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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第一课时 弱电解质的电离平衡
学习目标
1.了解强、弱电解质的概念及与物质类别、结构的关系。
2.掌握强电解质与弱电解质的判断，能够运用实验方法证明所给电解质的强弱。
3.掌握弱电解质的电离方程式的书写。
4.知道弱电解质在溶液中存在着电离平衡，能够用平衡理论解释弱电解质的电离平衡。
5.了解影响弱电解质电离平衡的因素，能够运用平衡移动理论加以理解。
1、电解质：
2、非电解质：
①电解质之所以导电是因为在水溶液或熔融状态能电离出自由移动的阴、阳离子。
②电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子浓度的大小以及离子所带电荷的多少。
思考2：电解质导电的原因及导电能力的影响因素？
思考1：掌握电解质应注意哪些问题？
①混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。
②是在水溶液中或熔融状态导电,电解质本身可以不导电。
③必须是电解质本身电离出的离子导电（谁电离,谁是电解质）
现有下列物质：
①石墨 ②BaSO4 ③稀盐酸 ④CO2 ⑤CaO ⑥NaCl ⑦硫酸 ⑧熔融KCl ⑨酒精 ⑩ 醋酸 NaCl溶液
以上指定物质中，属于电解质的是_____________
属于非电解质的是____________
能导电的是____________
②⑤⑥⑦⑧⑩
④⑨
①③⑧
【随堂练习】
【思考】不同电解质的电离程度是否有区别？
（以HCl和CH3COOH为例进行研究）
酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸
pH
导电能力
与镁条反应
实验3-1
取等体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液，比较其pH值的大小，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。
【实验3-1】探究盐酸和醋酸的电离程度
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
pH值
pH=1
pH≈3
0.1 mol/L 盐酸 pH＝1
0.1 mol/L 醋酸 pH＝3
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
导电能力
强
弱
【实验3-1】探究盐酸和醋酸的电离程度
0.1 mol/L HCl
0.1mol/L CH3COOH
与镁条反应
产生气泡速度较快
产生气泡速度较慢
【实验3-1】探究盐酸和醋酸的电离程度
0.1mol/L HCl(aq)
c(H+) =
10-1
=0.1 mol/L
0.1mol/L CH3COOH(aq)
c(H+) ≈
0.001 mol/L
【结论】
HCl 分子在水中完全电离；
CH3COOH 分子在水中部分电离，且非常微弱。
从电离角度微观探析电解质的强弱
数据分析
HCl = H+ + Cl-
提示：c(H+)=10-pH
一、强电解质和弱电解质
1.强电解质
在水溶液中能_______电离的电解质
强酸，如HCl、HBr、HI、H SO 、HNO 、HClO
强碱，如KOH、Ba(OH) 、NaOH、Ca(OH)
大部分盐，如NaCl、BaSO4 (包括难溶性盐)
【类别】
完全
强电解质、弱电解质与其溶解性无关
完全电离，只有离子，无分子，不可逆
【特点】
2.弱电解质
【类别】
弱酸，CH3COOH、HF、H S、HClO、H SO 、H PO 等
弱碱，NH3·H2O、Al(OH)3、Cu(OH) 、Fe(OH) 等
水
在水溶液中只能_______电离的电解质
部分
【特点】
不完全电离，既有分子又有离子，可逆
点拨：对强电解质和弱电解质的正确理解
(1)区分电解质强弱的唯一依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。
(2)电解质的强弱与溶液导电性的强弱无必然联系。相同条件下溶液中离子浓度大的导电能力强,离子电荷越高,导电能力越强。
(3)电解质的强弱与物质的溶解性无必然联系。即使溶解度很小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶解度大小进行判断。
(4) 强弱电解质与化学键的关系：离子化合物一定是强电解质，共价化合物不一定（如硫酸是强电解质，醋酸是弱电解质，蔗糖是非电解质）。
1.下列电解质中,哪些是强电解质，那些是弱电解质 ① CaCO3 ② Ba(OH)2 ③ HF ④ Al(OH)3 ⑤ BaSO4 ⑥ AgCl ⑦ Na2CO3 ⑧ K2SO4 ⑨ H2S
① ② ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
弱电解质:
③ ④ ⑨
强电解质:
2.把0.05mol NaOH固体分别加入下列100mL液体中，溶液的导电能力变化不大的是（ ）
A.自来水 B.0.5mol/L盐酸
C.0.5mol/L醋酸溶液 D.0.5mol/L氯化铵溶液
B D
【随堂训练】
3.关于强、弱电解质的正确说法是( 　)
A．强电解质溶液导电能力强，弱电解质溶液导电能力弱
B．导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多
C.离子化合物一定是强电解质，共价化合物不一定是弱电解质
D.硫酸钡难溶于水是弱电解质，醋酸铅可溶于水是强电解质
C
强电解质 强酸
强碱
盐 正盐
强酸的酸式盐
弱酸的酸式盐
完全电离，如HCl = H+ + Cl-
完全电离，如Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH-
完全电离，如Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
完全电离，
如NaHSO4 ：
第一步完全电离，第二步弱酸酸根部分电离，如
NaHCO3 = Na+ + HCO3-，HCO3- H+ + CO32-
NaHSO4 = Na++HSO4-（熔融状态）
3.电离方程式的书写
强电解质
完全电离，符号用“＝”。
NaHSO4 = Na++H++SO42-（水溶液状态）
弱电解质 一元弱酸
一元弱碱
H2O
多元弱酸
多元弱碱
部分电离，如CH3COOH CH3COO- + H+
部分电离，如 NH3·H2O NH4+ + OH-
部分电离， H2O H+ + OH-
分步电离，必须分步写出，不可合并
（以第一步电离为主）
如H2CO3 H+ + HCO3-， HCO3- H+ +CO32-
分步电离，一步写出。如Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
弱电解质
部分电离，符号选用“ ”,如：
【随堂练习】写出下列物质在水中的电离方程式：
（1） NH3·H2O ：___________
（2） H2SO3 ：___________
（3） H2S ：___________
（4） Fe(OH)3 ：___________
（5） NaHS ：___________
（6） NaHSO4 ：___________
（7） Ba(OH)2 ：___________
（8） H3PO4 ：___________
【小结】
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，与溶解度无关
不同点 化合物类型 离子化合物，共价化合物 共价化合物
物质类别 强酸、强碱、大多数盐 弱酸、弱碱、水
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“ = ” 电离方程式用“ ”
实例 HCl、NaOH、KCl HClO、NH3·H2O、H2O
电离方程式 NaCl=Na++Cl- HF H++F-
冰醋酸加入水中会发生如何的变化？请结合平衡理论进行解释
水
冰醋酸
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
①开始时，V电离 和 V结合怎样变化？
②当V电离 = V结合时，可逆过程达到什么状态？画出V～t图。
c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) v(电离) v(结合)
醋酸初溶于水
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
增大
最大
0(最小)
增大
减小
减小
增大
不变
不变
不变
不变
不变
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡示意图
时间
二、弱电解质的电离平衡
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：动态平衡
定：溶液中各分子、离子的浓度不变
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
3.弱电解质电离的特点
不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH：
温度 20 ℃ 24 ℃
pH 3.05 3.03
温度升高，pH减小，c(H+)增大
（1）电离是一个吸热过程，温度升高, 平衡正向移动,电离程度增大
ΔH ＞0
（2）达到平衡时分子、离子共存
（3）弱电解质的电离都是微弱的过程，一般来说，绝大数以分子的形式存在。如0.1mol/L的醋酸溶液中，c(H )在0.001mol/L左右
CH3COOH CH3COO- + H+
4.电离平衡的影响因素
（1）内因：
弱电解质本身的性质，电解质越弱电离程度越小。
（2）外因：
①温度
②浓度
【思考】影响弱电解质电离平衡的外界条件有什么？
①温度
【总结】由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大； 降低温度，电离平衡逆向移动，电离程度减小。
CH3COOH CH3COO- + H+
△H>0
“越热越电离”
【特别注意】易挥发或易分解的弱电解质的电离平衡，温度过高，使分子浓度减小，平衡向逆向移动。
4.电离平衡的影响因素
②浓度
平衡向电离方向移动，电离程度增大
CH3COOH CH3COO- + H+
a.加水稀释：
c(CH3COOH)、c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化？
【总结】加水稀释，促进电离，电离程度增大，但离子浓度减小。
减小
【思考】n(CH3COO-)和n(H+)怎样变化？
增大
“越稀越电离”
4.电离平衡的影响因素
CH3COOH的转化率怎样变化？
增大
CH3COOH CH3COO- + H+
电离平衡正向移动。
b.加少量冰醋酸：
c(CH3COOH)、c(CH3COO-)和c(H+)怎样变化？
【总结】增大弱电解质浓度：平衡向电离方向移动，电离程度减小。
增大
【思考】n(CH3COO-)和n(H+)怎样变化？
增大
4.电离平衡的影响因素
②浓度
CH3COOH的转化率怎样变化？
减小
电离平衡逆向移动。
●加少量CH3COONa固体：
【思考】c(CH3COOH)、c(CH3COO-)怎样变化？
【总结】同离子效应：
在弱电解质溶液中，加入与弱电解质含有相同离子的易溶强电解质，抑制弱电解质电离，电离程度减小。
增大
c(H+)
③同离子效应
CH3COOH CH3COO- + H+
4.电离平衡的影响因素
④加入能与离子反应的物质
CH3COOH CH3COO- + H+
电离平衡正向移动。
●加少量镁粉或NaOH：
【思考】c(CH3COOH)和c(H+)怎样变化？
【总结】 加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，减少了该离子的浓度，促进了弱电解质的电离,使电离平衡向电离方向移动，电离程度增大。
减小
c(CH3COO-)？
4.电离平衡的影响因素
“同抑异促”
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) 电离
程度 导电
能力
加水稀释
加入少量冰醋酸
加HCl(g)
加NaOH(s)
加入CH3COONa（s）
加入镁粉
升高温度
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
增大
减小
减小
增大
向右
减弱
减小
增大
增大
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
增大
向左
增强
减小
减小
减小
增大
增大
向右
增强
减小
减小
增大
增大
减小
向左
增强
向右
增大
减小
减小
减小
增大
增强
分析改变下列条件对醋酸电离平衡 ΔH ＞0 的影响
CH3COOH CH3COO- + H+
(1) 内因：电解质自身性质决定了其电离程度的大小
(2) 外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。
影响电离平衡的条件有温度、浓度、电解质的酸碱盐等。
①温度：弱电解质的电离为吸热，升温促使电离平衡正向移动
②浓度：降低浓度，电离平衡向电离方向(正向)移动。（越稀越电离）
③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制弱电解质的电离,即平衡逆向移动。
④离子反应效应：加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向(正向)移动。
【归纳总结】4.电离平衡的影响因素
c
c
bd
【随堂练习】
在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶
液的导电能力变化如右图所示，请填写下列空白。
(1)加水前导电能力约为零的原因是____________
(2)a b c三点对应的溶液中，c(H+)由小到大的顺序是______
(3)a 、b、 c三点对应的溶液中，CHCOOH电离程度最大的是 ________
(4)若使b点对应的溶液中c(CH3COO－)增大、c(H+)减小，可采用的方法是_______(填序号)。
①加H2O ②加NaOH固体 ③加浓硫酸 ④加Na2CO3固体
冰醋酸中只有分子，没有自由移动的离子
cC
② ④
【随堂练习】
设计实验证明：弱电解质不能完全电离或醋酸溶液中存在
CH3COOH CH3COO－＋H＋的电离平衡。
①测定0.1mol/L的醋酸溶液的PH：
大于1
②在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，再加热溶液。
加热后红色变深。说明加热能促进醋酸的电离，c(H＋)增大，红色加深。即可证明醋酸溶液中存在电离平衡。
③在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，再加入少量CH3COONH4固体。
红色变浅
④在室温下，将锌粒投入相同浓度的醋酸和盐酸中，比较起始速率大小。
盐酸产生H2快
【思考与讨论】如何从实验的角度证明弱电解质？

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