高中化学苏教版选修4弱电解质的电离教案

弱电解质的电离复习目标：1.使学生了解电解质、强电解质和弱电解质的概念 2使学生了解强、弱电解质与结构的关系，正确书写电离方程式。3使学生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复习重点：电离平衡的建立以及电离平衡的移动。复习难点：电离平衡的建立以及电离平衡的移动。课时划分：一课时教学过程：一、电解质有强弱之分 强电解质：_。弱电解质：_。电解质强电解质（完全电离）活泼金属的氧化物离子键或部分强极性共价键离子化合物大多数盐强碱强酸弱电解质（部分电离）弱酸极性键共价化合物弱碱水【练习】1下列物质中属于非电解质，但放入水中后所得溶液导电性明显增强的是（ B ）A金属钠B三氧化硫 C氯化钠 D乙醇2、下列物质中属于电解质，但在给定条件下不能导电的是 ( B ) A.稀硫酸 B.液态溴化氢 C.铝 D.蔗糖3、下列关于电解质电离的叙述中，正确的是 （ BD ）A.碳酸钙在水中溶解度很小，其溶液的电阻率很大，所以碳酸钙是弱电解质 B.碳酸钙在水中的溶解度很小，但被溶解的碳酸钙全部电离，所以碳酸钙是强电解质 C.氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质 D.水难电离，纯水几乎不导电，所以水是弱电解质4甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（ BD ）A甲酸能与水以任意比互溶 B1mol/L甲酸溶液的PH约为2C10mL1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应D在相同条件下，甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱5.下列物质中CuNaCl固体NaOH固体K2SO4溶液CO2蔗糖NaCl溶液H2O酒精NH3HF。_是电解质_是非电解质 _既不是电解质，也不是非电解质6.下列电解质中，NaCl、NaOH，NH3H2O、CH3COOH，BaSO4,AgCl，Na2O,K2O，Na2O2_是强电解质_是弱电解质。注意：离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电，而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电二弱电解质的电离过程是可逆的1.电离平衡：在一定条件 (如温度，压强) 下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程 就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。2.电离平衡的特征：动：v离子化= v分子化0的动态平衡定：条件一定，各组分不变，条件是指：。变：条件改变，平衡移动3. 电离方程式的书写 CH3COOH CH3COO + H ；NH3H2O NH4 +OH；H2O H + OH规律：多元弱酸分步电离，多元弱碱一步电离；如H2CO3H+HCO3-；HCO3- H+CO32-。练习：3.写出下列物质的电离方程式：NaCl：_；NaOH ：_；H2SO4：_；NaHCO3:_ ；NaHSO4:_；CH3COOH_。4.弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡符合勒夏特列原理(2)影响弱电解质电离平衡的因素有：温度：升高温度有利于电离(因为电离过程是热的)浓度：溶液稀释有利于电离同离子反应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制电离。 加入能反应的物质【练习】1在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2+2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（ BD ）A加入少量MgCl2固体 B加入少量Na2CO3固体 C加入少量KCl固体 D加入少量Ba(OH)2固体 2在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后，其变化结果是（ CD ）A氢离子浓度变小B醋酸的浓度减小C酸性增强，PH变D醋酸根离子浓度变小3已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后，要使HClO浓度增大可加入ANaCl固体B水CCaCO3固体DNaOH固体答案：C。三.电离常数 与化学平衡常数相似，在弱电解质溶液中也存在着电离平衡常数，叫做电离常数。只与温度有关。电离常数能用来计算弱酸溶液中的H的浓度及比较弱酸酸性相对强弱。例如，醋酸，碳酸和硼酸298K时的电离常数分别是1.7510-5，4.410-7 (第一步电离)和5.810-10由此可知，+醋酸，碳酸和硼酸的酸性依次减弱。1、一元弱酸和弱碱的电离平衡常数 如：CH3COOH CH3COO + H Ka=NH3H2O NH4 +OH Kb=注：K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。所以可以用Ka或Kb的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。K只与温度有关，不随浓度改变而改变。1、多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。如H3PO4的电离：H3PO4 H + H2PO4- K1H2PO4- H + HPO42- K2HPO42- H + PO43- K3注：K1K2K3K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。四、介绍电离度概念不同的弱电解质在水溶液里的电离程度是不同的。有的电离程度大，有的电离程度小。这种电离程度的大小，可用电离度来表示。所谓电解质的电离度就是当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。电解质的电离度常用符号来表示： 一般说来，电解质越弱，电离度越小。所以电离度 的大小，可以表示弱电解质的相对强弱。典型例题剖析【例题1】在醋酸的稀溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO+ H。加入冰醋酸，即CH3COOH增大，平衡一定向电离方向移动，从而使CH3COO、H均增大。因此，CH3COOH的浓度越大，其H+也越大，但其电离度要减小。若加水稀释，即CH3COOH、CH3COO、H均同时减小，而平衡右边两种微粒浓度均减小，因此平衡向右移动。请回答：氢硫酸溶液存在如下平衡：H2S H+HS，HS H+S2。现使该溶液中PH值增大，则 S2如何变化？请用电离平衡移动原理解释为何Al (OH)3既能溶于强酸，又能溶于强碱？设计一个实验，证明CH3COOH是弱电解质，盐酸为强电解质？解析：H2S溶液PH值增大，即H减小，一是加入强碱，则平衡一定向右移动S2增大。二是可加入水稀释，尽管平衡向右移动，S2物质的量一定增大，但溶液的体积增加得更大。因此，S2降低。由于Al (OH)3同时存在如下平衡：H+AlO2+H2OAl (OH)3Al3+3OH，加入强酸平衡向Al3方向移动，加入强碱，平衡向AlO2方向移动。 先分别用PH试纸测定CH3COOH、HCl的PH值，然后各取10 mL的两种酸，稀释为100mL，再分别测定PH值，盐酸PH值增大一个单位，而CH3COOH小于1个单位）。【例题2】0.1mol/L氨水中，存在着NH3H2O NH4+OH- DE电离平衡，当改变条件时，用箭头表明变化。解析：考查弱碱溶液中电离平衡与外界条件改变相依赖的关系。值得注意的是加入水，冲稀与促进电离的关系。0.1mol/L是较稀溶液，促进电离但会减少离子的浓度。【例题3】下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是 A熔化时不导电 B不是离子化合物，而是极性共价化合物C水溶液的导电能力很差 D溶液中已电离的离子和未电离的分子共存。解析：解答此题必须明确强弱电解质的有关概念。(1)弱电解质在水溶液中部分电离，因此在溶液中已电离出的离子和未电离的分子一定共存，选项D正确。(2)有些电解质(无论强弱)在熔化时不能电离，故不能导电，如极性共价化合物H2SO4、H3PO4(弱电解质)，可见选项A不是答案。(3)从结构上讲极性共价化合物可能为强电解质如强酸，可以是非电解质如NH3，也可以是弱电解质如HF、H2S等，因此选项B也不是答案。(4)溶液的导电能力与溶液离子的浓度有关，强电解质的稀溶液导电能力也很差。因此在没有浓度限制时不能用导电能力强弱来判断强弱电解质。C不是答案。答案：D【例题4】一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如图所示曲线，请回答。(1)“O”点为什么不导电_。(2) a、 b、 c三点的pH由小到大的顺序为_。(3)a、b、c三点中，醋酸的电离度最大的一点是_。(4)若使c点溶液中的CH3COO-提高，在如下措施中，可选择 A加热B加很稀的NaOH溶液C加固体KOHD加水E加固体CH3COONaF加Zn粒(5)在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是 AH BH个数CCH3COOH分子数 DHCH3COOH解析： (1)因为冰醋酸未电离，无离子。(2)从图象可知a、b、c三点导电能力大小顺序为bac，说明溶液中H+离子浓度大小顺序为 bac，因此pH由小到大的顺序为bac。(3)因为在一定温度下，溶液越稀电离度越大，因此c点的电离度最大。(4)在醋酸溶液中存在下列平衡：CH3COOHCH3COO-+ H;H0由此可知加热以及加固体KOH、加Zn粒均可使平衡正向移动，且CH3COO-增大。加入很稀的NaOH溶液，加水虽也可使平衡正向移动，但因溶液冲稀，所以CH3COOH减小。加入固体CH3COONa，平衡逆向移动，但因加入较多CH3COO-，故使其浓度增大，因此答案为(A)、(C)、(E)、(F)。(5)在稀释过程中，CH3COOH的电离度增大，因而H个数肯定增大，CH3COOH分子数不断减小,HCH3COOH=n(H) n(CH3COOH),所以HCH3COOH不断增大.答案：(B)、(D)。【例题5】 对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。 若25时有HAH+A，则K=式中：K为电离平衡常数，只与温度有关，c为各微粒的平衡浓度。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KCH3COOHCH3COOHCH3COO+H+176105H2CO3H2CO3H+HCO3HCO3H+CO32K1=431107K2=5611011H2SH2SH+HSHSH+S2K1=91108K2=111012H3PO4H3PO4H+H2PO4H2PO4H+HPO42HP42H+PO43K1=752103K2=623108K3=2201013回答下列各题： (1)K只与温度有关，当温度升高时，K值_(填“增大”、“减小”、“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、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸，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之间存在着数量上的规律，此规律是_，产生此规律的原因是_。 解析: (1)温度升高，促进电离，所以K值增大 (2)K值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强 (3)H3PO4 HPO42(4)K1：K2：K31：105：1010 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用 疑难点拨一、探究物质的导电性应注意的若干问题1、电解质、非电解质的导电性电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。注意：（1）能导电的物质不一定就是电解质，如铜、石墨等；（2）电解质不一定能导电，如熔融的NaCl能导电，但NaCl晶体、HCl气体等均不导电。非电解质在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。水溶液能导电的化合物也有可能是非电解质，如SO2、NH3的水溶液能导电，是因其与水作用后的生成物电离所致，并非自身电离出自由离子，所以它们是非电解质。2、离子化合物、共价化合物的导电性离子化合物阴、阳离子间通过离子键形成的化合物。固态不导电，溶于水或受热熔化时能导电。共价化合物不同的原子间通过共用电子对形成的化合物。液态都不导电，只有部分共价化合物溶于水时能导电。如能证明氯化氢是共价化合物的事实只能是：液态氯化氢不导电。3、导电性强弱与电解质强弱的关系电解质溶液的导电性强弱与溶液中自由移动的离子浓度（严格说电荷浓度）有关。强电解质溶于水后几乎完全电离的电解质；弱电解质溶于水后只有部分电离的电解质。（1）强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。（2）难溶性盐（如BaSO4、AgCl等）在水中的溶解度极小，致使电离产生的离子浓度太小，因而导电能力很弱，但由于它们是离子化合物，在水溶液中溶解的那部分能完全电离，故它们仍属于强电解质。（3）溶液导电性的强弱与电解质的强弱没有必然的联系。导电能力强的溶液不一定是强电解质的溶液，强电解质的溶液不一定导电能力就强。4、 导电性强弱与电离平衡移动的关系当外界条件（如温度、浓度等）发生变化时，会破坏原电离平衡。电离平衡的移动会引起离子浓度和溶液导电性的变化。以0.1 mol/L CH3COOH为例，加水稀释溶液的过程中导电能力变化的比较：（1）冰醋酸加水稀释（如图1）（2）0.1 mol/L醋酸溶液加水稀释（如图2）二、以氨水为例分析电离常数、电离度与电离平衡的关系以氨水为例，氨水的K电离可表示为：当温度升高，氨水的K电离增大，这样，其中的c(NH3H2O)要减小，而c(NH4)和c(OH-)要增大，这说明电离平衡向分子离解为离子的方向发生了移动。如果温度不变，通入氨气，使c(NH3H2O)增大，由于K电离不变，则c(NH4)和c(OH-)也必将增大，即电离平衡向分子离解为离子的方向发生了移动。同样地，如果加入NH4，使c(NH4)增大，由于K电离不变，则c(NH3H2O)要增大，c(OH-)要减小，说明电离平衡向离子结合成分子的方向发生了移动。所以，我们用电离平衡来分析温度和浓度对电离平衡移动的影响时，只要把数学中正比和反比的关系运用于，根据电离常数，我们还可以知道电离度为什么会与弱电解质的浓度有关。仍以氨水为例，设氨水的浓度为cmolL，它的电离度为。那么在该氨水中发生电离的NH3H2O分子浓度为cmolL，同时生成的铵根离子和氢氧根离子的浓度也都是c molL。我们可用下式进行分析： 如果我们把1-近似地取为1，这样从上式可知，和c有关，c越大，越小。如果5，用求得的值和实验测定值很接近，我们一般就用该式来计算的值由于电离度的大小与浓度有关，因此，必须用相同浓度下电离度的大小来比较弱酸之间的相对强弱。而电离常数与浓度无关，所以用电离常数来比较弱酸的相对强弱就比用电离度方便得