2024高中化学第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离教案新人教版选修4

PAGE9-第一节弱电解质的电离[明确学习目标]1.了解电解质与非电解质，强电解质与弱电解质的概念。2.理解弱电解质的电离平衡特征。3.能正确书写电离方程式。4.了解电离常数。一、强弱电解质1．电解质和非电解质(1)电解质：在eq\o(□,\s\up3(01))水溶液里或eq\o(□,\s\up3(02))熔融状态下能导电的eq\o(□,\s\up3(03))化合物。它包括eq\o(□,\s\up3(04))酸、eq\o(□,\s\up3(05))碱、eq\o(□,\s\up3(06))盐、活泼金属的氧化物和eq\o(□,\s\up3(07))水等。(2)非电解质：在eq\o(□,\s\up3(08))水溶液里和eq\o(□,\s\up3(09))熔融状态下都不能导电的eq\o(□,\s\up3(10))化合物。它包括大多数有机物和eq\o(□,\s\up3(11))非金属氧化物(H2O除外)。2．强、弱电解质(1)试验(2)二、弱电解质的电离1．弱电解质的电离方程式弱电解质的电离过程是可逆的，其电离方程式用“”表示。例如：CH3COOH：eq\o(□,\s\up3(01))CH3COOHCH3COO－＋H＋；NH3·H2O：eq\o(□,\s\up3(02))NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。2．弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在肯定条件(如温度和浓度)下，弱电解质eq\o(□,\s\up3(03))电离成离子的速率和eq\o(□,\s\up3(04))离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态，如图所示：(2)影响电离平衡的因素3．电离常数(1)定义：在eq\o(□,\s\up3(13))肯定温度下，弱电解质达到电离平衡时，产生的各种eq\o(□,\s\up3(14))离子浓度之积与溶液中eq\o(□,\s\up3(15))未电离的分子浓度之比是一个常数，该常数就叫电离常数，用K表示。(2)表达式：对于HAH＋＋A－，K＝eq\o(□,\s\up3(16))eq\f(cH＋·cA－,cHA)。(3)特点①电离常数只与eq\o(□,\s\up3(17))温度有关，温度上升，K值eq\o(□,\s\up3(18))增大。②相同条件下，弱酸或弱碱的电离常数越大，表示该弱电解质越易电离，对应的酸性或碱性相对越eq\o(□,\s\up3(19))强。1．CO2溶于水能导电，CO2属于电解质吗？提示：不属于。CO2溶于水后与水反应生成H2CO3，H2CO3是电解质，CO2是非电解质。电解质必需是在水溶液中(或熔融状态下)本身发生电离。2．弱酸、弱碱电离过程中体系各粒子浓度是如何变更的？提示：以一元弱酸HA为例，其电离过程中各粒子浓度的变更如下表：浓度比较项目c(HA)c(A－)c(H＋)HA初溶于水时最大最小最小达到电离平衡前减小增大增大达到电离平衡时不变不变不变一、强弱电解质1．电解质与非电解质(1)电解质与非电解质是对化合物的一种分类方法。因此单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。(2)电解质不肯定能导电(如NaCl晶体)，能导电的也不肯定是电解质(如Cu、NaCl溶液等)。电解质导电的缘由是它在肯定条件下发生电离，因此，先电离，后导电。2．强电解质与弱电解质的比较3．对强、弱电解质的理解(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性没有必定联系溶液导电实力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷多少确定，很稀的强电解质溶液导电性很弱，浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强，弱电解质溶液的导电实力不肯定弱。[即时练]1．下列说法中不正确的是()①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨水是电解质③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电⑤强电解质溶液的导电实力肯定比弱电解质溶液的导电实力强A．①④ B．①④⑤C．①②③④ D．①②③④⑤答案D解析BaSO4属于难溶性电解质，溶解的部分完全电离，是强电解质，①错误；NH3·H2O是电解质，氨水是混合物，②错误；熔融的共价化合物若不能电离出离子就不能导电，熔融态的离子化合物存在自由移动的离子能导电，③④错误；强电解质溶液的导电实力不肯定比弱电解质溶液的导电实力强，⑤错误。2．下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是()A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡B．溶液导电实力强的电解质是强电解质，导电实力弱的电解质是弱电解质C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电实力也不同D．强电解质在液态时，有的导电，有的不导电答案B解析强弱电解质的分类标准是在溶液中能否完全电离，A正确；溶液导电实力强弱与溶液中自由移动离子浓度及所带电荷有关，离子浓度越大，所带电荷越多，则其导电实力越强。当强电解质的浓度很小时，其导电实力也可能会弱于弱电解质，B错误；弱电解质溶液变更温度和浓度时电离平衡移动，离子浓度和导电实力变更，C正确。3．醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()A．1mol/L的醋酸溶液中，c(H＋)＝0.01mol/LB．醋酸能以随意比与水互溶C．10mL1mol/L的醋酸溶液恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应D．醋酸溶液的导电性比盐酸弱答案A解析A项中若醋酸完全电离，则c(H＋)＝1mol/L，而现在c(H＋)＝0.01mol/L，说明醋酸部分电离，为弱电解质；C项是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；D项必需是在温度及酸的浓度相同条件下比较二者导电性强弱，D错误。规律方法证明HA为一元弱酸的方法二、弱电解质的电离1．电离平衡的理解2．电离方程式的书写(1)强电解质：强电解质完全电离，在写电离方程式时，用“=”。如H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－，K2SO4=2K＋＋SOeq\o\al(2－,4)。(2)弱电解质：弱电解质部分电离，在写电离方程式时，用“”。(3)多元弱酸分步电离，必需分步写出，不行合并(其中以第一步电离为主)。如H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)(主要)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)(次要)。(4)多元弱碱分步电离，但通常一步写出。如Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。3．外界条件对电离平衡的影响以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例变更条件，平衡的变更如下表所示条件变更平衡移动方向电离程度c(H＋)c(CH3COO－)导电实力加入浓盐酸左移减小增大减小增加加入冰醋酸右移减小增大增大增加加入氢氧化钠固体右移增大减小增大增加加入醋酸钠固体左移减小减小增大增加加水右移增大减小减小减弱上升温度右移增大增大增大增加加入氯化钠固体不移动不变不变不变增加4．电离常数[即时练]4．在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标记是()A．溶液显电中性B．溶液中检测不出CH3COOH分子存在C．氢离子浓度恒定不变D．溶液中CH3COOH和CH3COO－浓度相等答案C解析CH3COOH电离达到平衡时，未电离的电解质分子和其电离出的离子浓度恒定不变，C项正确。5．下列关于电离常数的说法中正确的是()A．电离常数越小，表示弱电解质的电离实力越弱B．电离常数与温度无关C．不同浓度的醋酸，其电离常数不同D．多元弱酸各步电离常数相互关系为K1<K2<K3答案A解析电离常数的大小干脆反映了该弱电解质的电离实力，A正确；电离常数的大小只与温度有关，与其他因素无关，B、C错误；对于多元弱酸，前一步电离产生的H＋对后续电离起抑制作用，故K1≫K2≫K3，D错误。规律方法弱电解质电离平衡的正确理解电离平衡和化学平衡都遵守平衡移动原理，推断有关电离平衡问题时，应留意以下两点：(1)加水稀释，电离平衡右移，但是电离出的离子浓度降低，因为体积增大程度大于离子增加程度。(2)电离平衡向“减弱”这种变更的方向移动，移动的结果不能“抵消”更不能“超越”这种变更。本章归纳总结1．某固体化合物A不导电，但其在熔融状态下和溶于水都能完全电离，下列关于物质A的说法中，正确的是()A．A是非电解质 B．A是强电解质C．A是共价化合物 D．A是弱电解质答案B解析由熔融状态下和溶于水完全电离可知，A是强电解质。又由固体A不导电，熔融状态下导电可知，A应是离子化合物。故正确答案为B。2．水溶液中下列电离方程式书写正确的是()A．Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－B．NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)C．H2SO32H＋＋SOeq\o\al(2－,3)D．BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)答案D解析A项，应为Ca(OH)2=Ca2＋＋2OH－；B项，应为NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)；C项，应为H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)。3．在0.1mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCNH＋＋CN－，对该平衡，下列叙述正确的是()A．加入少量NaOH固体，平衡正向移动B．加水，平衡逆向移动C．滴加少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H＋)削减D．加入少量NaCN固体，平衡正向移动答案A解析加NaOH固体，OH－＋H＋=H2O，平衡正向移动，A正确；加水，平衡正向移动，B错误；滴加少量0.1mol·L－1HCl溶液，c(H＋)增大，C错误；加入少量NaCN固体，c(CN－)增大，平衡逆向移动，D错误。4．在100mL0.1mol/L的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H＋浓度减小，可采纳的方法是()A．加热B．加入0.1mol/L的醋酸溶液100mLC．加入少量的0.5mol/L的硫酸D．加入少量的1mol/L的NaOH溶液答案D解析电离平衡也是化学平衡的一种，完全可以运用勒夏特列原理分析电离平衡的移动。5．向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体或加入等体积的水稀释时，都会引起()A．溶液中H＋浓度减小B．醋酸的电离程度增大C．溶液的导电实力减小D．溶液中CH3COO－浓度增大答案A解析醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，增加CH3COO－，平衡向左移动，H＋浓度减小，醋酸电离程度减小，CH3COO－浓度增大，导电实力增加；加入水稀释，溶液体积增大程度大于H＋增大程度，所以H＋浓度减小，同时电离程度增大，导电实力减小，CH3COO－浓度减小。6．在相同温度时，100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是(