第一单元弱电解质的电离平衡

1、第一单元第一单元 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡一、学习目标一、学习目标 1 1了解强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异了解强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异及原因，了解强、弱电解质与物质结构的关系，在化学及原因，了解强、弱电解质与物质结构的关系，在化学平衡概念的基础上理解电离平衡概念。平衡概念的基础上理解电离平衡概念。 2 2了解酸碱电离理论，能运用电离平衡原理解释了解酸碱电离理论，能运用电离平衡原理解释弱电解质在水溶液中的电离情况，会书写电离方程式。弱电解质在水溶液中的电离情况，会书写电离方程式。 3 3知道水的离子积常数，知道电离平衡常数与弱知道水的离子积常数，知道电离平衡常数与

2、弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。 4 4通过活动与探究，学习科学探究的一般方法，通过活动与探究，学习科学探究的一般方法，培养提出问题、探究问题和解决问题的能力。培养提出问题、探究问题和解决问题的能力。 5 5通过强、弱电解质概念的学习，掌握学习概念通过强、弱电解质概念的学习，掌握学习概念性知识的常用方法：归纳法和演绎法。性知识的常用方法：归纳法和演绎法。电解质：电解质：非电解质：非电解质：在水溶液中在水溶液中或或熔融状态时能够熔融状态时能够导电的导电的化合物化合物。在水溶液中在水溶液中和和熔融状态时都不熔融状态时都不能导电的能导电的化合物化合物。NaClNaC

3、l溶液溶液 NaOHNaOH H H2 2SOSO4 4、Cu Cu CHCH3 3COOH COOH NHNH3 3H H2 2O O、 COCO2 2 乙醇乙醇 水水一、强电解质和弱电解质一、强电解质和弱电解质 1 1、电解质和非电解质、电解质和非电解质强调强调：电解质和非电解质都是对化合物来说。电解质和非电解质都是对化合物来说。 单质既不是电解质也不是非电解质单质既不是电解质也不是非电解质电解质本身不一定能导电电解质本身不一定能导电 你能解释下列事实吗你能解释下列事实吗? ?部分电器外壳上有禁止触摸标记部分电器外壳上有禁止触摸标记 2电解水制电解水制H2、02时，需要向水中加时，需要向水

4、中加入少量的入少量的Na0H溶液或溶液或H2SO4溶液。溶液。1潮湿的手触摸正在工作的电器，可潮湿的手触摸正在工作的电器，可能会发生触电事故。能会发生触电事故。手上的汗水中含有电解质，使水溶液具手上的汗水中含有电解质，使水溶液具有较强的导电能力有较强的导电能力 纯水的导电能力太弱，加入纯水的导电能力太弱，加入NaOH或或H2SO4可使可使溶液中离子浓度增大，导电能力增强。溶液中离子浓度增大，导电能力增强。 1 1醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，你认为它们的电离程度有无差异你认为它们的电离程度有无差异? ?请说出你的理由。请说出你的理由。 2 2你

5、能设计实验验证你的猜想吗你能设计实验验证你的猜想吗? ?请写出实验方案请写出实验方案并与同学交流。并与同学交流。 3 3若按如下方案若按如下方案( (或按你自己设计的方案或按你自己设计的方案) )进行实进行实验，请记录实验现象。验，请记录实验现象。 (1)(1)测量物质的量浓度均为测量物质的量浓度均为1mol1molL L1 1的盐酸和醋酸的盐酸和醋酸的的pHpH。 (2)(2)如图如图3 31 1所示，在两只锥形瓶中分别加入等体所示，在两只锥形瓶中分别加入等体积、物质的量浓度均为积、物质的量浓度均为1mol1molL L1 1 的盐酸和醋酸，在两的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过

6、的长度相同的镁条，然个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察、比较气球鼓起的快慢等现象，将实验现象瓶中，观察、比较气球鼓起的快慢等现象，将实验现象和你对实验现象的解释填入表和你对实验现象的解释填入表3 31 1。醋酸醋酸盐酸盐酸对实验现象的解释对实验现象的解释溶液的溶液的pHpH与镁条反应与镁条反应现象及解释现象及解释: : 金属于盐酸反应的本质是金属于酸电离出金属于盐酸反应的本质是金属于酸电离出来的氢离子反应。同浓度同体积的盐酸和醋酸来的氢离子反应。同浓度同体积的盐酸和醋酸分别与

7、金属镁反应，盐酸与镁的反应速率要明分别与金属镁反应，盐酸与镁的反应速率要明显大于醋酸与镁反应的速率，显大于醋酸与镁反应的速率，PHPH测定结果也是测定结果也是盐酸的盐酸的PHPH小于醋酸的小于醋酸的PHPH。这说明当两种酸的浓。这说明当两种酸的浓度相同时，盐酸电离出来的氢离子浓度要大于度相同时，盐酸电离出来的氢离子浓度要大于醋酸电离出的氢离子浓度，也就是说，盐酸的醋酸电离出的氢离子浓度，也就是说，盐酸的电离程度要高于醋酸。电离程度要高于醋酸。 HClClHHClH2OClH3OCH3COOH CH3COOHCH3COOH H2O CH3COOH3OHH2O H3O 根据你的经验，你认为相同浓度

8、的氢氧化钠溶液根据你的经验，你认为相同浓度的氢氧化钠溶液与氨水的电离程度有无差异与氨水的电离程度有无差异? ?请提出你的假设并设计实请提出你的假设并设计实验加以验证，完成表验加以验证，完成表3 32 2。实验假设实验假设实验方案实验方案实验现象实验现象结论结论2、强电解质和弱电解质、强电解质和弱电解质（1）强电解质：在水溶液中）强电解质：在水溶液中完全完全电离的电解质电离的电解质（2）弱电解质：在水溶液中）弱电解质：在水溶液中部分部分电离的电解质电离的电解质 记住：记住： 强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小度的大小, ,也不是看其水溶液导电能力的强

9、弱也不是看其水溶液导电能力的强弱, ,而是看溶于水的部分而是看溶于水的部分是否完全电离是否完全电离. . BaSO4、Fe(OH)3的溶解度都很小，的溶解度都很小， BaSO4属属于强电解质，而于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；属于弱电解质； CH3COOH、HCl的溶解度都很大，的溶解度都很大，HCl属于强电解属于强电解质，而质，而CH3COOH 属于弱电解质。电解质的强弱与属于弱电解质。电解质的强弱与 其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？强调：强调： 强弱电解质强弱电解质溶液的导电能力溶液的导电能力强弱电解质强弱电解质物质的溶解性物质的溶解性

10、 强酸（碱）弱酸（碱）强酸（碱）弱酸（碱）溶液的酸碱性溶液的酸碱性 用用1 mol11 mol1L L1 1醋酸进行导电醋酸进行导电性实验，发现灯泡亮度很低；用性实验，发现灯泡亮度很低；用l mol1l mol1L L1 1 氨水进行导电性实氨水进行导电性实验，发现灯泡亮度同样很低；但验，发现灯泡亮度同样很低；但若将两种溶液等体积混合后进行若将两种溶液等体积混合后进行导电性实验，灯泡亮度却显著增导电性实验，灯泡亮度却显著增加。请分析其中的原因。加。请分析其中的原因。练习与实践练习与实践 下列电解质中下列电解质中， NaCl、 NaOH， NH3H2O、 CH3COOH， BaSO4 、 AgC

11、l 、 Na2O 、K2O， H2O哪些是强电解质哪些是强电解质，那些是弱电解质那些是弱电解质?强电解质强电解质: 弱电解质弱电解质: 练习与实践练习与实践 电离电离结合结合二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡 1.定义定义:在一定条件（如温度、浓度）下，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当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态了平衡状态电离平衡电离平衡动动 电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 定定 条件不变，溶液中各分子、离子条件不变，溶液中各分子、离子 的

12、浓度不变，溶液里既有离子又有分子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子 变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。 等等 V V电离电离=V=V分子化分子化00逆逆 弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离是可逆过程加热加热加水加水NH4Cl(s)NaOH(s)浓浓HClC(NH3H2O)n(OH)c (OH)平衡移平衡移动方向动方向思考思考: :NH3H2O的电离方程式为：的电离方程式为： NH3H2O NH4+OH- H0 若在氨水中加入下表中的物质，氨的电离平若在氨水中加入下表中的物质，氨的电离平衡及平衡时物质的浓度有何变化衡及平衡时物质的浓度有何变化? ?请填写下表。

13、请填写下表。 表表3 33 3是实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓是实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度度( (计算结果保留计算结果保留3 3位有效数字位有效数字) )，请填写表中空白，将你的，请填写表中空白，将你的结论与同学交流讨论。结论与同学交流讨论。0.9960.9960.09870.09871.821.8210105 51.821.8210105 50.421%0.421%1.34%1.34%Ka=c ( H+) .c( A-) c(HA)Kb=c ( M+).c( OH- ) c(MOH)影响电离平衡常数大小的因素：影响电离平衡常数大小的因素：A.A.电离平衡常数大小是由

14、物质的本性决定的，在电离平衡常数大小是由物质的本性决定的，在同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。B.B.与化学平衡常数一样，同一弱电解质的电离平与化学平衡常数一样，同一弱电解质的电离平衡常数只受温度影响，不受浓度影响。衡常数只受温度影响，不受浓度影响。C.C.化学平衡常数可以比较同一温度下不同弱电解化学平衡常数可以比较同一温度下不同弱电解质的电离程度，也可以比较不同温度下同一弱电质的电离程度，也可以比较不同温度下同一弱电解质的电离程度。但不能比较同一温度下不同浓解质的电离程度。但不能比较同一温度下不同浓度同一弱电解质的电离程度。度同一弱电解质的电离程

15、度。 相同条件下相同条件下酸性酸性 HFCH3COOHHClOCH3COOH与与NH3H2O电离程度相同，溶液的电离程度相同，溶液的 导电能力也相同导电能力也相同弱电解质浓度越大，电离度越小。弱电解质浓度越大，电离度越小。%100%100弱电解质分子总数数已电离的弱电解质分子弱电解质的初始浓度度已电离的弱电解质的浓强调：强调：电离度的大小主要是由弱电解质本身性质决电离度的大小主要是由弱电解质本身性质决定。在同一条件下，电离度大的弱电解质的电离程度定。在同一条件下，电离度大的弱电解质的电离程度就越大。故电离度可以表示弱电解质的相对强弱。就越大。故电离度可以表示弱电解质的相对强弱。同一弱电解质的电

16、离度既受温度影响，也受浓度影同一弱电解质的电离度既受温度影响，也受浓度影响。所以在使用电离度时必须指明温度和浓度，若不响。所以在使用电离度时必须指明温度和浓度，若不指明温度通常认为是指明温度通常认为是2525（1 1）温度）温度 电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离方向移动。方向移动。K K与与 均增大均增大（2 2）浓度）浓度 弱电解质浓度越大，电离程度越小。弱电解质浓度越大，电离程度越小。【练习】在某温度下，质量分数浓度为【练习】在某温度下，质量分数浓度为2%的某一元弱的某一元弱酸酸HA溶液的密度为溶液的密度为1.02g/cm3。测知该溶液的。测

17、知该溶液的C（H+）=110-2mol/L.若此一元弱酸的相对分子质量为若此一元弱酸的相对分子质量为60。求。求该溶液的物质的量浓度及弱酸该溶液的物质的量浓度及弱酸HA的电离度和电离平衡的电离度和电离平衡常数。常数。三三、电离方程式的书写、电离方程式的书写NaCl = Na+ClCH3COOHH2O H3O+CH3COO 强电解质在溶液中完全电离，用强电解质在溶液中完全电离，用“”弱电解质在溶液中部分电离，用弱电解质在溶液中部分电离，用“ ”“ ”多元弱酸的电离多元弱酸的电离 应分步完成电离方程式，应分步完成电离方程式，多元弱碱则一步完成电离方程式。多元弱碱则一步完成电离方程式。即即CH3CO

18、OH H+CH3COO 酸性：酸性：H H3 3POPO4 4HH2 2COCO3 3HH2 2S S多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离第二步电离远大于第三步电离， 如何用平衡移动原理来解释？如何用平衡移动原理来解释？a a、一级电离出、一级电离出H H+ +后，剩下的酸根阴离子带负电后，剩下的酸根阴离子带负电 荷，增加了对荷，增加了对H H+ +的吸引力，使第二个的吸引力，使第二个H H+ +离子离子 电离困难的多；电离困难的多；b b、一级电离出的、一级电离出的H H+ +抑制了二级的电离。抑制了二级的电离

19、。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。电离难的原因电离难的原因：H2CO3 H+ + HCO3HCO3 H+ + CO32练习：写出下列物质溶于水的电离方程式：磷酸、氢练习：写出下列物质溶于水的电离方程式：磷酸、氢氧化铜、硫酸氢钠、磷酸二氢钠氧化铜、硫酸氢钠、磷酸二氢钠H3PO4 H2PO4- +H+H2PO4- HPO42-+H+HPO42- PO43-+H+Cu（OH）2 Cu2+2OH-NaHSO4=Na+H+SO42-NaH2PO4=Na+ + H2PO4-H2PO4- HPO42- + H+HPO42- PO43- + H+ 有机弱酸在生活中十

20、分常见。许多水果之所有机弱酸在生活中十分常见。许多水果之所以有酸味，主要是因为它们含有柠檬酸、抗坏血以有酸味，主要是因为它们含有柠檬酸、抗坏血酸酸( (维生素维生素C)C)等有机弱酸；当你被蚂蚁等昆虫叮等有机弱酸；当你被蚂蚁等昆虫叮咬之后，会产生红疹，这主要是由于蚂蚁等昆虫咬之后，会产生红疹，这主要是由于蚂蚁等昆虫的体液内含有甲酸的体液内含有甲酸(HCOOH(HCOOH，也叫蚁酸，也叫蚁酸) )；当人经；当人经过剧烈运动后会感觉小腿发酸，这主要是由于人过剧烈运动后会感觉小腿发酸，这主要是由于人体在剧烈运动的过程中产生了乳酸；制造肥皂用体在剧烈运动的过程中产生了乳酸；制造肥皂用的硬脂酸的硬脂酸(

21、C(C1717H H3535C00H)C00H)是一种脂肪酸，脂肪酸可是一种脂肪酸，脂肪酸可以用通式以用通式R RCOOHCOOH表示。表示。 胺类胺类(R(RNHNH2 2) )是我们日常生活中常见的一类是我们日常生活中常见的一类有机弱碱。许多相对分子质量较小的胺具有让人有机弱碱。许多相对分子质量较小的胺具有让人很不舒服的刺激性气味。胺类的性质和氨水相似，很不舒服的刺激性气味。胺类的性质和氨水相似，溶于水显弱碱性：溶于水显弱碱性：有机弱酸和有机弱碱有机弱酸和有机弱碱被蜜蜂或黄蜂叮咬后，都会感到非被蜜蜂或黄蜂叮咬后，都会感到非常疼痛，但处理的方法却不相同，常疼痛，但处理的方法却不相同，这是因为

22、蜜蜂分泌物中含有的是一这是因为蜜蜂分泌物中含有的是一种酸性物质，而黄蜂分泌物中含有种酸性物质，而黄蜂分泌物中含有的是一种碱性物质。请思考当被蜜的是一种碱性物质。请思考当被蜜蜂或黄蜂叮咬后应如何用家庭常用蜂或黄蜂叮咬后应如何用家庭常用的物质加以处理。的物质加以处理。练习与实践练习与实践例例1:在小烧杯中加入一定量的冰醋酸，将连有电在小烧杯中加入一定量的冰醋酸，将连有电流计的导电装置插入其中。向小烧杯中逐渐加水流计的导电装置插入其中。向小烧杯中逐渐加水稀释，发现随着水的加入，电流计指针偏转角度稀释，发现随着水的加入，电流计指针偏转角度逐渐增大，到某一定值时又逐渐减小。试解释产逐渐增大，到某一定值时

23、又逐渐减小。试解释产生这种现象的原因。生这种现象的原因。练习练习:一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如右图所示，下列说法正确的是溶液的导电能力变化如右图所示，下列说法正确的是Aa、b、c三点溶液的三点溶液的pH：cabBa、b、c三点醋酸的电离程度：三点醋酸的电离程度：abcC用湿润的用湿润的pH试纸测量试纸测量a处溶液的处溶液的pH，测量结果偏小，测量结果偏小Da、b、c三点溶液用三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液体积：氢氧化钠溶液体积：cab例例2:PH值相同等体积的两份

24、溶液，值相同等体积的两份溶液，A为盐酸为盐酸B为醋为醋酸分别和锌反应。若最后有一份溶液中有锌剩余酸分别和锌反应。若最后有一份溶液中有锌剩余且放出气体一样多，则正确的判断是且放出气体一样多，则正确的判断是反应所需时间反应所需时间BA开始时反应速率开始时反应速率AB参参加反应的锌的质量为加反应的锌的质量为B=A整个反应阶段的平均整个反应阶段的平均反应速率反应速率BA盐酸中锌有剩余盐酸中锌有剩余醋酸中锌有剩醋酸中锌有剩余余A、 B、 C、 D、【练习】下列电离方程式书写正确的是【练习】下列电离方程式书写正确的是A、醋酸钠溶于水、醋酸钠溶于水 CH3COONa Na+CH3COO-B、亚硫酸溶于水、亚

25、硫酸溶于水 H2SO3 2H+SO32-C、次氯酸溶于水、次氯酸溶于水 HClO+H2O H3O+ClO-D、磷酸二氢钠溶于水、磷酸二氢钠溶于水 NaH2PO4=Na+2H+PO43-例例3:甲、乙两瓶氨水的浓度分别为甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和和0.1mol/L，则甲、乙两瓶氨水中，则甲、乙两瓶氨水中OH-的物质的量的物质的量浓度之比浓度之比_(填大于、等于或小于填大于、等于或小于)10。请说明理由。请说明理由。 【练习】把【练习】把0.05 molNaOH固体分别加入到下列固体分别加入到下列100mL液体中液体中,溶液导电能力变化不大的是溶液导电能力变化不大的是 A 自来水自来

26、水 B 0.5 mol/L盐酸盐酸 C 0.5 mol/L醋酸醋酸 D 0.5 mol/L氯化铵氯化铵例例4:用实验确定某酸用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：是弱电解质。两同学的方案是：甲：甲：称取一定量的称取一定量的HA的配制的配制0.1mol/L的溶液的溶液100mL；用用pH试纸测出该溶液试纸测出该溶液的的pH值，即可证明值，即可证明HA是弱电解质。是弱电解质。乙：乙：用已知物质的量浓度的用已知物质的量浓度的HA的溶液、盐酸，分别配制的溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各的两种酸溶液各100mL；分别取这两种溶液各分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为，加水稀释为100

27、mL；各取相同体积的两种稀释各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解是弱电解质。质。（1）在两个方案的第）在两个方案的第步中，都用到的定量仪器是步中，都用到的定量仪器是 。（2）甲方案中，说明）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1（选填（选填“”、“”、“”）。）。乙方案中，说明乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是是弱电解质的现象是 （多选扣分。）（多选扣分。）（a）装）装HCl的试管中放出的试管中放出H2的速率快；的速率快；（b）装）装H

28、A溶液的试管中入出溶液的试管中入出H2的速率快；的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。）两个试管中产生气体速率一样快。（3）请你评价乙方案中难以实现之处不妥善之处：）请你评价乙方案中难以实现之处不妥善之处： 。 （4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。表述。答：答： 。【练习】有四种一元酸甲、乙、丙、丁，其电离度与【练习】有四种一元酸甲、乙、丙、丁，其电离度与浓度、温度关系见下表，则相同条件下他们水溶液的浓度、温度关系见下表，则相同条件下他们水溶液的酸性由强到弱的顺序是酸性由强到弱的顺

29、序是_【例【例5】、已知】、已知25时几种物质的电离度时几种物质的电离度(溶液浓度均为溶液浓度均为0.1mol/L) 如下表如下表(已知硫酸的第一步电离是完全的已知硫酸的第一步电离是完全的):25时时,0.1mol/L上述几种溶液中上述几种溶液中C(H+)由大到小的顺由大到小的顺序是序是 (填序号填序号,下同下同)25时时,C(H+)相同的上述几种溶液相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由其物质的量浓度由大到小的顺序是大到小的顺序是 25时时,0.1mol/L H2SO4中的中的HSO4-的电离度小于的电离度小于0.1mol/L NaHSO4中中HSO4-的电离度的原因是的电离度的原因是 练习：

30、在练习：在0.1mol/L的的CH3COOH溶液中溶液中 CH3COOH CH3COO+H+电离程度电离程度n(Hn(H+ +) )C(HC(H+ +) )导电能力导电能力加热加热加水加水锌粒锌粒加醋酸钠加醋酸钠加加HClHCl加加NaOHNaOH增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大例例6:（1）Ba(OH)2溶液中滴入溶液中滴入H2SO4溶液至过量溶液至过量 （2）醋酸溶液）醋酸溶液中滴入氨水至过量（中滴入氨水至过量（3）澄清石灰水中通入）澄清石灰水中通入CO2至过量至过量 （4）NH4Cl溶液中逐渐加入适量的溶液中逐渐加入适量的NaOH固体固体 下列图像是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的下列图像是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化，其电流强度（导电性能发生变化，其电流强度（I）随新物质加入量（）随新物质加入量（m）的变化）的变化曲线，以下四个导电性实验，其中与曲线，以下四个导电性实验，其中与