)思路，發(fā)展從粒子的角度認(rèn)識(shí)和分析水溶液中離子反應(yīng)與平衡的能力。通過研究草酸鈣沉淀的形成與溶解，掌握難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡知識(shí)。發(fā)展粒子觀、變化觀和平衡觀的同時(shí)，體會(huì)生活中蘊(yùn)含的平衡理念?！締栴}】結(jié)石病是一種常見病，以草酸鈣（CaC2O4）結(jié)石較為常見。我們經(jīng)常喝牛奶，還有茶，有人說牛奶和茶一起喝會(huì)得腎結(jié)石，這種說法有依據(jù)嗎？（請大家觀看視頻）情境引入【問題】結(jié)合視頻，請從粒子、反應(yīng)和平衡的角度分析草酸鈣（CaC2O4）結(jié)石形成過程中存在的主要平衡。【回答】水溶液中草酸電離產(chǎn)生的C2O42-與Ca2+反應(yīng)并達(dá)到沉淀溶解平衡：找到體系中的粒子思考粒子之間的反應(yīng)確定主要平衡環(huán)節(jié)1—認(rèn)識(shí)草酸鈣沉淀形成過程中存在的平衡【分析】（Ca2+、H2C2O4）（

沉淀溶解平衡）（Ca2+與C2O42-反應(yīng)）環(huán)節(jié)2—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)草酸【問題】從視頻中得知，結(jié)石的形成與草酸(H2C2O4)有關(guān)。已知草酸是一種二元弱酸，能溶于水。你能提供實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明草酸是一種弱酸嗎？【回顧】本章通過哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)CH3COOH是一種弱酸的？課本P56實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸相比較：從粒子角度分析，相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸比較，醋酸溶液中H+的濃度小于鹽酸中H+的濃度，說明醋酸在水溶液中是部分電離。因此，醋酸是弱酸。pH醋酸>鹽酸導(dǎo)電能力醋酸<鹽酸與活潑金屬反應(yīng)的劇烈程度醋酸<鹽酸與其他化學(xué)平衡一樣，當(dāng)濃度、溫度等條件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。例如，在氨水中加入NH4Cl，NH4Cl在溶液中完全電離，于是溶液中NH4+濃度增大，使NH3·H2O的電離平衡向左移動(dòng)。在CH3COOH溶液中加入CH3COONa時(shí)的情況與此類似。課本P57CH3COOH?

H++CH3COO—

CH3COONa=

Na+

+CH3COO—

平衡移動(dòng)從平衡角度分析，醋酸在水溶液中存在電離平衡，因此醋酸是弱酸。像NH4Cl和CH3COONa這樣，在水溶液中，鹽電離出來的離子與水電離出來的H+和OH—結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)，叫做鹽類的水解。課本P71CH3COONa=

Na+

+CH3COO—

CH3COO—+H2O?CH3COOH+OH—從平衡角度分析，醋酸根在水溶液中存在水解平衡，因此醋酸是弱酸?！究偨Y(jié)】證明CH3COOH是一種弱酸的思維模型。從粒子角度分析：CH3COOH溶液中H+濃度比等濃度的一元強(qiáng)酸溶液中H+濃度小。（1）室溫下，測CH3COOH溶液和等濃度的鹽酸的pH。（2）室溫下，測CH3COOH溶液和等濃度的鹽酸的導(dǎo)電能力。（3）室溫下，對(duì)比CH3COOH溶液和等濃度的鹽酸與鎂條反應(yīng)的劇烈程度。從平衡角度分析：（4）CH3COOH在水溶液存在電離平衡。（5）CH3COONa在水溶液中存在水解平衡。CH3COOH?

H++CH3COO—

CH3COO—+H2O?CH3COOH+OH—粒子反應(yīng)平衡水溶液中的離子反應(yīng)與平衡認(rèn)識(shí)視角總結(jié)證明H2C2O4是一種弱酸的實(shí)驗(yàn)方案。從粒子角度：H2C2O4溶液中H+濃度比等濃度的一元強(qiáng)酸溶液中H+濃度小。①室溫下，測定0.01mol/LH2C2O4溶液的pH。②

室溫下，將形狀、大小相同的鎂條放入等濃度（0.01mol/L）的稀H2SO4和H2C2O4溶液中，比較產(chǎn)生氣泡的速率。③

室溫下，分別測等體積、等濃度（0.01mol/L）的H2C2O4溶液和稀H2SO4的導(dǎo)電能力。④

室溫下，取lmLpH=2的H2C2O4溶液,將其稀釋至10mL，測定稀釋后溶液的pH。⑤室溫下，向pH=2的H2C2O4溶液中加入Na2C2O4固體，測其pH。從平衡角度：（1）H2C2O4在水溶液存在電離平衡：（2）NaHC2O4溶液存在水解平衡：HC2O4—

+H2O?H2C2O4

+OH—。⑥室溫下，測定NaHC2O4溶液的pH。證明H2C2O4是一種弱酸的實(shí)驗(yàn)方案。H2C2O4

?HC2O4—+H+；HC2O4—

?C2O42—+H+。

【討論1】實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)NaHC2O4溶液顯酸性，試分析原因。并討論實(shí)驗(yàn)方案⑥能否作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)？HC2O4—

+H2O?H2C2O4+OH—

水解；HC2O4—

?C2O42—+H+電離。電離程度>水解程度，所以NaHC2O4溶液顯酸性?！净卮稹縃C2O4—在溶液中既發(fā)生電離又發(fā)生水解：實(shí)驗(yàn)方案⑥不能作為H2C2O4是弱酸的證據(jù)?！就卣埂恳阎狽aHCO3溶液顯堿性，能否作為H2CO3是弱酸的證據(jù)？HCO3—+H2O?H2CO3+OH—

水解；HCO3—?CO32—+H+電離。水解程度>電離程度。NaHCO3溶液顯堿性,能作為H2CO3是弱酸的證據(jù)?！居懻?】實(shí)驗(yàn)方案“⑤室溫下，向pH=2的H2C2O4溶液中加入Na2C2O4固體,測其pH”方案中除了存在電離平衡，還存在什么平衡？闡述分析水溶液中存在多種平衡時(shí)的基本思路。H2C2O4?HC2O4—+H+，

Ka1=5.6×10-2；HC2O4—?C2O42—+H+，

Ka2=1.5×10-4。電離平衡平衡移動(dòng)，c(H+)減小【回答】【問題】能直接證明H2C2O4是一種弱酸的數(shù)據(jù)有哪些？CH3COOH和HCN都是弱酸，在25℃時(shí)CH3COOH的Ka為1.75×10-5，HCN的Ka為6.2×10-10，由此可知HCN是比CH3COOH更弱的酸。課本P58H2C2O4

?HC2O4—+H+，

Ka1=5.6×10-2；HC2O4—?C2O42—+H+，

Ka2=1.5×10-4。數(shù)據(jù)證明H2C2O4是一種弱酸，酸性比醋酸強(qiáng)?！净卮稹縃2C2O4存在電離平衡常數(shù)（25℃），如下：【解決問題】牛奶和茶一起喝，到底能不能形成腎結(jié)石，進(jìn)而對(duì)人體造成危害呢？請大家從視頻中獲取答案。環(huán)節(jié)3—應(yīng)用原理，解決問題環(huán)節(jié)3—應(yīng)用原理，解決問題【回答】茶葉中草酸含量比較低，草酸與鈣離子形成的少量草酸鈣沉淀能夠通過尿液排出人體外，并不會(huì)在腎臟內(nèi)形成結(jié)石。所以，同學(xué)們要學(xué)會(huì)辯證地看待問題，正確認(rèn)識(shí)化學(xué)中“量”與“結(jié)果”之間的關(guān)系。【解決問題】牛奶和茶一起喝，到底能不能形成腎結(jié)石，進(jìn)而對(duì)人體造成危害呢？請大家從視頻中獲取答案。環(huán)節(jié)3—應(yīng)用原理，解決問題【解決問題】從視頻中獲取經(jīng)驗(yàn)，請你總結(jié)，在生活中應(yīng)如何正確食用含有草酸的食物，以減少CaC2O4結(jié)石形成的風(fēng)險(xiǎn)。Q>Ksp：溶液中有沉淀析出；Q=Ksp：沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；Q<Ksp：溶液中無沉淀析出。任意時(shí)刻的離子積：Q=c(C2O42?)·c(Ca2+)?！痉治觥凯h(huán)節(jié)3—應(yīng)用原理，解決問題【回答】

①控制草酸的攝入量,降低人體內(nèi)C2O42—濃度,所以食用含草酸的食物要適量。②平時(shí)注意多飲水,降低代謝時(shí)腎臟內(nèi)C2O42—的濃度,減少CaC2O4形成。

③避免與Ca2+含量高的食物同食。④草酸能溶于水,食用前可用熱水焯洗含草酸的食物?！窘鉀Q問題】從視頻中獲取經(jīng)驗(yàn)，請你總結(jié)，在生活中應(yīng)如何正確食用含有草酸的食物，以減少CaC2O4結(jié)石形成的風(fēng)險(xiǎn)。Q<Ksp：溶液中無沉淀析出。研究發(fā)現(xiàn)，在飲用水、食物或牙膏中添加氟化物（如NaF），能起到預(yù)防齲齒的作用。這是因?yàn)榉x子能與羥基磷灰石發(fā)生反應(yīng)，生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]。氟磷灰石的溶解度比羥基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蝕?！緦W(xué)以致用1】氟化物預(yù)防齲齒的化學(xué)原理【資料】牙齒的表面有一薄層釉質(zhì)保護(hù)著，釉質(zhì)層的主要成分是難溶的羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]當(dāng)人進(jìn)食以后，口腔中的細(xì)菌在分解食物的過程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸，這些有機(jī)酸能夠長時(shí)間與牙齒表面密切接觸，使羥基磷灰石溶解：Ca5(PO4)3OH

+4H+

=5Ca2++3HPO42—

+H2O。

【問題】請根據(jù)材料分析氟化物預(yù)防齲齒過程中涉及的化學(xué)平衡知識(shí)?！净卮稹坎牧现猩婕暗幕瘜W(xué)平衡知識(shí)可以用下列離子方程式表示：Ca5(PO4)3OH(s)+F—(aq)?Ca5(PO4)3F(s)+OH—(aq)【分析】當(dāng)向Ca5(PO4)3OH沉淀中滴加F—時(shí)，可以使溶液中：Q[Ca5(PO4)3F]>Ksp[Ca5(PO4)3F]，

導(dǎo)致Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，生成Ca5(PO4)3F沉淀。Q[Ca5(PO4)3OH]<Ksp[Ca5(PO4)3OH]；

【資料】為了保證正常的生理活動(dòng)，人體各種體液的pH都要維持在一定的范圍。例如，血液的正常pH范圍是7.35?7.45，大多數(shù)體液都要保持一個(gè)較小的pH變化范圍，如果pH變化超出范圍，就可能產(chǎn)生危害。當(dāng)血漿的pH降到7.2以下會(huì)引起酸中毒，升至7.5以上會(huì)引起堿中毒，降至6.8以下或升至7.8以上，會(huì)危及生命安全。血漿中H2CO3/HCO3—緩沖體系對(duì)穩(wěn)定體系的酸堿度發(fā)揮著重要作用。H2CO3/HCO3—的緩沖作用可用下列平衡表示：【問題】請從平衡移動(dòng)的角度分析H2CO3/HCO3—緩沖體系如何穩(wěn)定體液的酸堿度。

【學(xué)以致用2】血液的酸堿平衡粒子反應(yīng)平衡

【分析】【學(xué)以致用3】鹽堿地中蘊(yùn)含的化學(xué)平衡知識(shí)【資料】鹽堿地（含較多NaCl、Na2CO3）不利于農(nóng)作物生長，通過施加適量石膏可以降低土壤的堿性。

已知25℃時(shí)，Ksp(CaCO3)=3.4×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5

。【問題】試從反應(yīng)和平衡的角度分析鹽堿地呈堿性的原因，以及用石膏降低其堿性的反應(yīng)原理?！痉治觥葵}堿地中含有Na2CO3

，CO32—會(huì)發(fā)生水解。石膏主要成分為CaSO4，CaSO4可以與CO32—反應(yīng)轉(zhuǎn)化為更難溶的CaCO3從而消耗CO32—。石膏降低其堿性的反應(yīng)原理是：石膏中的CaSO4與CO32—反應(yīng)生成更難溶的CaCO3，降低了c(CO32—)，【回答】鹽堿地呈堿性的原因是：CO32—+H2O?HCO3—+OH—；CO32—+CaSO4

?CaCO3+SO42—；使CO32—水解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(OH—)減小，從而降低了堿性?？偨Y(jié)粒子反應(yīng)平衡水溶液中的離子反應(yīng)與平衡認(rèn)識(shí)視角粒子觀變化觀平衡觀形成觀念弱電解質(zhì)的電離與平衡鹽類的水解與平衡難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡謝謝觀看高二—2019人教版—化學(xué)—選擇性必修1—第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡（復(fù)習(xí)答疑）1.在相同溫度時(shí)，100mL0.01mol/L醋酸與10mL0.1mol/L醋酸相比較下列數(shù)值中，前者大于后者的是（）A.溶液中CH3COOH的物質(zhì)的量

B.中和時(shí)所需NaOH的物質(zhì)的量C.CH3COOH的電離常數(shù)D.溶液中H+的物質(zhì)的量D（稀釋過程中促進(jìn)電離）（消耗NaOH的物質(zhì)的量相等）（相等）CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O（稀釋過程中促進(jìn)電離，即“越稀越電離”）【練習(xí)1】100mL0.01mol/L醋酸10mL0.1mol/L醋酸稀釋10倍前者后者2. 為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加熱并攪拌的條件下加入一種試劑，過濾后再向?yàn)V液中加入適量鹽酸，這種試劑是（）A.NH3·H2OB.NaOHC.Na2CO3

D.MgCO3Fe3++3H2O?Fe(OH)3

+3H+D【練習(xí)2】【分析】

加入的試劑應(yīng)滿足條件：①與H+反應(yīng)，促進(jìn)Fe3+水解；②不能引入雜質(zhì)離子。引入NH4+引入Na+引入Na++MgCO3Mg2++H2O+CO2↑→3.下列說法中正確的是（）A.在100℃時(shí)，pH約為6的純水呈酸性

B.將1mL1×10-6mol/L鹽酸稀釋至1000mL，所得溶液的pH為9C.常溫下，當(dāng)水電離出的c(H+)為1×10-13mol/L時(shí)，此溶液的pH可能為1或13D.將pH=2的鹽酸和醋酸各1mL分別稀釋至100mL，所得醋酸的pH略大C（中性）（接近中性）（促進(jìn)電離，pH偏小）若是堿溶液，則溶液中c(H+)=1×10-13mol/L，則pH=13；若是酸溶液，c(OH—)=