化学人教版选修4学案：知识导学 第三章第一节弱电解质的电离 Word版含解析(6页).doc

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1、-化学人教版选修4学案：知识导学 第三章第一节弱电解质的电离 Word版含解析-第 6 页第一节 弱电解质的电离案例探究 醋酸是一种常见的弱酸，我们食用的食醋就以它为主要成分，醋酸是醋酸的晶体，它加水溶解发生以下变化： 在向醋酸中加水之前，醋酸分子尚未电离，c(H+)=0。在加水稀释之后，醋酸的电离开始，随着水的逐渐加入，电离平衡逐渐向生成CH3COO-和H+的方向移动。在此过程中V（液）和n(H+)都逐渐增大，那么c（H+）是增大、减小还是不变呢？对此可以这样分析：H+是从0开始增加，自然c(H+)也是从0开始增加。再以极限的观点来看，当加水至醋酸浓度非常小时，c(H+)又非常接近于0。从两

2、端看中间，c(H+)变化的全过程是：小（0）大小（近于0）。对c(H+)变化的过程，还可用图象近似地表示出来。问题与讨论： 1.c(H+)的变化曲线，你能否画出冰醋酸加水溶解时pH的变化曲线？ 2.试分析并画出硫酸稀释的pH变化图象。 我们知道，纯醋酸是电解质。但纯醋酸却不导电，原因是由于体系内没有水，醋酸分子无法电离生成离子，加水的过程也是醋酸电离的过程。从理论上讲，把醋酸无限稀释的过程，也是醋酸电离的过程；而纯硫酸中不存在硫酸的电离，当加入适量水后，硫酸就已经完全电离，再加水只是稀释硫酸的过程。自学导引1.电解质有强弱之分（1）根据化合物在_或_状态下能否导电，可把化合物分为_和_；根据电

3、解质在_里电离能力的大小，可把电解质分为_和_ 。_叫强电解质。_叫弱电解质。（2）强电解质包括_（填物质种类）。弱电解质包括_（填物质种类）。答案:（1）水溶液 熔融 电解质 非电解质 水溶液强电解质 弱电解质 能够全部电离的电解质 只能部分电离的电解质（2）强酸、强碱、盐 弱酸、弱碱（3）全部电离 部分电离 离子 共价 电离平衡 自由移动的阴、阳离子（3）强电解质和弱电解质的比较强电解质弱电解质定 义溶于水后_的电解质溶于水后_的电解质化合物类型_化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的_化合物电离程度几乎100%电离只有部分电离电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在_溶液

4、中存在粒子（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，又有电解质分子实 例绝大多数的盐（包括难溶性盐）强酸：H2SO4、HCl、HClO4等强碱：Ba（OH）2、Ca（OH）2等弱酸：H2CO3、CH3COOH等弱碱：NH3H2O、Cu（OH）2、Fe（OH）3等电离方程式KNO3=K+H2SO4=2H+用反应号连接CH3COOHH+CH3COO-NH3H2ON+OH-用可逆号连接共同特点在水溶液中或熔融状态下都能产生_2.弱电解质的电离过程是可逆的（1）电离平衡在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子_和_相等时，电离过程就达到了_，这叫做电离平衡。电离平

5、衡的建立如下图所示。（2）电离平衡状态的特征动：电离平衡是_，即弱电解质分子电离成离子的过程和离子重新结合成弱电解质分子的过程仍在进行，并没有停止。等：弱电解质分子_和离子重新结合成_的速率_。或者说，单位时间里电离的分子数和离子重新结合生成的分子数相等。定：在溶液里离子的浓度和分子的浓度都_。变：电离平衡状态的存在是有_的，当支持电离平衡状态的条件（如_、_）变化以后，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下的新的电离平衡状态，这种变化又叫做_。（3）电离平衡状态特征的核心是“等”，“等”决定了“定”。“动”是“变”的基础，没有“动”也就没有“变”，“变”又是“动”的表现。（4）化学平衡原

6、理（勒夏特列原理）也适用于电离平衡，现以CH3COOH为例，以下表的形式说明如下：勒夏特列原理的应用条件改变内容电离平衡移动方向电离平衡方程式CH3COOHCH3COO-+H+c（CH3COOH）增大c（CH3COOH）减小c（CH3COO-）增大c（CH3COO-）减小c（H+）增大c（H+）减小温度升高温度降低加水稀释溶液答案:（1）电离成离子的速率 离子结合成分子的速率电离平衡状态（2）动态平衡 电离成阴阳离子的速率 弱电解质分子 相等 不变 条件 温度 浓度 电离平衡的移动（4）右 左 左 右 左 右 右左 右3.电离平衡常数（1）在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，各种离子浓度之积

7、与溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数，该常数就叫电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。对于弱电解质AB，ABA+B-达到电离平衡时，其电离常数为：K= 弱酸的电离常数常用Ka表示，弱碱的电离常数常用Kb表示。请以CH3COOH、NH3H2O为例写出它们电离常数的表达式：Ka=_ ，Kb=_。（2）根据电离常数的大小，可以判断弱电解质的相对强弱，K值越大，离子浓度_，即表示该电解质_。所以从Ka或Kb的大小，可以判断弱酸和弱碱的_。答案:（1） （2）越大 越强 强弱疑难剖析一、电解质的分类 电解质、非电解质均指化合物，电解质的导电，实质是电解质电离成的自由移动的离子导电。【例1】 下列物质的

8、水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）A.CH3COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2解析：选项中的四种物质的水溶液都能导电，但原因有所不同。CH3COOH和NH4HCO3均为电解质，水溶液理应能导电；Cl2和SO2水溶液能导电，是因为它们与水反应的生成物均为电解质，故溶液也导电（Cl2+H2OHCl+HClO，SO2+H2OH2SO3）。电解质和非电解质都是化合物，Cl2是单质，因此只有SO2为非电解质。答案：D友情提示：该题易把非电解质的概念与不是电解质概念混淆，从而认为CH3COOH和NH4HCO3均为电解质，而Cl2和SO2都不是电解质，也就是非电解质。故错选B和D。【例

9、2】 下列物质是强电解质的是（ ）A.硫酸钡 B.石墨 C.浓H2SO4 D.HI解析：强电解质首先是化合物（纯净物）。BaSO4是离子化合物，难溶于水，但其溶于水的部分能完全电离，故属强电解质。HI在水溶液中能完全电离（HI=H+I-），故HI也是强电解质。答案：AD友情提示：（1）强电解质、弱电解质与其溶解性无关。 某些难溶或微溶于水的盐，由于其溶解度很小，如果测其溶液的导电能力，往往是很弱的。但是其溶于水的部分，却是完全电离的，所以它们仍然属于强电解质，例如：CaCO3、BaSO4等。相反，能溶于水的盐，也不全是强电解质，少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，仍属于弱电解质。 （2）强电解

10、质、弱电解质的电离与有无外电场无关。 划分电解质和非电解质的标准是在水溶液或熔融状态下能否导电。划分强电解质和弱电解质的标准是看在水溶液里是否完全电离。二、电离平衡 弱电解质在溶液中存在电离平衡，其规律完全符合勒夏特列原理。【例3】 欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大，且不放出气体，可向醋酸中加入少量固体（ ）A.NaOH B.NaHCO3C.CH3COOK D.Mg解析：A项由于加入NaOH会减少H+的物质的量，使平衡向右移动；C项由于加入CH3COOK会增加CH3COO-物质的量，故A、C均可以。B项由于加入NaHCO3会降低H+的物质的量浓度，使平衡右移，但产生了CO2；D项由于加入

11、Mg会降低H+的物质的量浓度，使平衡右移，但产生了H2，故B和D错误。答案：AC友情提示：醋酸中存在CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡，欲使醋酸溶液中CH3COO-浓度增大，应使平衡向右移动。而我们可以利用条件的改变对弱电解质的电离平衡进行影响，从而有效地调整溶液中的离子组分。【例4】 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（ ）A.NaOH（固体） B.H2O C.HCl D.CH3COONa（固体）解析：反应速率的大小与c(H+)有关，c(H+)越小，反应速率越小；因而降低溶液中c(H+)即可；题目还要求不影响生成氢气的总量，

12、因此要在降低c(H+)的同时保持溶液中n(H+)不变。答案：BD友情提示： 要减缓盐酸与过量铁粉的反应速率，只要降低盐酸的浓度即可；要不影响生成氢气的总量就要在降低盐酸浓度的同时保持盐酸中H+的物质的量不变。我们采取把强电解质转变成弱电解质的办法，可有效地减缓反应的速率。拓展迁移拓展点一：离子化合物都是强电解质 离子化合物本来就是由离子组成的，在离子化合物中不存在分子。离子化合物无论是溶于水还是熔化状态，都是以离子的形式存在，而不存在分子。即离子化合物溶于水或受热熔化以后，都完全电离为自由移动的离子，故离子化合物都是强电解质。 在中学化学里常见的离子化合物主要包括：（1）绝大多数盐，如NaCl

13、、Na2S、CaCO3、AgCl等。（2）强碱，如LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。（3）部分金属氧化物、过氧化物，如Na2O、K2O、MgO、CaO、BaO、Al2O3、Na2O2等。拓展点二：电离常数与物质酸碱性的比较 1.概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用Ka来表示（一般酸的电离常数用Ka表示，碱的电离常数用Kb表示）。 2.电离常数的意义：电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大，酸性越强。如相同条

14、件下常见弱酸的酸性强弱： H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO 同理，也可以依据电离常数比较常见弱碱的碱性。 例如：Mg(OH)2Al(OH)3附表：几种多元弱酸的电离常数（25 ）弱酸电离常数弱酸电离常数H2CO3K1=4.410-7K2=4.710-11H2C2O4(草酸)K1=5.410-2K2=5.410-5H3PO4K1=7.110-3K2=6.310-8K3=4.210-13H3C6H5O7（柠檬酸）K1=7.410-4K2=1.7310-5K3=410-7拓展点三：溶液的导电性 1.溶液导电能力大小主要取决于溶液中离子浓度大小，离子浓度越大，导电能力就越

15、强；反之，导电能力就越弱。例如0.1 molL-1 NaCl导电性与0.1 molL-1 HNO3导电性基本相等。 2.当离子浓度相同时，溶液的导电能力主要取决于溶液中离子所带电荷的多少。例如：0.1 molL-1的NaCl溶液导电性比0.1 molL-1 CuSO4溶液差。例题：把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是（ ）A.自来水 B.0.5 molL-1盐酸C.0.5 molL-1 CH3COOH溶液 D.0.5 molL-1 KCl溶液解析：溶液混合后导电能力变化的大小，关键看混合后溶液中自由移动离子的浓度的变化。由于自来水几乎不导电，加入0.05 mol NaOH后，导电性突然增大；醋酸是弱电解质，加入NaOH后，生成强电解质CH3COONa，导电性明显增强；0.5 molL-1的KCl中加入0.05 mol NaOH固体后，离子浓度增大，导电能力增强；只有0.5 molL-1的盐酸，能与NaOH反应生成强电解质NaCl，不影响导电性。答案：B拓展点四：电离平衡的影响因素 （1）电离常数随温度而变化，但由于电离过程中热效应较小，温度改变对电离常数的影响不大，其数量级一般不变，所以室温范围内可以忽略温度对电离常数的影响。 （2）电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数不会改变。