人教版高中化学选修4 化学反应原理 第三章 第一节 弱电解质的电离(第1课时)

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修4化学反应原理思考：1、什么叫电解质？试举例说明。

知识回顾：电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。思考：2、什么叫非电解质？试举例说明。非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物。弱电解质的电离（如：酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、活泼金属过氧化物）

（如：多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如CH4、NH3等）一、电解质与非电解质下列物质中，属于电解质的是

，属于非电解质的是

。①铜②氨水③CuSO4·5H2O晶体④盐酸溶液⑤石墨⑥酒精⑦碳酸钠⑧蔗糖③⑦⑥⑧判断依据：一定条件下，能否电离产生自由移动的离子。电解质非电解质化合物纯净物物质混合物单质强电解质弱电解质既不是电解质也不是非电解质电解质和非电解质比较电解质非电解质概念：在水溶液中或熔化状态下在水溶液和熔化状态能够导电的化合物。下都不能导电的化合物。和结构关系：大多数离子化合物极性键或非极性键构成强极性键共价化合物的化合物实例：酸碱盐，H2O大多数有机物，SO3、CO2

等说明：溶液导电与否是由内外因共同作用的结果，内因为必须有电解质，外因在水的作用下两者缺一不可，可用下列图示表示：电解质电离导电

溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度决定。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，均为电解质5.氯化钠固体不能导电，所以氯化钠不是电解质讨论以下几种说法是否正确，并说明原因①单质混合物既不是电解质也不是非电解质②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。③CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能导电，但不是“自身”电离，均不是电解质5、注：（1）电解质和非电解质均属于化合物的范围，排除单质和混合物。（2）导电的物质不一定是电解质，如：金属单质、石墨；不导电的物质不一定是非电解质，如：NaCl晶体、NaOH固体、HCl气体等不导电，但它们是电解质。（3）导电性不是电解质在任何状态下都具有的性质，而是在电解质溶于水或融化状态下才有的性质。如：NaCl晶体不导电，但NaCl水溶液或熔融态的能导电。

(4)像SO3、SO2、CO2、NH3等物质，它们的水溶液导电，但它们不是电解质。（5）像AgCl、BaSO4、CaCO3等难溶盐，虽然水溶液不导电，但它们却是电解质且为强电解质。

共价化合物（如：酸）：

在水溶液中电离，而熔融状态下不电离。离子化合物（如：碱、盐）：水溶液或熔融状态下均电离。（6）电解质的电离情况：2、下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是A、氯化氢极易溶于水B、液态氯化氢不导电C、氯化氢不易分解D、氯化氢溶液可以电离√6.(1)下列物质中是否含有离子？NaCl晶体、熔融NaCl、NaOH溶液、HCl气体、液态HCl、盐酸、蔗糖(C12H22O11)、冰醋酸、SiO2晶体、酒精、SO3晶体、H2SO4溶液。

(2)下列物质是否属于电解质？HNO3、KOH、Ba(OH)2、KCl、Na2O、Na2O2NH4Cl、H2O、SO2、SO3、NH3、Cl2、Cu。判断下列说法是否正确:熔化状态下，能导电的物质一定是电解质.

2、熔化状态下，不能导电的化合物一定不是电解质.

3、溶于水能导电的物质一定是电解质.4、某化合物溶于水能导电一定是电解质.

错.如：Fe等金属，必须是化合物错.如：液态的HCl等共价化合物

错.

如：NH3SO2Cl2

本身导电错.

练习1:下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是(

)A.CH3CH2COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2D二、强电解质和弱电解质亮亮亮暗暗暗【实验3-1】分别实验等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液与等量镁条反应，并测量这两种酸溶液的pH值1mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁条反应现象溶液的pH值镁条反应剧烈镁条反应较慢pH=0pH＞0开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈，说明1mol/LHCl中氢离子浓度大，即氢离子浓度为1mol/L，说明HCl完全电离；而开始1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于1mol/L，说明醋酸在水中部分电离。说明HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。探究结果：等浓度的盐酸、醋酸溶液中的H+浓度的大小？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?

你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实验方案并与大家交流。弱电解质的电离实验探究1:分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。实验要点：盐酸和醋酸浓度均为1mol/L;

镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同);

观察、比较气球鼓起的快慢等现象.实验3-1弱电解质的电离与镁条反应的现象

1mol/LCH3COOH1mol/LHCl对实验现象的解释镁与等浓度的盐酸、醋酸反应的速率,前者快于后者。

镁与盐酸反应非常剧烈，产生大量的气泡，气球鼓起很快。等浓度的盐酸中c(H+)比醋酸大.镁与醋酸反应较快，产生气泡,气球鼓起较慢。弱电解质的电离实验探究2:用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋酸pH。实验数据：pH(HCl)=1pH(CH3COOH)=3

数据处理:

结论:盐酸完全电离,电离程度(即电离度)为100%；醋酸不完全电离,电离程度较小，且小于100%，即醋酸的电离是可逆的。0.1mol/LHClc(H+)=0.1mol/L

0.1mol/LCH3COOHc(H+)=0.001mol/L

弱电解质的电离盐酸中存在H+、Cl-

无HCl分子醋酸溶液中存在H+、CH3COO-和CH3COOH分子弱电解质的电离强电解质：包括：强酸、强碱、大多数盐类包括:弱酸(如CH3COOH)、弱碱(如NH3·H2O)、水HCl=H++Cl–

能全部电离的电解质称强电解质.

不完全电离的电解质称弱电解质.CH3COOHH++CH3COO–

弱电解质：1、概念一、强弱电解质弱电解质的电离常见的强电解质：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物、活泼金属过氧化物常见的弱电解质：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（HgCl2）2、常见强、弱电解质强酸：

H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4等；中强酸：H3PO4、H2SO3；弱酸：CH3COOH、H2CO3；极弱酸：HCN、HClO、HF、H2S、H2SiO3（难溶）等；强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等；弱碱：NH3·H2O（可溶）、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等等常见的酸与碱弱酸：强电解质弱电解质相同点都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电，与溶解度无关不同点化合物类型离子化合物，(强极性键构成的)共价化合物共价化合物物质类别强酸、强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物弱酸、弱碱、水、极少数盐离子浓度大小导电能力强弱溶质微粒离子分子（多）、离子电离程度完全电离（不可逆）部分电离（可逆）表示方法电离方程式用“等号=”电离方程式用“”实例强酸、强碱、绝大多数盐:NaCl、BaSO4弱酸、弱碱、水、极少数盐(CH3COO)2Pb、HgCl2电离方程式NaCl=Na++Cl-HFH++F-离子化合物大部分的盐类强碱共价化合物强酸弱酸弱碱

水弱电解质强电解质离子型氧化物电解质非电解质多数有机物某些非金属氧化物化合物小结：强弱电解质与结构的关系练习：判断下列物质，属强电解质的有哪些？属弱电解质的有哪些？NaCl、NaOH

、H2SO4、CH3COOH、NH3·H2O、Cl2、Cu

电解质溶于水或熔融状态下，离解成自由移动的离子的过程叫做电离。三、电解质的电离1、电离2、电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。3、电离方程式的书写：（1）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。（2）强电解质用“＝”表示电离过程，弱电解质用“”表示电离过程。（1）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。（2）强电解质用“＝”表示电离过程，弱电解质用“”表示电离过程。电离方程式书写:（4）多元弱碱也是分步电离，但可按一步电离写出。如：Cu(OH)2Cu2++2OH-（3）多元弱酸的电离要分步。可分步书写电离方程式（一般只写第一步）

写出H3PO4在水溶液中的电离方程式H3PO4H+

+H2PO4-(1)H2PO4-H+

+HPO42-

(2)HPO42-H++PO43-

(3)请写出Na2SO4、HClO、NH3·H2O

、H2CO3、Fe(OH)3、Al(OH)3、NaHCO3

、NaHSO4

、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。Na2SO4=2Na++SO42-HClO

H++ClO-NH3·H2O

NH4++OH-H2CO3H++HCO3-HCO3-

H++CO32-Fe(OH)3Fe3++3OH-弱电解质的电离Al(OH)3Al3++3OH-(碱式电离)Al(OH)3AlO2-+H++H2O(酸式电离)NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-

NaHSO4=Na++H++SO42-Ba(OH)2=Ba2++2OH-弱电解质的电离①先判断强、弱电解质，决定符号，强电解质一步电离③多元弱碱的电离，以一步电离表示。②多元弱酸分步电离，电离能力逐渐降低，以一级电离为主。电离方程式的书写要点④Al(OH)3有酸式和碱式电离。弱电解质的电离⑤弱酸的酸式盐的电离是分步电离，先完全电离成金属离子和酸式酸根，酸式酸根再部分电离。⑥强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，在稀溶液中不存在酸式酸根；而在熔融状态，则电离成金属离子和酸式酸根离子

强等号、弱可逆、多元弱酸分步写，多元弱碱一步完弱电解质的电离电解质的强弱与其溶解度有何关系?电解质的强弱与其水溶液的导电能力有何关系?强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱,而是看溶于水的部分是否完全电离。问题探讨CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH属于弱电解质。弱电解质的电离我明白了：

强弱电解质≠溶液的导电能力强弱强弱电解质≠物质的溶解性大小弱电解质的电离

思考与交流：

(1)当醋酸溶于水后,V(电离)和V(结合)怎样变化?

CH3COOHCH3COO-+H+二、弱电解质的电离平衡

(2)当V(电离)=V(结合)时，可逆过程达到一种怎样的状态？画出V～t图。

CH3COO-+H+→CH3COOH

CH3COOH→CH3COO-+H+弱电解质的电离V(速率)t(时间)V电离V结合V电离＝V结合≠0

t1电离平衡状态弱电解质电离的V-t图像弱电解质的电离2.特征

1.定义: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成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态―

电离平衡动：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。等：V电离=V结合≠0逆：弱电解质的电离是可逆过程弱电解质的电离思考与交流：

根据上图及化学平衡理论，分析一元弱酸(HA)一元弱碱(BOH)的电离平衡过程，并完成问题：

1.写出电离方程式

2.填表弱电解质的电离

HAH++A-BOHB++OH-2）、结合图3-3填写下表00最大最大0不变不变不变最大达到电离平衡时思考与讨论：

在氨水中存在怎样的电离平衡？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液以及大量的水，对平衡有什么影响？NH3·H2ONH4

++OH-加入物质盐酸NaOH溶液NH4Cl溶液加大量水平衡移动方向

正逆逆正填表弱电解质电离过程是吸热过程，升高温度，电离平衡向吸热反应方向移动，即电离平衡向电离方向移动，电离程度增大。5、影响电离平衡的因素①温度(1)内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程度越小。(2)影响电离平衡移动的条件——外因②浓度

当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方向移动，且电离程度增大，离子的浓度一般会下降；

增加弱电解质浓度，向电离的方向移动，但电离程度减小。③同离子效应

加入同弱电解质电离所产生的离子相同离子，电离平衡向逆方向移动。④化学反应

加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，使电离平衡向电离方向移动小结：影响电离平衡的因素①温度②浓度③同离子效应④化学反应内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程度越小。外因当外界条件改变时符合“勒夏特列原理”改变条件C平衡移动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离程度加热加盐酸加NaOH(s)加NaAc(s)加CH3COOH加水练习1完成表格：CH3COOHCH3COO--+H+正向增大增大减小逆向增大减小增大正向减小增大减小逆向减小增大增大正向增大增大增大正向减小减小减小增大减小增大增大减小减小正向逆向正向逆向正向正向1.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。弱电解质的电离问题探讨2.金属导电与电解质溶液导电有何不同？升温对二者的导电性有何影响？

*自由电子的定向移动；自由移动的离子定向移动*升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强弱电解质的电离三、电离常数（K）

看课本自学相关内容并思考：（1）什么叫电离常数？（２）怎样用电离常数比较弱电解质的相对强弱？（３）影响电离平衡常数的因素是什么？

问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？

弱电解质的电离弱电解质电离程度相对大小的参数一1、电离平衡常数（K）对于一元弱酸HAH++A-，平衡时Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)对于一元弱碱MOHM++OH-，平衡时Kb=c(M+).c(OH-)

c(MOH)2、意义：K值越大，电离程度越大，相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化。例：H2CO3H++HCO3－

（第一步电离K1）HCO3－

H++CO32-

（第二步电离K2）每一步的电离程度是不一样多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3…..（一般要相差105）。多元弱酸的酸性由第一步电离决定3、对于多元弱酸：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……，为什么？

写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。H3PO4H+

+H2PO4-H2PO4-H+

+HPO42-HPO42-H++PO43-你推测每一步的电离程度如何变化，为什么？多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3多元弱酸的酸性由第一步电离决定。弱电解质的电离

说明：

①电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理②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……，

例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离[H+]为：

H2SH++HS-[H+]=1×10-4mol/LHS-H++S2-[H+]=1×10-13mol/L

电离难的原因：

a、一级电离出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+离子电离困难的多；

b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。比较它们的相对强弱4、电离常数的应用草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸

草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸

意义：K值越大，电离程度越大，相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。弱电解质的电离酸性：醋酸>碳酸>硼酸电离常数：醋酸>碳酸>硼酸

探究活动有关电离常数的简单计算：课本p44第4题解析：设电离平衡时H+物质的量浓度为xCH3COOHCH3COO-+H+c(起始)c(平衡)因醋酸的电离程度很小,故0.010-x≈0.0100.010000.010-xxx即x2/0.010=1.75×10-5x=4.2×10-4mol/LK==1.75×10-5c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)x20.010-x=弱电解质的电离小结：0.1mol/L的CH3COOH溶液

CH3COOHCH3COO-+H+弱电解质的电离电离程度n(H+)c(H+)导电能力电离常数加水升温加CH3COONa加HCl加NaOH增大增大减小减弱不变增大增大增大增强增大减小减小减小增强不变减小增大增大增强不变增大减小减小增强不变弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-------1、电离度αα

=已电离的分子数

弱电解质分子总数【知识拓展】【知识拓展】2、强酸与弱酸的比较1mol/L

HClA1mol/L

CH3COOHBC(H+)与Zn反应快慢与足量Zn反应

产生H2量A>BA>BA=B1）等体积,等浓度的盐酸和醋酸溶液的浓度开始时反应速率反应过程中平均反应速率生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗Zn与足量的Zn反应产生H2量2）体积、PH相同的盐酸（A）与醋酸（B）分别与锌反应A<BA=BA<BA>BA>BA=BA<B1、在0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸各50mL的溶液中分别投入0.1g锌粒，反应开始时产生H2的速率

，在相同条件下，产生H2的体积

。

（相等、不相等）不相等相等练习2、取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL，分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，下列有关叙述正确的是A.醋酸与锌反应放出的H2多B.盐酸与锌反应放出的H2多C.醋酸与锌反应速率大D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大练习1.将0.1mol/L的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（）

A.[H+]B.[OH]-C.[OH]-/[NH3·H2O]D.[NH4]+2.一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.NH4Cl（固）D.CH3COONa(固）ACBD3.有H+浓度相同、体积相等的三种酸：a、盐酸b、硫酸c、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率

，反应完全后生成H2的质量

（用<、=、>表示）。a=b=ca=b<c

4.下列物质的导电性最差的是（）A.0.1mol/L的盐酸

B.0.1mol/L的氢氟酸

C.0.1mol/L的氢氰酸

D.石墨棒.C练习5.把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（）A