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1、第三章 水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,1.电解质：,在水溶液中或熔融状态时能够自身电离而导电的化合物，如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等。,2.非电解质:,在水溶液中和熔融状态都不能自身电离导电的化合物，如酒精、蔗糖等。,一、电解质和非电解质,3.注,必须是本身能电离,化合物 （单质既不是电解质，也不是非电解质）,SO3、 SO2 CO2 NH3是非电解质,难溶的盐如BaSO4,CaCO3融化时能电离，是电解质,实验3-1：体积相同，物质的量浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的pH。,探究实验1,与镁条反应现象,溶液的pH,1,23,反应剧烈， 迅速产生气泡,反应缓慢，
2、产生少量气泡,C(H+)盐酸 C(H+)醋酸 C(H+)盐酸= 0.1mol/L， HCl完全电离 C(H+)醋酸 0.1mol/L，醋酸在水中部分电离 结论：不同电解质在水中的电离程度不一定相同,HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。,2. 弱电解质：,在水分子作用下，能完全电离为离子的化合物。包括强酸、强碱、大多数盐类。,在水分子作用下，只有部分分子电离的化合物。包括弱酸、弱碱、H2O 。,NaCl = Na+Cl-,1.强电解质：,二、强弱电解质,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，H
3、Cl属于强电解质，而CH3COOH 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？,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.,探讨,强弱电解质的本质区别：看是否完全电离!,练习.判断下列物质哪些属于强电解质，哪些为弱电解质？ A、MgCl2 B、H2S C、Cu(OH)2 D、HCl E、Ba(OH)2 F、HClO G、KHCO3 H、CaCO3 I、NH3H2O,强电解质：A、D、E、G、H,弱电解质：B、C、F、I,问题1：为什么电解质溶于水或在熔融状态下能导电？,问题2：NaCl晶体能否导电？为什
4、么？它的水溶液或熔融状态呢？,思考题,问题3：水溶液的导电能力与哪些因素有关系？,溶液的导电能力取决于：自由移动离子的 浓度和离子所带的电荷数。,强电解质与弱电解质的比较,完全电离,部分电离,不可逆过程,可逆过程,用“=”表示,水合离子,分子、水合离子,强酸、强碱、多数盐、 活泼金属氧化物,弱酸、弱碱、水,都是电解质，在水溶液中都能电离，水溶液能导电,HCl NaOH BaSO4,CH3COOH NH3H2O、H2O HF,小结： 1.物质分类 2.酸碱小结,三、电离方程式书写,如：NaCl、NaOH、 HCl 、H2SO4,完全电离，用“=”号,(2)弱电解质,(3)多元弱酸分步电离，以第一
5、步为主:,(1)强电解质,如：CH3COOH、NH3H2O,如：H2CO3、H2S、H2SO3、H3PO4,(4)多元弱碱写成一步完成,(5)多元弱酸的酸式盐的电离： 多元强酸酸式盐完全电离， 多元弱酸酸式盐的酸式酸根部分电离,NaHCO3Na+HCO3-,NaHSO4 Na+H+SO42-,小结：电离方程式的写法：,强等号，弱可逆，多元弱酸分步写，多 元弱碱一步齐。,练习：写出下列物质的电离方程式： H3PO4、NH4Cl、Fe2(SO4)3、Na2CO3、Ca(ClO)2、NaHSO4、NaHSO3 、氨水、氢氧化铜、氢氧化铝,四、弱电解质的电离平衡,1)开始时，V电离 和 V结合怎样变化
6、？,2)当V电离 = V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？ 1. Vt图,反应速率,v(电离),v(结合),时间,v(电离) = v(结合) 电离平衡状态,电离平衡，也符合勒夏特列原理,3.特点：,动 电离平衡是一种动态平衡,定,变 条件改变时，电离平衡发生移动,逆 弱电解质的电离过程可逆,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,在一定条件（如温度、浓度一定）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,2.定义：,思考与交流(见课本P42),1.写出弱酸、弱碱的电离方程式； 2.填写下表的空白：,达到电离平衡时,最小,
7、最小,最大,变大,变大,变小,不变,不变,不变,最大,最大,最小,变小,变小,变大,思考与讨论：,在醋酸溶液中存在怎样的电离平衡？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、CH3COONa溶液、水、加热对平衡有什么影响？,逆,正,逆,正,正,CH3COOH CH3COO+H,(1)内因：电解质本身的性质,(2)外因：,温度： 浓度：,4.影响电离平衡的因素,同离子效应,分子浓度增加或加水稀释,向电离方向移动,小结：越热越电离，越稀越电离，越浓越右移,电离吸热，温度升高，向电离方向移动,正,逆,逆,右,练习：,在氨水中存在怎样的电离平衡？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液以及大
8、量的水，对平衡有什么影响？,1.表示方法,一元弱酸 HA H+A- 平衡时：,一元弱碱 BOH B+OH- 平衡时：,K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。,五、电离常数（K）,2.意义：,3.影响因素：K值只随温度变化。,探究实验2：,实验3-2 课本P42 你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？,酸性：醋酸碳酸硼酸,写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。,请写出每一步的电离电离常数表达式，推测每一步的电离程度如何变化，为什么？,多元弱酸是分步电离的，K1K2K3 多元弱酸的酸性由第一步电离决定。,试根据课本中“一
9、些弱酸和弱碱的电离平衡常数”比较它们的相对强弱。,草酸磷酸柠檬酸碳酸,原因：K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。,弱电解质加水稀释时，电离程度_,离子浓度_? （填变大、变小、不变或不能确定）,变大,不能确定,画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。,问题探讨,六、0.1mol/L的CH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO-+H+,增大,增大,减小,减弱,不变,增大,增大,增大,增强,增大,减小,减小,减小,增强,不变,减小,增大,增大,增强,不变,增大,减小,减小,增强,不变,加NaCl溶液,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,一、水的电离,1.水是极弱的
10、电解质,(1)水的c(H+ )=c(OH-)（恒等式）,(2) 25时， c(H+ )=c(OH-)=110-7mol/ L,特点：,c (H2O）为常数,2.水的离子积常数,KW = c (H+)c (OH-),表达式：,注： (1) KW无单位,通常指25 。 (2)KW只与温度有关，温度升高，KW值增大 (3)适用范围：纯水、稀的电解质(稀酸、稀碱、稀盐)水溶液。,25 时：KW = c (H+)c (OH-)=10-14,(4)此时的c(H+)和cC(OH-)是溶液中总的浓度。,100 时：KW = c (H+)c (OH-)=10-12,升高温度，促进水的电离， c(H+)和c(OH
11、-)都增大，所以KW增大。,(1)温度：,(2)加入酸、碱：,3.影响水的电离平衡的因素,抑制水的电离，但KW不变,1.根据水的电离平衡和下列条件的改变，填空：,练习:,2.水的电离过程为 H2O H+ + OH-，在不同温度下其离子积为KW25=110-14， KW35 =2.1 10-14。则下列叙述正确的是： A、c(H+) 随着温度的升高而降低 B、在35时，纯水中 c(H+) c(OH-) C、水的电离是一个吸热过程,C,加强酸,增大(OH-),增大(H+),升高温度,降低温度,加强酸及中强酸的酸式盐。,抑制水电离,促进水电离,加弱酸,加强碱,加弱碱,总结：,在任何水溶液中，均存在水
12、的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。 任何水溶液中都存在K w= C (H+) C (OH-)=10-14 （25 ） 思考：含有H+的溶液一定是酸，含OH-的溶液一定是碱吗？,4.利用Kw的定量计算 求溶液中的C(H+)或C(OH-),例1：0.01mol/LHCl溶液中, 溶液的c(H+)、c(OH-)分别为多少？0.01mol/L NaOH溶液中，溶液的c(H+)、c(OH-)分别为多少？,解：C（H+）= 110-2 mol/l (忽略水的电离),= 110-12 mol/l,例2： 0.01mol/L NaOH溶液中，溶液的c(H+)、c(OH-)分别为多少？,(忽
13、略水的电离),练习： 25、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序：氨水 NaOH 盐酸 醋酸,在酸溶液中C(H+)近似看成是酸电离出来的H+浓度，C(OH-)来自于水的电离（碱溶液中结论相似）,酸中: C(OH-)溶液=C(OH-)水= C(H+)水,碱中: C(H+)溶液=C(H)水=C(OH-)水,小结：,c(H+)由大到小： ,1. 0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)水、c(OH-)水分别是多少？为什么？ 2.0.01mol/L NaOH溶液中。由水电离出的c(H+)水、c(OH-)水分别是多少？为什么？,利用Kw求水电离求c(H+)水或c(
14、OH-) 水,任何水溶液中由水电离出来的c(H+) 水=c(OH-) 水,任何水溶液中由水电离出来的c(H+) 水=c(OH-) 水 1.某溶液中由水电离产生的c(H+)水= 10-12 mol/L ，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c( H+)的可能值？,利用Kw求水电离求c(H+)水或c(OH-) 水,解答： c(H+) 水= c(OH-) 水= 10-12 mol/L 若c(H+) aq= c(H+) 水= 10-12 mol/L 则 c(OH-) aq= 10-2 mol/L 溶液显碱性 若c(OH-) aq= c(OH-) 水= 10-12 mol/L 则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性,任何水溶液中由水电离出来的c(H+) 水=c(OH-) 水 2.浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的 c(H+)水大小关系为：盐酸 醋酸溶液 硫酸溶液 氢氧化钠溶液,利用Kw求水电离求c(H+)水或c(OH-) 水,水电离的c(H+)由大到小： = ,
