人教版选修4 第3章第1节 弱电解质的电离 学案 (4).doc

1理解强电解质、弱电解质的概念。2能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，正确书写电离方程式。3理解一定条件下弱电解质的电离平衡移动。4了解电离常数的概念、表达式和意义。 细读教材记主干1电解质和非电解质(1)电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质。(2)非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质。下列物质中：cu、nacl固体、naoh固体、k2so4溶液、co2、蔗糖、nacl溶液、ch3cooh、酒精。是电解质，是非电解质，既不是电解质，也不是非电解质。2强电解质和弱电解质(1)强电解质：在水溶液中全部电离的电解质。(2)弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。3弱电解质的电离(1)ch3cooh的电离方程式：ch3coohch3cooh。(2)弱电解质的电离平衡弱电解质电离成离子的速率随着溶液中弱电解质浓度的减小而减小，同时离子结合成分子的速率不断增大，两者的速率相等时，达到电离平衡状态。4强、弱电解质的比较强电解质弱电解质定义在水溶液中能完全电离的电解质在水溶液中只能部分电离的电解质共同点都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电化学键类型离子键或强极性键弱极性键电离程度完全电离部分电离电解质在溶液中的存在形式只存在电解质电离产生的阴、阳离子，不存在电解质分子大量存在电解质的分子，少量存在弱电解质电离产生的离子电离过程不可逆，不存在电离平衡，电离方程式用“=”表示可逆，存在电离平衡，电离方程式用“”表示化合物类型强酸：h2so4、hcl、hno3等；强碱：naoh、koh、ba(oh)2等；大多数盐：包括可溶性盐及难溶性盐(钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶，baso4、caco3等难溶)弱酸：h2co3、hf、h2s、ch3cooh等；弱碱：nh3h2o等；极少数盐：(ch3coo)2pb；h2o等新知探究盐酸的醋酸的比较名师点拨强电解质、弱电解质与溶液的导电性强电解质和弱电解质是依据电解质在溶液中的电离程度区分的，而溶液导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷的高低，即：强电解质的导电能力不一定强，弱电解质的导电能力不一定弱。(1)强电解质溶液浓度很小时，导电能力也会很差。(2)弱电解质溶液浓度较大而形成的离子浓度较大时，导电能力也会很强。对点演练1有下列电解质：nh4clnaohh2snahco3 h3po4h2so4请用以上物质的序号，填写下列空白：(1)属于强电解质的_ ；(2)属于弱电解质的有_。解析强酸(h2so4)、强碱(naoh)、盐(nh4cl、nahco3)属于强电解质；弱酸(h2s、h3po4)属于弱电解质。答案(1)(2)新知探究1电离方程式的书写(1)强电解质完全电离，用“=”表示。如：nacl=nacl，h2so4=2hso。(2)弱电解质部分电离，用“”表示，如ch3coohch3cooh，nh3h2onhoh。(3)多元弱酸的电离是分步进行(发生)的，其电离方程式分步写，如h2s(二元弱酸)的电离为：h2shhs、hshs2。(4)多元弱碱的电离一步写，如：cu(oh)2cu22oh。2电离平衡(1)定义在一定条件下(如温度和浓度)，电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。(2)建立过程(用vt图像描述)(3)电离平衡的特征(4)影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。外因：a温度：升高温度使电离平衡向电离的方向移动。b.浓度：浓度降低，电离平衡向电离的方向移动，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小。c相同离子：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质时，电离平衡逆向移动。d反应离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。以0.1 mol/l的醋酸溶液中存在的平衡为例具体分析平衡移动的情况：ch3coohch3cooh，分别改变下列条件时，平衡的变化如表所示：对点演练2写出下列电解质在水溶液中的电离方程式(1)h2so4：_；(2)hclo：_；(3)nh3h2o：_；(4)nahco3：_；(5)nahso4：_。答案：(1)h2so4=2hso(2)hclohclo(3)nh3h2onhoh(4)nahco3=nahco，hcohco(5)nahso4=nahso3双选醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()a1 mol/l的醋酸溶液中，c(h)0.01 mol/lb醋酸以任意比与水互溶c10 ml 1 mol/l的醋酸溶液恰好与10 ml 1 mol/l的naoh溶液完全反应d在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱解析a项中若醋酸完全电离，则c(h)1 mol/l，而现在c(h)0.01 mol/l，说明醋酸部分电离，为弱电解质；c项是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；d项是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，盐酸中的hcl是完全电离的，则醋酸是部分电离，为弱电解质。答案a、d新知探究(1)概念在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中离子浓度之积与分子浓度的比值是一个常数。(2)表达式对于abab，k。(3)意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下，k值越大，弱电解质的电离程度越大。名师点拨有关电离常数的注意事项(1)电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，k值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数k只随温度的变化而变化，升高温度，k值增大。(4)多元弱酸电离常数：k1k2k3，其酸性主要由第一步电离决定，k值越大，相应酸的酸性越强。对点演练4下列关于电离常数(k)的说法中正确的是()a电离常数(k)越小，表示弱电解质电离能力越弱b电离常数(k)与温度无关c不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(k)不同d多元弱酸各步电离常数相互关系为k1k2k3解析电离常数表示电离程度的大小，k值越大，电离程度越大；电离常数是一个温度的函数，温度不变时电离常数不变；多元弱酸的电离常数关系为k1k2k3。答案a5(2016石家庄高二期末检测)已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010分别是下列三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：nacnhno2=hcnnano2，nano2hf=hno2naf。根据判断，下列叙述不正确的是()ak(hf)7.2104bk(hno2)4.91010c反应nacnhf=hcnnaf可以发生dk(hcn)k(hno2)k(hf)解析酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，强酸能和弱酸的盐生成弱酸，根据反应，酸的强弱顺序是hcnhno2hf，则k(hcn)k(hno2)k(hf)，a正确，b错误，d正确；根据酸性hcna开始反应时的速率ab参加反应的锌的物质的量ab反应过程的平均速率ba盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余a b c d解析：选a锌与盐酸和醋酸的反应本质相同：zn2h=zn2h2。开始时c(h)相同，因此开始时反应速率相同；因放出h2的质量相同，所以参加反应的锌相等；随着反应的进行，醋酸的电离平衡被破坏，向着电离方向移动，故h的变化小于盐酸，所以反应过程中醋酸的平均反应速率大于盐酸；锌不可能在醋酸中剩余，因为醋酸能够提供的h远大于盐酸。11体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(cl)n(ch3coo)0.01 mol，下列叙述错误的是()a它们分别与naoh完全中和时，醋酸溶液所消耗的naoh多b它们分别与足量caco3反应时，放出的co2一样多c两种溶液的ph相同d分别用水稀释相同倍数时，n(cl)n(ch3coo)解析：选b盐酸中的n(cl)等于醋酸中的n(ch3coo)，即两溶液中n(h)相同、ph相同。则a项消耗的naoh、b项放出的co2均为醋酸多。稀释促进ch3cooh电离，n(ch3coo)变大而n(cl)不变，所以d项正确。12在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和c(h)都相等，向两个烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法中，不正确的是()a甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大b甲烧杯中的酸一定过量c两个烧杯中参加反应的锌等量d反应开始后乙烧杯中的c(h)始终比甲烧杯中的c(h)大解析：选b由于强酸在溶液中完全电离，而弱酸只有少部分电离，因此，当ph相等即c(h)相等时，c(ch3cooh)c(hcl)，若加入的锌粒质量相等且过量时，放出的氢气必然是醋酸多，要使放出的氢气相等，ch3cooh必须有剩余。这有两种情况：加入zn量相等时，hcl完全反应或有剩余，ch3cooh有剩余；加入zn量不等时，一定是盐酸中zn有剩余，ch3cooh中zn不足。其原因分别是盐酸本身能够提供的最大氢离子的量少，如果再不完全反应，放出的氢气就更不可能相等了；反应开始后，由于醋酸存在电离平衡，氢离子的减小幅度比盐酸中的小，故应始终比盐酸中的氢离子浓度大。二、非选择题13(1)下列物质：石墨三氧化硫液态氯化氢 氯气熔融的硫酸钾食盐晶体硫酸溶液乙醇冰醋酸nh3h2o，其中能够导电的是_，强电解质是_，弱电解质是_，非电解质是_。 (2)h2s溶于水的电离方程式为_ _。 向h2s溶液中加入cuso4溶液时，电离平衡向_移动，c(h)_，c(s2)_。 向h2s溶液中加入naoh固体时，电离平衡向_移动，c(h)_，c(s2)_。若将h2s溶液加热至沸腾，c(h2s)_ _。 若要增大h2s溶液中c(s2)，最好加入_。解析：(1)有自由移动的离子或自由电子的物质才能导电，石墨中存在自由移动的电子，熔融的硫酸钾、硫酸溶液中存在自由移动的离子，所以可以导电。强电解质是指在水溶液中能够完全电离的电解质，液态氯化氢、熔融的硫酸钾、食盐晶体都是强电解质。冰醋酸、nh3h2o在水溶液中不能完全电离，属于弱电解质。非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物，其中三氧化硫、乙醇符合，它们属于非电解质。石墨、氯气属于单质，既不是电解质也不是非电解质，硫酸溶液是混合物，它不是电解质也不是非电解质。(2)h2s是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式应为：h2shhs，hshs2。中，当加入cuso4时，因发生反应cu2s2=cus，使平衡右移，导致c(h)增大，但c(s2)减小。中，当加入naoh固体时，因发生反应hoh=h2o，使平衡右移，导致c(h)减小，但c(s2)增大。中，当加热h2s溶液至沸腾时，因h2s挥发，使c(h2s)减小。中，增大c(s2)最好是加入只与h反应的物质，可见加入强碱如naoh固体最适宜。答案：(1)(2)h2shhs，hshs2右增大减小右减小增大减小naoh固体(或其他强碱)14今有盐酸、醋酸、硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等。a三种溶液中的c(h)大小关系为_ _。b取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的naoh溶液完全中和，所需naoh溶液体积大小关系为_。c若取等质量zn分别跟这三种溶液反应，使zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为 _。(2)若三种溶液的c(h)相等。a三种酸的物质的量浓度大小关系为_。b取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的naoh溶液完全中和，所需naoh溶液体积大小关系为_。c若取等质量zn分别跟这三种溶液反应，使zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为_。解析：(1)三种酸的物质的量浓度相等的前提下：a.h2so4为二元强酸；ch3cooh为弱酸，部分电离，故。b.三种酸的物质的量相等，但h2so4为二元酸，所以消耗的naoh是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的naoh相等，所以。c.等质量的zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等，消耗的h2so4最少，所以。(2)三种酸溶液的c(h)相等的前提下：a.ch3cooh是弱酸，c(ch3cooh)c(h)，c(h2so4)c(h)，c(hcl)c(h)，所以。b.等体积的三种溶液中，n(ch3cooh)n(hcl)，而hcl和h2so4都是强电解质，两溶液中的n(h)相等，消耗naoh一样多，所以。c.等质量的zn完全反应，消耗的n(h)相等，所以溶液c(h)大的消耗体积最小，h2so4与hcl的c(h)相等，而ch3cooh在反应中会电离产生h，所以消耗体积最小，所以。答案：(1)a.bc(2)a.bc15.在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力i随加入水的体积v变化的曲线如图所示。请回答：(1)“o”点导电能力为0的理由是_。(2)a、b、c三点处，溶液的c(h)由小到大的顺序为_。(3)a、b、c三点处，电离程度最大的是_。(4)若要使c点溶液中c(ch3coo)增大，溶液c(h)减小，可采取的措施是_；_；_。解析：溶液的导电能力主要由离子浓度来决定，题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中，离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小，故c(h)是b点最大，c点最小，这是因为c(h)，加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，n(h)增大，使c(h)有增大的趋势，而v(aq)增大使c(h)有减小的趋势，c(h)是增大还是减小，取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。在“o”点时，未加水，只有醋酸，因醋酸未发生电离，没有自由移动的离子存在，故不能导电；要使ch3coo的浓度增大，可通过加入oh、活泼金属等使平衡正向移动。答案：(1)在“o”点处醋酸未电离，无离子存在(2)cab(3)c(4)加少量naoh固体加少量na2co3固体加入zn、mg等金属能力提升16下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 )。酸电离方程式电离平衡常数kch3coohch3coohch3cooh1.76105h2co3h2co3hhcohcohcok14.4107k24.71011h2sh2shhshshs2k11.3107k27.11015h3po4h3po4hh2poh2pohhpohpohpok17.1103k26.3108k34.21013回答下列问题：(1)当温度升高时，k值_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)在温度相同时，各弱酸的k值不同，那么k值的大小与酸性的相对强弱有何关系？_。 (3)若把ch3cooh、h2co3、hco、h2s、hs、h3po4、h2po、hpo都看成是酸，其中酸性最强的是_，最弱的是_。 (4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的k1、k2、k3之间存在着一定的