[理化生]高中化学_选修四_第三章_第一节_弱电解质的电离_ppt课件 _新人教版.ppt

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1、第一节弱电解质的电离第三章 水溶液中的离子平衡(第一课时）学习目标1.了 解 电 解 质 的 概 念，了 解 强 电 解 质 和 弱 电 解 质 的概念。2.了 解 电 解 质 在 水 溶 液 中 的 电 离 以 及 电 解 质 溶 液 的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4.了解强电解质和弱电解质电离方程式的书写。5.了解电离常数。知识回顾：思考：1、什么叫电解质？试举例说明。电解质：在水溶液中或熔化状态下能够 导电的化合物。实例：酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水。思考：2、什么叫非电解质？试举例说明。非电解质：在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物。实例：大多数有机物、酸性氧化

2、物、氨气等。一、电解质与非电解质1电解质：在_能导电的化合物。2 非 电 解 质：在_都 不 导 电 的 化合物。水溶液中或熔融状态下水溶液中和熔融状态下下列物质属于电解质的是（）属于非电解质的是（）既不是电解质也不是非电解质的是（）a、NaCl溶液;b、NaOH;c、H2SO4;d、Cu;e、CH3COOH;f、NH3H2O;g、CO2;h、乙醇;i、水;j、Na2O;k、NH3;l、BaSO4;m、石墨.b c e f i j lb c e f i j lg h kg h k a d ma d m现有硫酸铜晶体、碳酸钙固体、纯磷酸、硫化氢、三氧化硫、金属镁、石墨、固态苛性钾、氨水、熟石灰固

3、体。(1)其中属于强电解质的是_(填序号，下同)；(2)属于弱电解质的是_；(3)属于非电解质的是_；(4)既不是电解质，又不是非电解质的是_；(5)能导电的是_。例 例1 1注意1）单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。2）CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能导电，但它们不是电解质，因为导电的物质不是其本身。3）难溶的盐（BaSO4等）虽然水溶液不能导电 但是在融化时能导电，也是电解质。思考感悟1能导电的物质都是电解质吗？【提 示】电 解 质 概 念 的 前 提 必 须 是 化 合 物，像金 属 单 质 和 电 解 质 溶 液 均 能 导 电，但 它 们 都 不 是化合物，所以也不是电解质

4、。学与问?部分电器外壳上有禁止触摸标记（1）潮湿的手触摸正在工作的电器，为什么可能会发生触电事故？手上的水中含有某种电解质，使水溶液具有较强的导电能力。3、电解质导电的原因 水溶液中或熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子4、电解质溶液的导电能力的因素阴阳离子的浓度和所带的电荷数(2)清洁厕所常用盐酸，为什么不用较安全的醋酸？因为盐酸的去污能力比醋酸强。实验探究1：分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。实验要点：盐酸和醋酸浓度均为1mol/L;镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同);观察、比较气球鼓起的快慢等现象.与镁条反应的现象 1mol/L CH3COOH1mol/L HCl对

5、实验现象的解释 镁与等浓度的盐酸、醋酸反应 的速率,前者快于后者。镁与盐酸反应非常剧烈，产生大量的气泡，气球鼓起很快。等浓度的盐酸中c(H+)比醋酸大.镁与醋酸反应较快，产生气泡,气球鼓起较慢。实验探究2:用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋酸 pH.实验数据：pH(HCl)=1 pH(CH3COOH)=3 数据处理:结 论:u 盐酸完全电离,电离程度(即电离度)为100%；u 醋酸不能完全电离,电离程度较小，且小于 100%，即醋酸的电离是可逆的。0.1mol/L HCl0.1mol/L CH3COOH即 pH1c(H+)=0.1mol/L c(H+)=0.001mol/L 即c(H+)

6、0.1mol/L 盐酸中存在H+、Cl-无HCl分子醋酸溶液中存在H+、CH3COO-和CH3COOH分子二、强电解质和弱电解质1强电解质(1)定义：在水溶液中_的电解质。(2)常 见 的 强 电 解 质：_、_、和活泼金属的氧化物。2弱电解质(1)定义：在水溶液中_的电解质。(2)常见的弱电解质：_、_和水。能够全部电离强酸 强碱不能全部电离弱酸弱碱大部分的盐强电解质弱电解质相同点电离程度表示方法 电解质在溶液中的微粒形式物质种类在水中完全电离在水中部分电离离子强酸、强碱、多数盐、活泼金属氧化物。弱酸、弱碱、水、少数盐。电离方程式用“”电离方程式用“=”在水溶液中或熔化状态下都能电离3、强、

7、弱电解质的比较既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子p电解质的强弱与其溶解度有何关系?p电解质的强弱与其水溶液的导电能力 有何关系?强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱,而是看溶于水的部分是否完全电离。问题探讨 CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH 属于弱电解质。注意：p 强弱电解质溶液的导电能力强弱p 强弱电解质物质的溶解性大小 4、电解质的电离方程式书写完全电离，书写时用完全电离，书写时用“=”=”号号（2）弱电解质强

8、等号、弱可逆多元弱酸分步写多元弱碱一步完部分电离，书时用部分电离，书时用“”“”号号（1）强电解质规律：弱电解质强 酸水共价化合物大部分的盐类强 碱弱酸弱碱离子化合物小结：电解质强电解质强电解质1下列关于强弱电解质的叙述正确的是()A 一种物质不是强电解质就一定是弱电解质B 一种化合物不是强电解质就一定是弱电解质C 难溶化合物不一定就是强电解质D 强 电 解 质 溶 液 的 导 电 能 力 一 定 比 弱 电 解 质 溶液的导电能力强自主体自主体验验C3下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是_。A氨水 B氯水 C硫酸氢钠溶液 D盐酸CB AD变 式 训 练1(2011 年 江 苏 南 京 调

9、研)下 列 物 质 的分类组合全部正确的是()编号 强电解质 弱电解质 非电解质A NaCl HF Cl2B NaHCO3NH3H2O CCl4C Ba(OH)2HCl CuD AgCl H2S CH3COOHB三、弱电解质的电离离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子：CH3COO-+H+CH3COOH1、弱电解质的电离是可逆的弱电解质溶于水，部分电离为离子：CH3COOHCH3COO-+H+因此弱电解质的电离过程是可逆的：CH3COOH CH3COO-+H+c(H+)c(Ac-)c(HAc)HAc初溶于水紧接着最后(1)醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化？最小最小最大不变 不变 不变 CH3COO

10、H CH3COO-+H+电离结合(3)当V电离=V结合时，可逆过程达到一种什么样的状 态？(2)开始时，V电离 和 V结合怎样变化？思考与交流：V(电离)V(结合)V(电离)=V(结合)电离平衡状态反应速率时间、弱电解质溶液中存在电离平衡弱电解质电离的V-t图像（2）特征动：电离平衡是一种动态平衡 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（1）定义:定：平衡时分子、离子的浓度不再变化 在 一 定 条 件(如 温 度、浓 度 一 定)下，弱 电 解 质 在溶 液 中_ 的 速 率 和_ 的 速率_，电离过程就达到了平衡状态。电离成离子 离子结合成分子相等

11、多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。电离过程是吸热的。(3)电离平衡的特性分子、离子共存。电 离 都 是 微 弱 的。一 般 来 说 已 电 离 的 分 子 是极 少 数 的，绝 大 多 数 以 分 子 形 式 存 在。如0.1 mol/L 的CH3COOH 溶 液 中，c(H)大 约 在103 mol/L 左右。如H2CO3的电离常数：K14.4107，K24.71011。(4)外界条件对电离平衡的影响内因：弱电解质本身的性质。通常电解质越弱，电离程度越小。外因：升高温度，电离平衡向 方向移动，电离程度，原因是电离过程。a温度：电离增大吸热例如:向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体

12、，溶液中c(CH3COO)，CH3COOH的电离平衡向(填“左”或“右”)移动，电离程度，c(H)，pH值。加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向 的方向移动，电离程度。b浓度：c同离子效应：电离 增大增大左减小减小增大弱电解质浓度越大，电离程度越小以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例：CH3COOH CH3COOH(正向吸热)。实例(稀溶液)CH3COOH HCH3COO H0改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力c(CH3COOH)加水稀释 加入少量冰醋酸加HCl(g)加NaOH(s)加入镁粉升高温度增大 减小 减弱增大 增大增强增大 增大增强减小减小增强减小 减小 增强

13、增大 增大增强 减小增大 减小 减小增大 减小练习 在氨水中存在下列电离平衡 NH3H2O NH4+OH 下列条件的改变能否引起电离平衡移动，向哪个方向移动？加 NH4Cl固体 加 NaOH溶液 加 HCl 加CH3COOH溶液 加热(不考虑NH3的挥发)加水 加压答：正移的有：_;逆移的有:_不移的有:_深度思考答案对于弱酸或弱碱溶液，只要对其稀释，电离平衡均会发生右移，例如HA溶液稀释时，c(HA)、c(H)、c(A)均减小(参与平衡建立的微粒)；平衡右移的目的是为了减弱c(H)、c(A)的减小，但c(OH)会增大。1电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？答案都不

14、一定。如对于CH3COOH CH3COOH平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时要小。2稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？三、电离平衡常数（K）1、定义：2、表达式：Ka=H+CH3COO-CH3COOH 3、意义：一定温度时,电离过程达到平衡状态,分子、离子的浓度不再变化K值越大，电离程度越大，相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化。课本P42 实验3-2你能否推测CH3

15、COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱及其与电离常数大小的关系？探究实验酸性：醋酸碳酸硼酸 在相同温度下，电离常数较大，则酸性较强，即电离常数的大小反映了酸性的强弱。多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离常数，通常用K1、K2、K3等来分别表示。例如H3PO4的电离：多元弱酸的分步电离多元弱酸的分步电离一般K1 K2K3,即第二步电离通常比第一步难得多，第三步比第二步电离难得多。即：多元弱酸的酸性由第一步电离决定例 例2 2变 式 训 练2 在 醋 酸 溶 液 中，CH3COOH 的 电 离达到平衡的标志是()A 溶液显电中性B 溶液中无CH3COOH 分子C 氢离子浓度恒定不变

16、D c(H)c(CH3COO)例 例3 3变 式 训 练3(2011 年 广 东 汕 头 高 二 检 测)已 知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH CH3COOH，要 使 溶液 中 c(H)/c(CH3COOH)值 增 大，可 以 采 取 的 措施是(双选)()A 加少量烧碱溶液 B 升高温度C 加少量冰醋酸 D 加水 BD探究整合应用判断电解质强弱的常用方法1 取 相 同 物 质 的 量 浓 度 的 一 元 强 酸 和 一 元 弱 酸 与活 泼 金 属 或 碳 酸 盐 反 应，根 据 反 应 的 剧 烈 程 度 可以判断电解质的相对强弱。2 取 相 同 物 质 的 量

17、 浓 度 的 一 元 强 酸 与 一 元 弱 酸，测其pH 并比较，pH 小的为强电解质。3 取 相 同 体 积 和 相 同 物 质 的 量 浓 度 的 强 电 解 质 和弱 电 解 质 溶 液，做 导 电 性 实 验，导 电 能 力 强 的 是强电解质，反之，是弱电解质。已 知pH lg c(H)。用 实 验 确 定 某 酸HA是弱电解质。两同学的方案是：甲：量 取 一 定 量 的HA酸 制 成0.1 mol/L 的溶 液；用pH 试 纸 测 出 该 溶 液 的pH，即 可 证 明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸溶液,分别配制pH 1的两种溶液各10 mL；分别取这两种

18、溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两支试管中，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。例 例(1)在 甲、乙 两 方 案 的中，都 要 用 到 的 定 量 仪 器是_。(2)甲 方 案 中，证 明HA 是 弱 电 解 质 的 理 由 是 测 得溶 液 的pH_1(选 填“”、“”或“”)。乙 方 案 中，说 明HA是 弱 电 解 质 的 现 象 是_。A 装盐酸的试管中放出氢气的速率大B 装HA溶液的试管中放出氢气的速率大C 两支试管中产生气体的速率一样大100 mL容量瓶B(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处分别是：_，_。(4

19、)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作简明扼要表达：_。【解析】配制溶液都要用到容量瓶，而容量瓶只有一个刻度，所以应指明容量瓶的容积；0.1 mol/L HA溶液或盐酸溶液，若pHlg 0.11，则说明它是强酸；若pHlg c(H)1，则说明c(H)0.1 mol/L，推知它没有完全电离，即它是弱电解质。HCl完全电离，稀释10倍，c(H)0.01 mol/L，若HA是弱电解质，稀释10倍，假设HA不再电离，c(H)0.01 mol/L。而没有电离的HA分子在稀释时继续电离生成H，故H浓度实际上大于0.01 mol/L。H与锌粒反应受到多种因素的影响，如锌粒表面积、H浓度，

20、只有当固体表面积相同时，才能根据反应速率比较H浓度大小。配制pH1的HA溶液困难，因为稀释时体积增大的程度大于H增大的程度。检验HA是弱酸的方法有多种：由碳酸钠溶液呈碱性，氯化钠溶液呈中性，联想到检验酸的强碱盐溶液的酸碱性，可以推测酸是强酸还是弱酸。【答案】(3)很 难 配 制 一 定pH，一 定 体 积 的 弱 酸(因 为 弱 酸中 加 入 水 稀 释 时，H浓 度 变 化 与 溶 液 体 积 的 变 化不 成 一 定 的 比 例 关 系)加 入 的 锌 粒 表 面 积 不 一 定相同，因而产生氢气的速率无法比较(4)根 据 上 述 判 断 弱 酸 的 方 法，合 理 而 且 操 作 比 较简 单 的 方 法 是 测 定NaA 溶 液 的pH(或 配 等 物 质 的 量浓度的HA溶液和盐酸，作导电实验)