选修四第三章第一节

第一节弱电解质的电离 新课程化学选修4 化学反应原理 第三章水溶液中的离子平衡 2020年4月15日星期三8时46分33秒 1 弱电解质的电离 学习目标 1 了解强 弱电解质与结构的关系 正确书写电离方程式 2 理解弱电解质的电离平衡 以及温度 浓度等条件对电离平衡的影响 3 掌握电离平衡的建立以及电离平衡的移动 2020年4月15日星期三8时46分33秒 2 弱电解质的电离 1 什么叫电解质 知识回顾 在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物 实例 大多数有机物 SO3 CO2等 2 什么叫非电解质 在水溶液或熔化状态下能导电的化合物 实例 酸 碱 盐 H2O 2020年4月15日星期三8时46分33秒 3 弱电解质的电离 1 石墨能导电 所以是电解质 2 由于BaSO4不溶于水 所以不是电解质 3 盐酸能导电 所以盐酸是电解质 4 SO2 NH3 Na2O溶于水可导电 所以均为电解质 讨论以下几种说法是否正确 并说明原因 2 CO2 NH3等溶于水得到的水溶液能导电 但它们不是电解质 因为导电的物质不是其本身 3 难溶的盐 BaSO4等 虽然水溶液不能导电但是在融化时能导电 也是电解质 注意 2020年4月15日星期三8时46分33秒 4 弱电解质的电离 学与问 教材P40 酸 碱 盐都是电解质 在水中都能电离出离子 不同电解质的电离程度是否有区别 2020年4月15日星期三8时46分33秒 5 弱电解质的电离 体积相同 浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应 并测量溶液的pH值 备注 Mg条使用前应用砂纸打磨 除去表面的氧化膜 pH lgc H 实验3 1 产生气泡的速度较快 产生气泡的速度较慢 1 3 教材P40 2020年4月15日星期三8时46分33秒 6 弱电解质的电离 开始0 1mol LHCl与镁条反应剧烈 说明0 1mol LHCl中氢离子浓度大 由pH 1可知氢离子浓度为0 1mol L 说明HCl在水中完全电离 而开始0 1mol LCH3COOH与镁条反应较慢 说明其氢离子浓度比盐酸小 由pH 3可知氢离子浓度为0 001mol L 说明醋酸在水中部分电离 结论 不同电解质在水中的电离程度不一定相同 探究结果 2020年4月15日星期三8时46分33秒 7 弱电解质的电离 一 强弱电解质 强电解质 弱电解质 在水溶液中能够完全电离的电解质 包括大多数盐类 强酸 强碱 在水溶液中部分电离的电解质 包括弱酸 如HAc H2S 弱碱 如NH3 H2O 和水 NaCl Na Cl 2020年4月15日星期三8时46分33秒 8 弱电解质的电离 电离方程式 1 强电解质用 弱电解质用 2 多元弱酸分步电离 分步写 以一级电离为主 3 多元弱碱分步电离但一步书写 如 Cu OH 2Cu2 2OH 2020年4月15日星期三8时46分33秒 9 弱电解质的电离 强 弱电解质的表示方法 规律 练习 写出下列物质的电离方程式 1 HClO 2 KHSO4 3 NaHCO3 4 CaCO3 5 Cu OH 2 6 H3PO4 H ClO K H SO42 Ca2 CO32 Cu2 2OH H2PO4 HPO42 Na HCO3 2020年4月15日星期三8时46分33秒 10 弱电解质的电离 常见的弱电解质 弱酸 HF HClO H2S H2SO3 H3PO4 H2CO3 CH3COOH等 弱碱 NH3 H2O Fe OH 3 Al OH 3 Cu OH 2等 水 极弱的电解质 常见的强电解质 强酸 HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4等 强碱 NaOH KOH Ba OH 2 Ca OH 2等 绝大多数盐 NaCl NH4 2SO4 BaSO4 CaCO3等 常见的强电解质和弱电解质 2020年4月15日星期三8时46分33秒 11 弱电解质的电离 1 电解质的强弱是由物质的内部结构决定的 2 电解质的强弱与化学键没有必然联系 3 电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系 4 电解质的强弱与电解质的溶解性无关 理解强 弱电解质的注意事项 2020年4月15日星期三8时46分33秒 12 弱电解质的电离 下列物质能导电的是 属于强电解质的是 属于弱电解质的是 属于非电解质的是 a 铜丝b 金刚石c 石墨d NaCle 盐酸f 蔗糖g CO2h Na2Oi 硬脂酸j 醋酸k 碳酸l 碳酸氢铵m 氢氧化铝n 氯气o BaSO4 ace dhlo ijkm fg 2020年4月15日星期三8时46分33秒 13 弱电解质的电离 练习 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时 为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量 可向盐酸中加入适量的 A NaOH 固 B H2OC CuSO4 固 D CH3COONa 固 BD 2020年4月15日星期三8时46分33秒 14 弱电解质的电离 练习 1 1mol L的盐酸 醋酸 硫酸各1L 分别加入足量的铁 开始反应时产生氢气的速率 最终收集到的氢气的物质的量 2 pH都为1的盐酸 醋酸 硫酸各1L 分别加入足量的铁 开始反应时产生氢气的速率 最终收集到的氢气的物质的量 硫酸 盐酸 醋酸 硫酸 盐酸 醋酸 三者相等 醋酸 硫酸 盐酸 2020年4月15日星期三8时46分33秒 15 弱电解质的电离 练习 1 强弱电解质与结构的关系 2020年4月15日星期三8时46分33秒 16 弱电解质的电离 小结 2 强电解质与弱电解质的比较 小结 完全电离 部分电离 不可逆过程 可逆过程 电离方程式用等号 电离方程式用可逆符号 水合离子 分子 水合离子 离子符号或化学式 分子式 强酸 强碱 多数盐 部分碱性氧化物 弱酸 弱碱 水 2020年4月15日星期三8时46分33秒 1 弱电解质的电离 所以 实际上在醋酸的水溶液中存在下面的可逆过程 CH3COOHH CH3COO 二 弱电解质的电离 思考 为什么醋酸溶于水时只有部分分子电离成H 和CH3COO 呢 2020年4月15日星期三8时46分33秒 18 弱电解质的电离 电离平衡 在一定条件 如温度 浓度 下 当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 这叫做电离平衡 电离平衡的定义 2020年4月15日星期三8时46分33秒 19 弱电解质的电离 特点 动电离平衡是一种动态平衡 定条件不变 溶液中各分子 离子的浓度不变 溶液里既有离子又有分子 变条件改变时 电离平衡发生移动 逆弱电解质的电离 1 与化学平衡一样 电离平衡也是动态平衡 2 化学平衡原理也适用于电离平衡 当浓度等条件改变时 弱电解质的电离平衡也会发生移动 电离平衡的特点 2020年4月15日星期三8时46分33秒 20 弱电解质的电离 思考 用化学平衡的原理分析 如何增大醋酸的电离度 练习 稀氨水中存在下述电离平衡 NH3 H2O NH3 H2O NH4 OH 试分析分别向溶液中加入下列物质时平衡如何移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 减小 增大 增大 2020年4月15日星期三8时46分33秒 21 弱电解质的电离 电离过程是吸热过程 断键 温度升高 平衡向电离方向移动 电离程度增大 弱电解质溶液稀释平衡向电离方向移动 相当于气体减压平衡向体积扩大 即微粒数目扩大的方向移动 电离程度增大 加入含有与弱电解质离子的强电解质固体 则电离平衡向逆方向移动 电离程度减小 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时 可以使电离平衡向电离方向移动 电离程度增大 遵循勒夏特列原理 减弱 1 温度 2 浓度 3 同离子效应 4 化学反应 影响电离平衡的因素 2020年4月15日星期三8时46分33秒 22 弱电解质的电离 弱电解质加水稀释时 电离程度 离子浓度 填变大 变小 不变或不能确定 变大 不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线 问题探讨 浓溶液或纯物质 弱电解质 稀释过程中离子浓度变化 开始时 离子浓度增大倍数大于体积增加倍数 当变为稀溶液后 离子浓度增大倍数小于体积增大倍数 所以 浓溶液或纯物质稀释过程中 离子浓度先增加后减小 2020年4月15日星期三8时46分33秒 23 弱电解质的电离 最小 最小 最大 增大 增大 减小 不变 不变 不变 不变 不变 不变 一元弱酸HA电离过程中体系各粒子浓度的变化 2020年4月15日星期三8时46分33秒 24 弱电解质的电离 一元弱碱BOH生成过程中体系各粒子浓度的变化 最大 最大 最小 减小 减小 增大 不变 不变 不变 不变 不变 不变 2020年4月15日星期三8时46分33秒 25 弱电解质的电离 思考 怎样定量比较弱电解质的相对强弱 电离程度相对大小怎么比较 科学视野电离常数 K 阅读教材 P42 并思考 1 什么叫电离常数 2 电离常数的意义是什么 3 怎样用电离常数比较弱电解质的相对强弱 4 影响电离常数的因素是什么 2020年4月15日星期三8时46分33秒 26 弱电解质的电离 电离常数 K 电离平衡的平衡常数 对于一元弱酸HAH A 平衡时 对于一元弱碱MOHM OH 平衡时 2 意义 1 表达式 K值越大 电离程度越大 相应弱酸 或弱碱 的酸 或碱 性越强 实验3 2 硼酸与碳酸比较 2020年4月15日星期三8时46分33秒 27 弱电解质的电离 3 影响电离平衡常数的因素 温度 K值只随温度变化 多元弱酸的电离是分步进行的 每一步的电离程度是不一样的 K1 K2 K3 因此 多元弱酸的酸性由第一步电离决定 注意 用平衡移动原理来解释 如 二元弱酸H2S的电离分两步 第二步较难 2020年4月15日星期三8时46分33秒 28 弱电解质的电离 电离难的原因 a 第一步电离出H 后 剩下的酸根阴离子带负电荷 增加了对H 的吸引力 使第二个H 电离困难得多 b 第一步电离出的H 抑制了第二步的电离 2020年4月15日星期三8时46分33秒 29 弱电解质的电离 弱电解质电离程度相对大小的另一种参数 电离度 知识拓展 2020年4月15日星期三8时46分33秒 30 弱电解质的电离 试根据课本中 43表3 1 几种多元弱酸的电离常数 比较它们的相对强弱 草酸 磷酸 柠檬酸 碳酸 练习 2020年4月15日星期三8时46分33秒 31 弱电解质的电离 巩固练习 1 在下列化合物中 既能在熔化状态 又能在溶液状态导电的物质是 A NaClB 冰醋酸C CH3CH2OHD H2SO42 在含有酚酞的0 1mol L氨水中加入少量的NH4Cl晶体 则溶液颜色 A 变蓝色B 变深C 变浅D 不变 A C 2020年4月15日星期三8时46分33秒 32 弱电解质的电离 3 下列物质在水中电离的电离方程式书写正确的是 A NaHSO4 Na H SO42 B NaHCO3 Na H CO32 C CH3COOH CH3COO H D H2CO3 2H CO32 AC 2020年4月15日星期三8时46分33秒 33 弱电解质的电离 4 下列性质能说明甲酸是弱酸的是 A 1mol L的甲酸溶液的C H 0 01mol LB 甲酸与水以任意比互溶C 10mL1mol L甲酸恰好与10mL1mol LNaOH溶液完全反应D 在相同条件下 甲酸的导电性比一元弱酸溶液弱5 足量的铝和一定量的盐酸反应 加下列物质可减慢反应速率 但又不影响H2总量 A Al2O3 s B Na2SO4 aq C K2CO3 s D CH3COONa s AD BD 2020年4月15日星期三8时4