第一单元弱电解质的电离平衡.ppt

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1、第一单元第一单元 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡一、学习目标一、学习目标 1 1了解强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异了解强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异及原因，了解强、弱电解质与物质结构的关系，在化学及原因，了解强、弱电解质与物质结构的关系，在化学平衡概念的基础上理解电离平衡概念。平衡概念的基础上理解电离平衡概念。 2 2了解酸碱电离理论，能运用电离平衡原理解释了解酸碱电离理论，能运用电离平衡原理解释弱电解质在水溶液中的电离情况，会书写电离方程式。弱电解质在水溶液中的电离情况，会书写电离方程式。 3 3知道水的离子积常数，知道电离平衡常数与弱知道水的离子积常数，知道电离平衡常数与

2、弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。 4 4通过活动与探究，学习科学探究的一般方法，通过活动与探究，学习科学探究的一般方法，培养提出问题、探究问题和解决问题的能力。培养提出问题、探究问题和解决问题的能力。 5 5通过强、弱电解质概念的学习，掌握学习概念通过强、弱电解质概念的学习，掌握学习概念性知识的常用方法：归纳法和演绎法。性知识的常用方法：归纳法和演绎法。知识回顾：知识回顾：电解质：电解质：非电解质：非电解质：在水溶液中或熔融状态时在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。能够导电的化合物。在水溶液中和熔融状态时在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。都不能导电

3、的化合物。NaClNaCl溶液溶液 NaOHNaOH H H2 2SOSO4 4、Cu Cu CHCH3 3COOH COOH NHNH3 3H H2 2O O、 COCO2 2 乙醇乙醇 水水 你能解释下列事实吗你能解释下列事实吗? ? 1 1潮湿的手触摸正在工作的电潮湿的手触摸正在工作的电器，可能会发生触电事故。器，可能会发生触电事故。 2 2电解水制电解水制H H2 2、0 02 2时，需要向水时，需要向水中加入少量的中加入少量的Na0HNa0H溶液或溶液或H H2 2SOSO4 4溶液。溶液。 1 1醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，你认为

4、它们的电离程度有无差异你认为它们的电离程度有无差异? ?请说出你的理由。请说出你的理由。 2 2你能设计实验验证你的猜想吗你能设计实验验证你的猜想吗? ?请写出实验方案请写出实验方案并与同学交流。并与同学交流。 3 3若按如下方案若按如下方案( (或按你自己设计的方案或按你自己设计的方案) )进行实进行实验，请记录实验现象。验，请记录实验现象。 (1)(1)测量物质的量浓度均为测量物质的量浓度均为1mol1molL L1 1的盐酸和醋酸的盐酸和醋酸的的pHpH。 (2)(2)如图如图3 31 1所示，在两只锥形瓶中分别加入等体所示，在两只锥形瓶中分别加入等体积、物质的量浓度均为积、物质的量浓度

5、均为1mol1molL L1 1 的盐酸和醋酸，在两的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形后将气球套在锥形瓶口，同时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，将实验现象瓶中，观察、比较气球鼓起的快慢等现象，将实验现象和你对实验现象的解释填入表和你对实验现象的解释填入表3 31 1。醋酸醋酸盐酸盐酸对实验现象的解释对实验现象的解释溶液的溶液的pHpH与镁条反应与镁条反应 开 始开 始 0 . 0 1 m o l / L H C l0 . 0 1 m o l

6、 / L H C l 与 镁 条 反 应 剧 烈 ， 说 明与 镁 条 反 应 剧 烈 ， 说 明0.01mol/LHCl0.01mol/LHCl中氢离子浓度大，即氢离子浓度为中氢离子浓度大，即氢离子浓度为0.01mol/L0.01mol/L，说明说明HClHCl完全电离；完全电离；而开始而开始0.01mol/LCH0.01mol/LCH3 3COOHCOOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于0.01mol/L0.01mol/L，说明，说明醋酸在水中部分电离。醋酸在水中部分电离。HClHCl是强电解质，是强电解质，CHCH3 3CO

7、OHCOOH是弱电解质。是弱电解质。探究结果：探究结果：一、电解质有强弱之分一、电解质有强弱之分HClClHHClH2OClH3OCH3COOH CH3COOHCH3COOH H2O CH3COOH3OHH2O H3O 根据你的经验，你认为相同浓度的氢氧化钠溶液根据你的经验，你认为相同浓度的氢氧化钠溶液与氨水的电离程度有无差异与氨水的电离程度有无差异? ?请提出你的假设并设计实请提出你的假设并设计实验加以验证，完成表验加以验证，完成表3 32 2。实验假设实验假设实验方案实验方案实验现象实验现象结论结论强、弱电解质的判断：强、弱电解质的判断：非电解质非电解质电电解解质质强电解质强电解质弱电解质

8、弱电解质记住：记住： 强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小度的大小, ,也不是看其水溶液导电能力的强弱也不是看其水溶液导电能力的强弱, ,而是看溶于水的部分而是看溶于水的部分是否完全电离是否完全电离. . BaSO4、Fe(OH)3的溶解度都很小，的溶解度都很小， BaSO4属属于强电解质，而于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；属于弱电解质； CH3COOH、HCl的溶解度都很大，的溶解度都很大，HCl属于强电解属于强电解质，而质，而CH3COOH 属于弱电解质。电解质的强弱与属于弱电解质。电解质的强弱与 其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？

9、其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？ 4 4用用1 mol11 mol1L L1 1醋酸进行导电醋酸进行导电性实验，发现灯泡亮度很低；用性实验，发现灯泡亮度很低；用l mol1l mol1L L1 1 氨水进行导电性实氨水进行导电性实验，发现灯泡亮度同样很低；但验，发现灯泡亮度同样很低；但若将两种溶液等体积混合后进行若将两种溶液等体积混合后进行导电性实验，灯泡亮度却显著增导电性实验，灯泡亮度却显著增加。请分析其中的原因。加。请分析其中的原因。练习与实践练习与实践 1 1下列物质中，属于弱电解质的是下列物质中，属于弱电解质的是( )( ) A A氯化氢氯化氢 B B氢氧化钠氢氧化钠 C C一水

10、合氨一水合氨 D D酒精酒精练习与实践练习与实践C C 下列电解质中下列电解质中， NaCl、 NaOH， NH3H2O、 CH3COOH， BaSO4 、 AgCl 、 Na2O 、K2O， H2O哪些是强电解质哪些是强电解质，那些是弱电解质那些是弱电解质?强电解质强电解质: 弱电解质弱电解质: 练习与实践练习与实践 电离电离结合结合二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡 电离电离结合结合 1. 1.定义：定义： 在一定条件（如温度、浓度）下，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，电离过程就新结合

11、成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态达到了平衡状态电离平衡电离平衡动动 电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 定定 条件不变，溶液中各分子、离子条件不变，溶液中各分子、离子 的浓度不变，溶液里既有离子又有分子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子 变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。 等等 V V电离电离=V=V分子化分子化00逆逆 弱电解质的电离弱电解质的电离 表表3 33 3是实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓是实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度，请填写表中空白，将你的结论与同学交流讨论。度，请填写表中空白，将你的结论与同学交流讨论。

12、1 10.10.11.771.7710105 51.801.8010105 50.421%0.421%1.34%1.34%Ka=c ( H+) .c( A-) c(HA)Kb=c ( M+).c( OH- ) c(MOH)影响电离平衡常数大小的因素：影响电离平衡常数大小的因素：A.A.电离平衡常数大小是由物质的本性决定的，在电离平衡常数大小是由物质的本性决定的，在同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。B.B.弱电解质的电离平衡常数受温度变化的影响，弱电解质的电离平衡常数受温度变化的影响，但室温下一般变化不大。但室温下一般变化不大。C.C.弱电解质的电离

13、平衡常数大小不受其浓度变化弱电解质的电离平衡常数大小不受其浓度变化的影响的影响 = =已电离的弱电解质浓度已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度弱电解质的初始浓度已电离的分子数已电离的分子数 弱电解质分子总数弱电解质分子总数= =弱电解质浓度越大，电离程度越小。弱电解质浓度越大，电离程度越小。 弱电解质加水稀释时，弱电解质加水稀释时，电离程度电离程度_,_,离子浓度离子浓度_ (_ (填变大、变小、不变或填变大、变小、不变或不能确定）不能确定） 变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。水量的变化曲线。练习：在练习：在0.1mol

14、/L的的CH3COOH溶液中溶液中 CH3COOH CH3COO+H+电离程度电离程度n(Hn(H+ +) )C(HC(H+ +) )导电能力导电能力加热加热加水加水锌粒锌粒加醋酸钠加醋酸钠加加HClHCl加加NaOHNaOH增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大2 2在在CHCH3 3COOHCOOH溶液中存在如下平衡：溶液中存在如下平衡： CHCH3 3COOH HCOOH H+ +CH+CH3 3COOCOO。 加入少量下列固体物质，能

15、使平衡加入少量下列固体物质，能使平衡 逆向移动的是逆向移动的是 ( )( ) A ANaClNaCl B BCHCH3 3COONaCOONa C CNaNa2 2C0C03 3 D DNaOHNaOH练习与实践练习与实践 （20062006全国）全国）0.1mol/L0.1mol/L的的CHCH3 3COOHCOOH溶液中溶液中 CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO + H+ H 对于该平衡，下列叙述正确的是（对于该平衡，下列叙述正确的是（ ）A A加水时，平衡向逆反应方向移动加水时，平衡向逆反应方向移动B B加入少量加入少量NaOHNaOH固体，平衡向正反应方向移动

16、固体，平衡向正反应方向移动C C加入少量加入少量0.1mol/L0.1mol/L盐酸，溶液中盐酸，溶液中c(Hc(H+ +) )减小减小D D加入少量加入少量CHCH3 3COONaCOONa固体，平衡向正反应方向固体，平衡向正反应方向 移动移动（1 1）温度）温度 电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离方向移动。方向移动。（2 2）浓度）浓度 弱电解质浓度越大，电离程度越小。弱电解质浓度越大，电离程度越小。（3 3）同离子效应同离子效应 同离子效应同离子效应( (即在弱电解质溶液中加入同弱电解即在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使

17、电离平衡向逆方向质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动移动) )（4 4）化学反应）化学反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生在弱电解质溶液中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的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向移动。方向移动。6 6NHNH3 3H H2 20 0的电离方程式为：的电离方程式为： 若在氨水中加入下表中的物质，氨的电离平若在氨水中加入下表中的物质，氨的电离平衡及平衡时物质的浓度有何变化衡及平衡时物质的浓度有何变化? ?请填写下表。请填写下表。加热加热加水加水NH4Cl(s)NaOH(s)浓浓HClC(NH3H2O)

18、n(OH)c (OH)平衡移平衡移动方向动方向7 7氯气溶于水的反应是一个可逆反应。氯气溶于水的反应是一个可逆反应。 (1)(1)请写出氯气与水反应的化学方程式，并据请写出氯气与水反应的化学方程式，并据此推断氯水中含有哪些物质此推断氯水中含有哪些物质( (用化学式表示用化学式表示) )。 (2)(2)氯水中哪些物质能发生电离，请写出电离氯水中哪些物质能发生电离，请写出电离方程式，并据此分析氯水中存在的微粒。方程式，并据此分析氯水中存在的微粒。 (3)(3)若将氯水置于光照条件下，氯水中的化学若将氯水置于光照条件下，氯水中的化学平衡如何移动平衡如何移动? ?各种微粒的浓度如何变化各种微粒的浓度如

19、何变化? ? (4) (4)请设计一个实验方案，促使氯气与水反应请设计一个实验方案，促使氯气与水反应的化学平衡向正反应方向移动。的化学平衡向正反应方向移动。练习与实践练习与实践三三、电离方程式的书写、电离方程式的书写NaCl = Na+ClCH3COOHH2O H3O+CH3COO 强电解质在溶液中完全电离，用强电解质在溶液中完全电离，用“”弱电解质在溶液中部分电离，用弱电解质在溶液中部分电离，用“ ”“ ”多元弱酸的电离多元弱酸的电离 应分步完成电离方程式，应分步完成电离方程式，多元弱碱则一步完成电离方程式。多元弱碱则一步完成电离方程式。即即CH3COOH H+CH3COO 请写出请写出Na

20、Na2 2SOSO4 4、HClOHClO、NHNH3 3H H2 2O O 、H H2 2COCO3 3、Fe(OH)Fe(OH)3 3在水溶液中的电离方程式。在水溶液中的电离方程式。Na2SO4 = 2Na+ +SO42HClO H+ClONH3H2O NH4+OHH2CO3 H+HCO3HCO3 H+CO32Fe(OH)3 Fe3+3OH【课堂练习【课堂练习】 H2O H OHH2OH2O H3O OH )OH( c)OH( c)H( cK2 )OH( c)H( c)OH( cKK2w )OH( c)H( c)OH( cKK2w K Kw w称为称为水的离子积常数水的离子积常数，简称水的

21、离子积。，简称水的离子积。（1 1）在）在2525时，时，K Kw w为为1.01.010101414。（2 2）K Kw w随温度的升高而升高。随温度的升高而升高。此时，此时，c(Hc(H) )c(OHc(OH) )1.01.010107 7。100100时，时，K Kw w为为5.55.510101313，此时的水溶液中，此时的水溶液中c(Hc(H) )、c(OHc(OH) )浓度为多大？溶液的酸碱性如何？浓度为多大？溶液的酸碱性如何？ 3水的电离过程为水的电离过程为H2O H+OH， 在在25、35 时其离子积分别为时其离子积分别为: K(25) =1.01014， K(35)=2.11

22、014。 则下列叙述中正确的是则下列叙述中正确的是( ) Ac(H)随着温度升高而降低随着温度升高而降低 B在在35时，纯水中时，纯水中c(H+)c(OH一一) C水的电离度水的电离度（25 ） （35） D水的电离过程是吸热过程水的电离过程是吸热过程练习与实践练习与实践酸性：酸性：HFCHHFCH3 3COOHHClOCOOHHClO酸性：酸性：H H3 3POPO4 4CHCH3 3COOHHCOOHH2 2COCO3 3HClOHClOH H2 2SOSO3 3HH2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3H H2 2COCO3 3CC6 6H H5 5OHHCOOHHCO3 3多

23、元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，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第二步电离远大于第三步电离， 如何用平衡移动原理来解释？如何用平衡移动原理来解释？a a、一级电离出、一级电离出H H+ +后，剩下的酸根阴离子带负电后，剩下的酸根阴离子带负电 荷，增加了对荷，增加了对H H+ +的吸引力，使第二个的吸引力，使第二个H H+ +离子离子 电离困难的多；电离困难的多；b b、一级电离出的、一级电离出的H H+ +抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。电离难的原因电离难的原因：

24、H2CO3 H+ + HCO3HCO3 H+ + CO32【课堂练习【课堂练习】【思考】在磷酸溶液中存在哪些微粒？【思考】在磷酸溶液中存在哪些微粒？H3PO4H+ + H2PO4-H2PO4-H+ + HPO42-HPO42-H+ + PO43- 有机弱酸在生活中十分常见。许多水果之所有机弱酸在生活中十分常见。许多水果之所以有酸味，主要是因为它们含有柠檬酸、抗坏血以有酸味，主要是因为它们含有柠檬酸、抗坏血酸酸( (维生素维生素C)C)等有机弱酸；当你被蚂蚁等昆虫叮等有机弱酸；当你被蚂蚁等昆虫叮咬之后，会产生红疹，这主要是由于蚂蚁等昆虫咬之后，会产生红疹，这主要是由于蚂蚁等昆虫的体液内含有甲酸的

25、体液内含有甲酸(HCOOH(HCOOH，也叫蚁酸，也叫蚁酸) )；当人经；当人经过剧烈运动后会感觉小腿发酸，这主要是由于人过剧烈运动后会感觉小腿发酸，这主要是由于人体在剧烈运动的过程中产生了乳酸；制造肥皂用体在剧烈运动的过程中产生了乳酸；制造肥皂用的硬脂酸的硬脂酸(C(C1717H H3535C00H)C00H)是一种脂肪酸，脂肪酸可是一种脂肪酸，脂肪酸可以用通式以用通式R RCOOHCOOH表示。表示。 胺类胺类(R(RNHNH2 2) )是我们日常生活中常见的一类是我们日常生活中常见的一类有机弱碱。许多相对分子质量较小的胺具有让人有机弱碱。许多相对分子质量较小的胺具有让人很不舒服的刺激性气

26、味。胺类的性质和氨水相似，很不舒服的刺激性气味。胺类的性质和氨水相似，溶于水显弱碱性：溶于水显弱碱性：有机弱酸和有机弱碱有机弱酸和有机弱碱5 5被蜜蜂或黄蜂叮咬后，都会感被蜜蜂或黄蜂叮咬后，都会感到非常疼痛，但处理的方法却不相到非常疼痛，但处理的方法却不相同，这是因为蜜蜂分泌物中含有的同，这是因为蜜蜂分泌物中含有的是一种酸性物质，而黄蜂分泌物中是一种酸性物质，而黄蜂分泌物中含有的是一种碱性物质。请思考当含有的是一种碱性物质。请思考当被蜜蜂或黄蜂叮咬后应如何用家庭被蜜蜂或黄蜂叮咬后应如何用家庭常用的物质加以处理。常用的物质加以处理。练习与实践练习与实践练练3 3. .把把0.05molNaOH0

27、.05molNaOH固体分别加固体分别加入入100mL100mL下列液体中，溶液的导下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（电性变化不大的是（ ） A.A.自来水自来水 B.0.5mol/LNHB.0.5mol/LNH4 4ClCl溶液溶液 C.0.5mol/L C.0.5mol/L 醋酸醋酸 D.0.5mol/LD.0.5mol/L盐酸盐酸 BD练练4 4. .一定量的盐酸跟过量的铁粉反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，可向盐酸中加入适成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的量的 （ ） A.NaOHA.NaOH( (固固) B.H) B.H2 2O O C.NHC.NH4 4Cl(Cl(固固) D.CH) D.CH3 3COONa (COONa (固固) ) BD4.将将0 .1mol/L的氨水稀释的氨水稀释10倍，随着氨水浓度倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（的降低，下列数据逐渐增大的是（ ） A.c(H+) B.c(OH-) C.c(OH-)/c(NH3H2O) D.c(NH4+)AC