3.1.1 弱电解质的电离平衡学案 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修一

新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGEPAGE2专题3水溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡第1课时弱电解质的电离平衡学习目标1．知道强、弱电解质的区别。2．认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。3．能够书写常见弱电解质的电离方程式。4．理解影响弱电解质电离平衡的因素对电离平衡移动的影响。核心素养变化观念与平衡思想：知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式。能运用动态平衡的观点分析电离平衡的移动。证据推理与模型认知：能收集相关证据，利用证据建立强弱电解质的判断的思维模型。知识梳理一、强电解质和弱电解质活动·探究1．问题探究盐酸和醋酸是两种常见的酸，根据你已有的知识和经验，推测它们在水溶液中的电离程度有无差异？说出理由，然后设计实验方案验证你的推测。2．实验探究(1)分别测量物质的量浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液的pH。(2)如下图所示，在两只锥形瓶中分别加入等体积、物质的量浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液，在两只气球中分别加入经砂纸打磨过的大小相同的足量镁条，将气球套在锥形瓶瓶口，再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。[思考交流]1．浓度均为1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液的pH相同吗？为什么？2．相同条件下盐酸、醋酸溶液分别与大小相同的过量的镁条反应的过程中，你观察到了什么现象？如何解释？3．通过实验，你得出的实验结论是什么？判断HCl、CH3COOH中哪种物质属于弱电解质？4．相同浓度的盐酸和醋酸溶液，哪一种溶液的导电能力强？为什么？归纳·总结1．强、弱电解质的概念(1)强电解质：在水溶液中能够全部电离的电解质称为强电解质。(2)弱电解质：在水溶液中仅有部分电离的电解质称为弱电解质。2．电解质的分类3．强电解质和弱电解质的比较强电解质弱电解质电离过程不可逆过程，全部电离可逆过程，部分电离溶液中存在的粒子(水分子不计)只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子化合物类型离子化合物、共价化合物共价化合物电离方程式以HCl为例：HCl=H＋＋Cl－以CH3COOH为例：CH3COOHH＋＋CH3COO－共同特点在水溶液中能产生自由移动的阴、阳离子[名师点拨](1)电解质的强弱与溶解性无关某些盐如BaSO4、CaCO3等，虽难溶于水却是强电解质；而如CH3COOH、NH3·H2O，尽管易溶于水，却部分电离，是弱电解质。(2)电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系溶液导电能力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷的多少决定，很稀的强电解质溶液导电能力很弱，浓度较大的弱电解质溶液导电能力可能较强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。(3)电解质的强弱与化学键没有必然联系一般强电解质含有离子键或强极性共价键，但含有强极性共价键的化合物不一定是强电解质，如HF就是弱电解质。巩固·练习1．用我们日常生活中的食用白醋(醋酸浓度约为1mol·L－1)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是()A．白醋中滴入紫色石蕊试液呈红色 B．白醋中存在分子C．蛋壳浸泡在白醋中有气体放出 D．经检验白醋中c(H＋)约为0.01mol·L－12．下列说法中，正确的是()A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强B．强电解质的水溶液中不存在分子C．SO2和乙醇均属共价化合物，在水中都不能电离，均属非电解质D．不同的弱电解质只要物质的量浓度相同，电离程度也相同3．现有：①硫酸铜溶液②CO2③石墨④KOH⑤CH3COOH⑥NH3⑦NH3·H2O⑧NaHCO3其中属于强电解质的是________(填序号，下同)，属于弱电解质的是________，属于非电解质的是________，既不是电解质，也不是非电解质的是________。二、弱电解质的电离平衡特征弱电解质醋酸在水中部分电离，电离的示意图如下。[思考交流]1．醋酸溶于水，部分电离产生离子，在一定温度下，建立电离平衡，请写出醋酸的电离方程式，并利用化学平衡的有关知识，分析其建立电离平衡的过程，并用v­t图像表示。2．利用化学平衡的有关知识，推测电离平衡有哪些特征？3．向醋酸溶液中滴几滴紫色石蕊试液，溶液变红且不随时间的延长而变化，是否意味着CH3COOH不再电离？加热后溶液的红色加深，为什么？归纳·总结1．弱电解质的电离平衡在一定温度下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中弱电解质分子和离子的浓度不再发生变化时，弱电解质的电离过程达到了电离平衡状态。2．弱电解质电离平衡的建立3．电离平衡的特征(1)逆：弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡。(2)等：弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等。(3)动：弱电解质分子电离成离子和离子结合成弱电解质分子的速率相等，不等于零，是动态平衡。(4)定：弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中离子的浓度、分子的浓度都不再改变。(5)变：外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡可能发生移动。4．电离方程式的书写类型电离方程式的特点典型例子强电解质完全电离，电离方程式写“=”H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))NaOH=Na＋＋OH－NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))弱电解质一元弱酸或弱碱不完全电离，电离方程式写“”CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－多元弱酸分步电离，以第一步为主，电离方程式写“”H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(主)HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(次)多元弱碱分步电离，一步书写，且电离方程式写“”Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－[名师点拨](1)弱电解质的电离过程一般是吸热的。(2)在弱电解质溶液中，分子、离子在溶液中共存，完全不同于强电解质。(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的，一般来说，电离的分子极少，绝大多数弱电解质以分子形式存在，如0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)大约为1×10－3mol·L－1。(4)弱电解质的电离达到平衡后，加水稀释，电离程度增大，但电解质分子、电解质电离出的离子(包括H＋或OH－)浓度均减小。判断离子浓度比值变化时，只考虑物质的量的比值即可。(5)酸式盐：强酸的酸式盐完全电离，一步完成。如：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(水溶液中)，NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(熔融状态)。弱酸的酸式盐强中有弱，分步完成。如：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。巩固·练习1．下列电离方程式书写正确的是()A．H2S2H＋＋S2－ B．H2S＋H2OH3O＋＋HS－C．NH3＋H2O=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－ D．HClO=H＋＋ClO－2．下列说法正确的是()A．电解质在溶液中存在电离平衡状态B．电离平衡状态时v结合＝v电离＝0C．弱电解质溶液中，既存在离子也存在分子D．电解质的电离是可逆过程三、电离平衡的影响因素归纳·总结影响因素对电离平衡的影响内因弱电解质本身的性质(决定性因素)外因温度电离是吸热过程，温度升高，电离平衡右移，电离程度增大浓度增大弱电解质的浓度，电离平衡右移，但电离程度减小加水稀释时，电离平衡右移，电离程度增大同离子效应在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡左移，电离程度减小化学反应若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应，则电离平衡右移，电离程度增大巩固·练习在醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使电离平衡右移且c(H＋)增大，应采取的措施是()A．加入NaOH(s) B．加入盐酸C．加蒸馏水 D．升高温度当堂检测1．下列物质属于弱电解质的是()A．NaCl B．NaOHC．NH3·H2O D．H2SO42．在水溶液中，下列物质的电离方程式书写正确的是()A．NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) B．HF＋H2O=H3O＋＋F－C．H2SO32H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) D．NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－3．在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是()A．溶液显电中性B．溶液中检测出CH3COOH分子、CH3COO－共同存在C．c(H＋)恒定不变D．c(H＋)＝c(CH3COO－)4．下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是()A．水溶液的导电能力很弱B．熔化状态时不导电C．在水溶液中，存在分子D．稀溶液中已电离的离子和未电离的分子共存5．某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，如想增大NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是()①适当升高温度②加入NH4Cl固体③通入NH3④加入少量盐酸A．①② B．②③C．②④ D．①④6．一定温度下，已知0.1mol·L－1的氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，对于该平衡，下列叙述正确的是()A．加入水时，平衡向逆反应方向移动B．对氨水加强热，平衡向正反应方向移动C．0.1mol·L－1氨水的pH小于1mol·L－1氨水的pHD．加入少量NH4Cl固体，平衡向正反应方向移动

参考答案知识梳理一、活动·探究1．提示：有差异，在水溶液中HCl完全电离，CH3COOH部分电离，据此可设计实验方案如下：①测定相同条件盐酸、醋酸溶液的pH；②测定相同条件下二者的导电能力。[思考交流]1．提示：不同，醋酸溶液的pH大。二者电离程度不同，CH3COOH部分电离，醋酸溶液的c(H＋)小，pH大。2．提示：气球均变大，盛醋酸的装置中气球变大速率小。镁条与盐酸、醋酸溶液反应的实质是Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，醋酸溶液中的c(H＋)小，反应速率小，气球慢慢变大。3．提示：HCl、CH3COOH的电离程度不同，其中CH3COOH属于弱电解质，HCl属于强电解质。4．提示：HCl为强电解质，溶于水完全电离，溶液中自由移动的离子浓度大，导电能力强。巩固·练习1．【答案】D【解析】白醋中滴入紫色石蕊试液呈红色，说明白醋呈酸性，不能说明醋酸部分电离，A错误；没有明确指出白醋中存在的分子是醋酸分子还是水分子，所以不能说明醋酸部分电离，B错误；蛋壳浸泡在白醋中有气体生成，说明醋酸的酸性强于碳酸，但不能说明醋酸部分电离，C错误；白醋中c(H＋)约为0.01mol·L－1，远小于1mol·L－1，说明醋酸部分电离，醋酸为弱电解质，D正确。2．【答案】C【解析】溶液的导电能力与溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数有关，与电解质的强弱无关，强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强，故A错误；强电解质溶于水的部分完全电离，但水是弱电解质，微弱电离，大部分仍以水分子的形式存在，故B错误；SO2自身不能电离，是非电解质，乙醇在水中不能电离，是非电解质，故C正确；不同的弱电解质浓度相同时，电离程度不一定相同，故D错误。3．【答案】④⑧⑤⑦②⑥①③【解析】强电解质一般包括强酸、强碱和大部分盐类等，KOH、NaHCO3属于强电解质；弱电解质一般包括弱酸、弱碱和水等，CH3COOH、NH3·H2O属于弱电解质；单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质，硫酸铜溶液、石墨既不是电解质，也不是非电解质；CO2、NH3是非电解质。二、[思考交流]1．提示：CH3COOHH＋＋CH3COO－；醋酸电离平衡的建立过程2．提示：逆、等、动、定、变。3．提示：溶液红色不变，说明建立了电离平衡，此时反应并未停止，只是CH3COOH电离出CH3COO－、H＋的速率与CH3COO－、H＋结合成CH3COOH分子的速率相等；加热后溶液红色加深，说明温度升高，电离平衡正向移动，溶液中c(H＋)增大，溶液酸性增强。巩固·练习1．【答案】B【解析】H2S为多元弱酸，应分步电离，故A错误；H2S＋H2OH3O＋＋HS－相当于H2SH＋＋HS－，故B正确；C项，正确的电离方程式应为NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，错误；弱电解质的电离用“”，故D错误。2．【答案】C【解析】A．弱电解质在溶液中存在电离平衡状态，而强电解质在溶液中不存在电离平衡，错误；B.电离平衡状态时v结合＝v电离≠0，错误；C.弱电解质溶液中存在电离平衡，既存在离子，也存在未电离的电解质分子，正确；D.弱电解质的电离是可逆过程，而强电解质在溶液中完全电离，不存在可逆过程，错误。三、巩固·练习【答案】D【解析】加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使平衡右移，但加入NaOH(s)、蒸馏水时c(H＋)减小，升高温度时c(H＋)增大；加入盐酸，电离平衡左移，c(H＋)增大。当堂检测1．【答案】C【解析】NaCl、NaOH、H2SO4是强电解质，NH3·H2O在水中部分电离，是弱电解质。2．【答案】D【解析】HF、NH3·H2O属于弱电解质，不完全电离，故D项正确，B项错误；H2SO3为二元中强酸，属于弱电解质，应分步电离，故C项错误；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，故A项错误。3．【答案】C【解析】不管CH3COOH电离是否达到平衡，CH3COOH溶液均显电中性，故A不是CH3COOH电离达到平衡的标志；不管CH3COOH电离是否达到平衡，溶液中CH3COOH分子、CH3COO－总是共同存在，故B不是CH3COOH电离达到平衡的标志；c(H＋)恒定不变，表明CH3COOH电离达到平衡，故C是CH3COOH电离达到平衡的标志；c(H＋)与c(CH3COO－)的比值与CH3COOH的电离平衡之间没有一定关系，故D不是CH