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1、第三章 水溶液中的离子平衡第一节第一节 弱电解质的电离弱电解质的电离2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能在水溶液中或熔融状态时能自身电离而导电的化合物。自身电离而导电的化合物。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。都不能导电的化合物。NaClNaCl溶液溶液 NaOHNaOH HClHClCu CHCu CH3 3COOH NHCOOH NH3 3H H2 2O O COCO2 2 乙醇乙醇 水水思考与交流思考与交流电解质的导电与什么有关?电解质的导电与什么有关?电解质的导电能力是否相同?电解质的导电能力是否相同?怎样比较导电能力?
2、怎样比较导电能力?比较导电能力比较导电能力(体积相同)(体积相同)1mol/L的的 HCl和和1mol/L的的 CH3COOH1mol/L的的 HCl和和1mol/L的的 H2SO4思考与交流思考与交流5醋酸醋酸 盐酸盐酸对实验现象的对实验现象的解释解释溶液的溶液的pHpH与镁条与镁条反应反应实验探究实验探究6 开开始始1mol/LHCl1mol/LHCl与与镁镁条条反反应应剧剧烈烈,说明说明1mol/LHCl1mol/LHCl中氢离子浓度大,即中氢离子浓度大,即氢离子浓度为氢离子浓度为1mol/L1mol/L,说明说明HClHCl完全电离完全电离;而而开开始始1mol/LCH1mol/LCH
3、3 3COOHCOOH与与镁镁条条反反应应较较慢慢,说说明明其其氢氢离离子子浓浓度度较较盐盐酸酸小小,即小于即小于1mol/L1mol/L,说明说明醋酸在水中部分电离醋酸在水中部分电离。探究结果:7HClCH3COOH一、强弱电解质一、强弱电解质l电解质:电解质:l非电解质:非电解质:l强电解质:强电解质:l弱电解质:弱电解质:在水溶液中或熔融状态时能在水溶液中或熔融状态时能自身电离而导电的化合物。自身电离而导电的化合物。在水溶液中和熔融状态时都在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。不能导电的化合物。在水溶液中在水溶液中能能全部电离全部电离的的电解质。电解质。在水溶液中在水溶液中能能部分电
4、离部分电离的的电解质。电解质。9怎样判断强弱电解质怎样判断强弱电解质强酸、强碱、大多数的盐强酸、强碱、大多数的盐都是强电解质都是强电解质弱酸、弱碱、水都是弱电解质弱酸、弱碱、水都是弱电解质强强 碱:碱:强强 酸:酸:弱弱 酸:酸:弱弱 碱:碱:记住:记住:HClHCl、H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3、HClOHClO4 4、HBrHBr、HIHICHCH3 3COOHCOOH、H H2 2COCO3 3、H H2 2SOSO3 3、H H3 3POPO4 4、HClOHClO、HFHF、所有的有机羧酸所有的有机羧酸KOHKOH、NaOHNaOH、Ca(OH)Ca(OH)2 2、
5、Ba(OH)Ba(OH)2 2NHNH3 3H H2 2O O11 强弱电解质的区分依据不是看该物质强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力也不是看其水溶液导电能力的强弱的强弱,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属于强电解质,而属于强电解质,而Fe(OH)3属于弱属于弱电解质;电解质;CH3COOH、HCl的溶解度都很的溶解度都很大,大,HCl属于强电解质,而属于强电解质,而CH3COOH 属属于弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有于弱电解质。电解质的强弱与其
6、溶解性有何关系?怎样区分强弱电解质?何关系?怎样区分强弱电解质?电离方程式的书写电离方程式的书写 1 1、强酸、强碱的电离、强酸、强碱的电离强酸、强碱一步完全电离强酸、强碱一步完全电离,用用=连接连接2 2、弱电解质的电离、弱电解质的电离CH3COOHH+CH3COO弱酸、弱碱部分电离,用弱酸、弱碱部分电离,用 连接连接NHH2OH2CO3HCO3 Mg2+2OH 多元弱酸分步电离分步书写,多元弱酸分步电离分步书写,多元弱碱多元弱碱分步电离一步书写分步电离一步书写主主NH4+OHH+HCO3 H+CO32 Mg(OH)23 3、盐类的电离、盐类的电离水溶液水溶液熔融状态熔融状态HCO3 H+C
7、O32 弱酸酸式酸根继续可逆电离弱酸酸式酸根继续可逆电离 写出下列物质的电离方程式(1)HClO (2)KHSO4(3)CaCO3(4)Cu(OH)2H+ClO-=K+H+SO42-=Ca2+CO32-Cu2+2OH-(5)NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-16二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离 CH3COOH H+CH3COO H+CH3COO CH3COOH 弱电解质电离过程是可逆的17 CH3COOH CH3COO+H+电离电离结合结合1.开始时,开始时,v(电离电离)和和 v(结合结合)怎样变化?怎样变化?2.当当v(电离电离)=v(结合结合)时,可逆过时,可逆过
8、程程 达到一种什么样的状态?达到一种什么样的状态?试画出试画出v t图。图。思考与交流思考与交流19 一定条件一定条件(如温度和浓度如温度和浓度),当,当分分子电离成离子子电离成离子的速率与的速率与离子重新结合离子重新结合成分子成分子的速率相等时,电离过程就达的速率相等时,电离过程就达到平衡状态,此状态称为电离平衡状到平衡状态,此状态称为电离平衡状态。简称叫电离平衡。态。简称叫电离平衡。1.电离平衡的含义:电离平衡的含义:吸:吸:弱电解质的电离过程是吸热的2 2、电离平衡的特点:、电离平衡的特点:温度:由于弱电解质的电离是吸热的,因此升高温度,电温度:由于弱电解质的电离是吸热的,因此升高温度,
9、电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。浓度:增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度,都会使弱电解质分子向电离为离子的方向移动。加水稀释弱电解质溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。3 3、影响电离平衡的因素、影响电离平衡的因素(1)(1)内因:电解质本性。通常电解质越弱,电离程度越小。内因:电解质本性。通常电解质越弱,电离程度越小。(2)(2)外因:溶液的浓度、温度等。外因:溶液的浓度、温度等。同离子效应 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时,电离平衡向逆反应方向移动。化学反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质
10、电离产生的某种离子反应的物质时,可使平衡向电离的方向移动。CH3COOHH+CH3COO在醋酸溶液中,存在如下电离平衡:在醋酸溶液中,存在如下电离平衡:加入固体加入固体NaOH,电离平衡向,电离平衡向_反应方向反应方向移动,移动,c(H)_加入固体加入固体CH3COONa,电离平衡向,电离平衡向_反反应方向移动,应方向移动,c(H)_滴入少量浓盐酸,电离平衡向滴入少量浓盐酸,电离平衡向_反应方向反应方向移动,移动,c(H)_加入同浓度的醋酸,电离平衡加入同浓度的醋酸,电离平衡_,c(H)_正正减小减小减小减小逆逆逆逆增大增大不变不变不变不变234.4.量度弱电解质电离程度的化学量:量度弱电解质
11、电离程度的化学量:弱电解质的电离度弱电解质的电离度:=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。24练习练习:在:在0.1mol/L的的CH3COOH溶液中溶液中 CH3COOH CH3COO+H+电电离程度离程度n(Hn(H+)C(HC(H+)导电导电能力能力加热加热加水加水锌粒锌粒加醋酸加醋酸钠钠加加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
12、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25 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、不变或不填变大、变小、不变或不能确定)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。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成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的()A.NaOH(固)B.H2O C.NH4Cl(固)D.CH3COONa(固)BDE.降低温度 F.NaCl溶液EF27 表表3 33 3是
13、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。1 10.10.11.771.7710105 51.801.8010105 50.421%0.421%1.34%1.34%28三、电离常数三、电离常数2 2、表示方法、表示方法Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱酸:对于一元弱酸:HA HHA H+A+A-,平衡时平衡时对于一元弱碱:对于一元弱碱:MOH MMOH M+OH+OH-,平,平衡时衡时Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)3 3 3 3、意义:、
14、意义:、意义:、意义:K K K K值越大,电离程度越大,相应酸值越大,电离程度越大,相应酸值越大,电离程度越大,相应酸值越大,电离程度越大,相应酸 (或碱或碱或碱或碱)的酸的酸的酸的酸(或碱或碱或碱或碱)性越强。性越强。性越强。性越强。1 1、概概念念:在在一一定定温温度度下下,弱弱电电解解质质达达到到电电离离平平衡衡时时,溶溶液液中中离离子子浓浓度度之之积积与与分分子子浓浓度度之之比比是是一个常数,该常数就叫电离常数,用一个常数,该常数就叫电离常数,用 K K 表示表示。29可以用电离常数表示弱酸弱碱的相对强弱:可以用电离常数表示弱酸弱碱的相对强弱:可以用电离常数表示弱酸弱碱的相对强弱:可
15、以用电离常数表示弱酸弱碱的相对强弱:酸性:酸性:HFCHHFCH3 3COOHCOOHHClOHClO酸性:酸性:H H3 3POPO4 4CHCH3 3COOHHCOOHH2 2COCO3 3 HClOHClOH H2 2SOSO3 3HH2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3H H2 2COCO3 3CC6 6H H5 5OHHCOOHHCO3 330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,在同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。一温度下,不同弱电解质的电离常数不同。B.B.
16、弱电解质的电离平衡常数受温度变化的影响,但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。室温下一般变化不大。C.C.弱电解质的电离平衡常数大小不受其浓度变化的弱电解质的电离平衡常数大小不受其浓度变化的影响影响D.D.多元弱酸电离平衡常数分步计算,通常第二步电多元弱酸电离平衡常数分步计算,通常第二步电离比第一步难,离比第一步难,第三步电离比第二步难第三步电离比第二步难31多多元元弱弱酸酸,分分步步电电离离,第第一一步步电电离离大大于于第第二二步步电电离离,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?32a a、一级电离
17、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:H2CO3 H+HCO3HCO3 H+CO32331.1mol/L1.1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。
18、,分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率_,最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量_。2.pH2.pH都为都为都为都为1 1的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L1L,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。,分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率 _,最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的
19、氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量 _。硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸硫酸盐酸硫酸盐酸硫酸盐酸=醋酸醋酸醋酸醋酸三者相等三者相等三者相等三者相等醋酸硫酸醋酸硫酸醋酸硫酸醋酸硫酸=盐酸盐酸盐酸盐酸一元强酸与一元弱酸的比较一元强酸与一元弱酸的比较比较项目比较项目一元酸一元酸C(HC(H+)酸性酸性中和碱的中和碱的能力能力与足量活与足量活泼金属反泼金属反应产生应产生H H2 2量量与同一金属反与同一金属反应时的反应速应时的反应速率率一元强酸一元强酸一元弱酸一元弱酸1.1.相相同同体体积积、相相同同物物质质的的量量浓浓度度的的一一元元强强酸酸与与一元弱酸的比较一元弱酸的比较大大小小强强弱弱相同相同相同相同大大小小比较项目比较项目一元酸一元酸C(HC(H+)酸性酸性中和碱的中和碱的能力能力与足量活与足量活泼金属反泼金属反应产生应产生H H2 2量量与同一金属反与同一金属反应时的反应速应时的反应速率率一元强酸一元强酸一元弱酸一元弱酸2.2.相相同同体体积积、相相同同C(HC(H+)的的一一元元强强酸酸与与一一元元弱弱酸酸的比较的比较小小大大相同相同相同相同大大小小少少多多
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