2024-2025学年新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡第1课时强电解质和弱电解质弱电解质的电离平衡课件新人教版选择性必修1

第三章

第一节第1课时强电解质和弱电解质弱电解质的电离平衡素养目标学习要点1.通过对电解质进行分类,进一步掌握物质分类的方法,并能从微观层面理解强、弱电解质的本质区别,发展证据推理与模型认知的核心素养。2.认识弱电解质的电离平衡,能运用电离平衡描述和解释化学现象,并预测可能的结果,树立对立统一、联系发展和动态平衡的观点,发展变化观念与平衡思想的核心素养。三个概念:强电解质、弱电解质、电离平衡状态。五个特征:电离平衡的特征(弱、等、定、动、变)。三种因素:影响电离平衡的外界条件(温度、浓度、化学反应)。一种符号:电离方程式及书写。知识点一强电解质和弱电解质基础落实•必备知识全过关1.探究HCl和CH3COOH的电离情况(1)实验探究取相同体积、0.1mol·L-1的盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。

采用“控制变量法”进行实验探究

酸0.1mol·L-1盐酸0.1mol·L-1醋酸pH1约为3导电能力

________较弱与镁条反应迅速产生大量气泡产生气泡相对缓慢较强

(2)实验结论①相同物质的量浓度的盐酸和醋酸的pH、导电能力及与活泼金属反应的剧烈程度都有差别;②两种酸的溶液中c(H+)不同,在稀溶液中,HCl

电离,CH3COOH只有

电离。

全部部分2.强电解质和弱电解质

电解质类型强电解质弱电解质定义在水中能够

电离的电解质称为强电解质

在水中只有

电离的电解质称为弱电解质

电离过程不可逆过程可逆过程水溶液中存在的粒子有电解质电离出的阴、阳离子,不存在

分子

有电解质电离出的阴、阳离子和

分子

相同点在水中均能发生电离,产生自由移动的阴、阳离子全部部分强电解质弱电解质3.强、弱电解质与物质的分类

强酸强碱弱酸弱碱水理论分析HCl和CH3COOH在水中的电离

(1)在稀溶液中,HCl全部电离成H+和Cl-,不存在HCl分子;(2)CH3COOH只有部分电离成CH3COO-和H+,存在CH3COOH分子。名师点拨有关强、弱电解质的理解(1)电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然的联系,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强。溶液导电能力的强弱与溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数有关。(2)电解质的强弱与其溶解度无关,某些难溶于水的盐(如BaSO4等),其溶解度虽小,但溶于水的部分却能全部电离,属于强电解质,而某些易溶于水的电解质(如醋酸等),只有部分电离,属于弱电解质。(3)电解质的强弱与化学键的种类没有必然的联系,一般强电解质含有离子键或强极性键,但含有强极性键的化合物不一定是强电解质,如HF是弱电解质。正误判断(1)金属铜的导电能力很强,故铜属于强电解质。(

)(2)盐酸属于强电解质,氨水属于弱电解质。(

)(3)NaCl、BaSO4属于强电解质,H2O、H2CO3属于弱电解质。(

)(4)NaOH、Fe(OH)3都属于强电解质。(

)××√×重难突破•能力素养全提升探究角度1强电解质和弱电解质的判断例1下列消毒剂属于强电解质的是(

)A.高锰酸钾

B.二氧化氯C.酒精

D.过氧化氢A解析

KMnO4属于钾盐,属于强电解质,A正确;ClO2、酒精都是非电解质,B、C错误;H2O2在水中不能完全电离,存在电离平衡,故H2O2为弱电解质,D错误。思维建模

判断强电解质和弱电解质的常用方法(1)根据电离程度:在水溶液中全部电离的电解质为强电解质,只有部分电离的电解质为弱电解质。(2)根据物质类别:强酸、强碱、大多数盐都是强电解质;弱酸、弱碱、少数盐和水都是弱电解质。(3)根据导电能力:同温、同浓度时,做导电性对比实验,导电能力弱的电解质是弱电解质。(4)根据反应速率:同温、同浓度时,比较同种金属与同类型的强电解质溶液反应速率的快慢。例如,将相同的两块镁条分别投入浓度相同的盐酸和醋酸中,反应速率慢的是醋酸,则CH3COOH是弱电解质。[对点训练1](2024·广东揭阳揭东区模拟)下列物质属于弱电解质的是(

)A.CaCO3 B.CH3COOHC.蔗糖

D.CuB解析

CaCO3虽然难溶于水,但溶于水的部分发生完全电离,故CaCO3是强电解质,A错误;CH3COOH易溶于水,在水溶液中只有部分发生电离,故CH3COOH为弱电解质,B正确;蔗糖不能电离,属于非电解质,C错误;铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。探究角度2弱电解质的判断方法例2(2024·山东名校考试联盟联考)下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是(

)A.常温下,向0.1mol·L-1HNO2溶液中滴加石蕊,溶液变成红色B.用浓度均为0.1mol·L-1的HNO2溶液和盐酸做导电实验,HNO2溶液连接的灯泡较暗C.等体积的0.1mol·L-1HNO2溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液恰好完全反应D.向碳酸钠溶液中滴加过量HNO2溶液,有气体产生B解析

常温下,向0.1

mol·L-1HNO2溶液中滴加石蕊,溶液变成红色,说明该溶液呈酸性,不能判断HNO2是否为弱电解质,A错误;用浓度均为0.1

mol·L-1的HNO2溶液和盐酸做导电实验,HNO2溶液连接的灯泡较暗,说明HNO2溶液中离子浓度小于盐酸,推测HNO2部分电离,应为弱电解质,B正确;等体积的0.1

mol·L-1HNO2溶液与0.1

mol·L-1

NaOH溶液恰好完全反应,只能证明HNO2是一元酸,C错误;向碳酸钠溶液中滴加过量HNO2溶液,有气体产生,说明HNO2的酸性强于H2CO3,不能判断HNO2是否为弱电解质,D错误。【变式设问】等体积浓度均为0.1mol·L-1的HNO2溶液和盐酸,同时分别滴入等体积0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,前者产生气泡速率慢,后者产生气泡速率快,据此能否判断HNO2是弱电解质?你的判断依据是什么?提示

能;0.1

mol·L-1的HNO2溶液和盐酸同时分别滴入等体积0.1

mol·L-1的NaHCO3溶液中,后者产生气泡速率快,说明盐酸中c(H+)大,推测HNO2部分电离,是弱电解质。[对点训练2](2024·辽宁六校协作体联考)下列事实能证明MOH是弱电解质的有(

)①0.1mol·L-1MOH溶液可以使酚酞溶液变红②常温下,0.1mol·L-1MOH溶液中c(OH-)<0.1mol·L-1③相同温度下,0.1mol·L-1MOH溶液的导电能力比0.1mol·L-1NaOH溶液的弱④等体积的0.1mol·L-1MOH溶液与0.1mol·L-1盐酸恰好完全反应A.①②

B.②③ C.②④

D.③④B解析

0.1

mol·L-1MOH溶液可以使酚酞溶液变红,只说明MOH是碱,不能判断是否为弱电解质,①不符合题意;常温下,0.1

mol·L-1MOH溶液中c(OH-)<0.1

mol·L-1,说明MOH未完全电离,则MOH为弱电解质,②符合题意;相同温度下,0.1

mol·L-1MOH溶液的导电能力比0.1

mol·L-1NaOH溶液的弱,说明MOH溶液中离子浓度小于NaOH溶液,则MOH为弱电解质,③符合题意;等体积的0.1

mol·L-1MOH溶液与0.1

mol·L-1盐酸恰好完全反应,只证明MOH为一元碱,不能判断MOH是否为弱电解质,④不符合题意。知识点二弱电解质的电离平衡基础落实•必备知识全过关一、电离方程式的书写1.强电解质溶于水完全电离,用“===”表示,例如,NaOH的电离方程式为

。

2.弱电解质(1)弱电解质的电离过程是可逆的,用符号“

”表示。例如,CH3COOH和NH3·H2O的电离方程式可分别表示为

、

。

表示电解质电离过程的式子

NaOH===Na++OH-CH3COOHCH3COO-+H+(2)多元弱酸分步电离,分步书写,以

电离为主。例如,H2CO3的电离方程式为

、

。

(3)多元弱碱多元弱碱,分步电离(较复杂),中学阶段按一步电离书写。例如,Cu(OH)2的电离方程式为

。

第一步

Cu(OH)2Cu2++2OH-二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡状态(1)定义在电离初始,弱电解质分子电离成离子的速率随着分子浓度的减小而逐渐

;同时离子结合成分子的速率随着离子浓度的增大而逐渐

。经过一段时间后,两者的速率

,达到电离平衡状态。

减小

增大相等(2)建立过程

2.电离平衡的特征及外界条件的影响(1)电离平衡的特征弱电解质相等不变(2)外界条件对弱电解质电离平衡的影响以CH3COOHCH3COO-+H+为例:当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。影响因素平衡移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)导电能力升温(不考虑挥发)右增大增大增大增强加冰醋酸右增大增大增大增强加入其他物质CH3COONa固体左减小减小增大增强通HCl气体左增大增大减小增强NaOH固体右减小减小增大增强加水稀释右增大减小减小减弱归纳总结特殊物质的电离名师点拨(1)增大弱电解质的浓度,电离平衡正向移动,电离产生离子的浓度增大,溶液导电能力增强。(2)加较多水稀释,电离平衡正向移动,但电离产生离子的浓度减小,溶液的导电能力减弱。误区警示电离平衡的两个误区误区1:电离平衡正向移动,离子浓度一定增大。分析:不一定。例如,CH3COOHCH3COO-+H+,加大量水稀释,平衡正向移动,再次平衡时c(CH3COO-)、c(H+)都比原平衡时小。误区2:电离平衡正向移动,其电离程度一定增大。分析:不一定。例如,向醋酸中加入冰醋酸,CH3COOH的电离平衡正向移动,但CH3COOH的电离程度减小。正误判断

(2)给氨水加水稀释,NH3·H2O的电离平衡正向移动,c(OH-)增大。(

)(3)稀醋酸中加入少量锌粉,醋酸的电离程度增大。(

)√×√重难突破•能力素养全提升探究角度1电离方程式的书写例1(2024·辽宁抚顺六校模拟)下列物质在水中的电离方程式正确的是(

)B思维建模

书写电离方程式的思维流程

[对点训练1](2024·浙江温州新力量联盟联考)在水溶液中,下列电离方程式书写正确的是(

)B探究角度2电离平衡及影响因素例2已知:亚硝酸(HNO2)是一种弱酸,亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的食品防腐剂。常温下,将0.1mol·L-1HNO2溶液加水稀释或向其中加入少量NaNO2晶体时,下列观点正确的是(

)A.加水稀释时,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)增大B.加NaNO2晶体时,电离平衡逆向移动,溶液导电能力增强C.加水稀释时,HNO2的电离程度增大,溶液导电能力增强D.加NaNO2晶体时,溶液的酸性减弱,与c(Na+)增大有关B【变式设问】升高温度,对HNO2的电离平衡有什么影响?HNO2的电离程度及溶液中c(H+)将怎样变化?提示

升高温度,HNO2的电离平衡正向移动,其电离程度增大,溶液中c(H+)增大。思维建模

分析外界条件对电离平衡的影响及结果

影响因素对电离平衡的影响及结果内因弱电解质的结构及性质(主要因素)外因温度电离是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大浓度增大弱电解质的浓度,电离平衡正向移动,但电离程度减小加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度增大同离子效应在弱电解质溶液中,加入与弱电解质电离产生离子相同的电解质,电离平衡逆向移动,电离程度减小化学反应加入某物质,与弱电解质电离产生的离子发生反应,电离平衡正向移动,电离程度增大[对点训练2]叙述正确的是(

)A.加水稀释,平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大B.升高温度,溶液中c(OH-)一定增大C.向含有酚酞的氨水中加入少量的NH4Cl晶体,溶液颜色变浅C解析

加水稀释,平衡正向移动,但溶液体积增大为主,故溶液中c(OH-)减小,A错误;氨水易挥发,升高温度,浓度减小,溶液中c(OH-)减小,B错误;向含有酚酞的氨水中加入少量的NH4Cl晶体,平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液颜色变浅,C正确;向氨水中加入同浓度的CH3COOH溶液,二者发生反应:学以致用·随堂检测全达标12345题组1强电解质和弱电解质1.(2024·浙江强基联盟联考)下列物质属于弱电解质的是(

)A.次氯酸 B.氨水C.氧化钠 D.乙酸乙酯6A解析

HClO是弱酸,属于弱电解质,A正确;氨水是氨气的水溶液,属于混合物,不是电解质,B错误;氧化钠是活泼金属的氧化物,属于强电解质,C错误;乙酸乙酯是非电解质,D错误。123452.(2024·广东深圳名校联盟模拟)下列对物质的分类完全正确的是(

)选项ABCD强电解质氯水硫酸钡苛性钠氯化钠弱电解质醋酸亚硫酸氢硫酸次氯酸非电解质干冰二氧化硫碳酸钙氯气6B解析

氯水是氯气的水溶液,不是纯净物,是混合物,A错误;硫酸钡是强电解质,亚硫酸是弱电解质,二氧化硫是非电解质,B正确;碳酸钙是电解质,C错误;氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。123453.(2024·广东广州天河区模拟)下列事实能说明HX是弱电解质的是(

)①HX能与水以任意比互溶;②HX溶液的导电能力比盐酸弱;③HX溶液中存在HX和X-;④常温下,0.1mol·L-1HX溶液中c(H+)<0.1mol·L-1;⑤HX溶液能与CaCO3反应生成CO2气体;⑥相同条件下,HX溶液与锌粉反应比盐酸与锌粉反应缓慢A.①②③④ B.②④⑤⑥C.③④⑥ D.②③④⑥6C123456解析

水溶性是物理性质,与HX是否为弱电解质无关,①错误;未指明温度、HX溶液和盐酸的浓度是否相同,不能根据导电能力判断HX是否为弱电解质,②错误;HX溶液中存在HX分子,说明HX未完全电离,则HX是弱电解质,③正确;常温下,0.1

mol·L-1

HX溶液中c(H+)<0.1

mol·L-1,则HX未完全电离,说明HX是弱电解质,④正确;HX溶液能与CaCO3反应生成CO2气体,说明HX的酸性强于H2CO3,不能判断HX是否为弱电解质,⑤错误;相同条件下,HX溶液与锌粉反应比盐酸与锌粉反应缓慢,说明HX溶液中c(H+)小,HX未完全电离,则HX为弱电解质,⑥正确。12345题组2弱电解质的电离平衡4.(2024·陕西宝鸡模拟)下列电离方程式书写正确的是(

)6