人教选修4弱电解质的电离平衡2

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1、新课标人教版选修四化学反应原理新课标人教版选修四化学反应原理第一节第一节弱电解质的电离弱电解质的电离（第一课时）（第一课时）第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡 地球是个地球是个“水球水球”，海洋、，海洋、江河和地下水成了离子反应广江河和地下水成了离子反应广泛存在的条件。泛存在的条件。 地球化学地球化学 酸、碱和盐在水溶液中的酸、碱和盐在水溶液中的反应，以离子反应为特征。是反应，以离子反应为特征。是一类不需要用活化能来引发的一类不需要用活化能来引发的反应。反应。 本章的学习以化学平衡理论本章的学习以化学平衡理论为基础，进一步探讨酸、碱、盐为基础，进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应

2、，深入了解离在水中的离子反应，深入了解离子反应的本质；探究化学平衡、子反应的本质；探究化学平衡、电离程度和溶解度之间的关系及电离程度和溶解度之间的关系及其应用。其应用。电解质电解质: :在在水溶液水溶液中中或熔融或熔融状态时能够导电的状态时能够导电的化合物化合物（包括酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物（包括酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物如：如：NaCl、HCl、CH3COOH、MgO等等 ）非电解质非电解质: :在在水溶液水溶液中和中和熔融熔融状态状态都都不能导电的不能导电的化合物化合物（包括多数有机物、某些非金属氧化物（包括多数有机物、某些非金属氧化物。如：如：CH3CH2OH、CO2、SO

3、2）知识回顾：知识回顾：(1)(1)什么叫电解质？什么叫电解质？ 举例说明举例说明. .(2)(2)什么叫非电解质？举例说明什么叫非电解质？举例说明. .1.1.石墨能导电，所以是电解质。石墨能导电，所以是电解质。2.2.由于由于BaSOBaSO4 4不溶于水，所以不是电解质。不溶于水，所以不是电解质。3.3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。盐酸能导电，所以盐酸是电解质。4.SO4.SO2 2、NHNH3 3、NaNa2 2O O溶溶于于水水可可导导电电，所所以以均均为电解质。为电解质。讨论以下几种说法是否正确，并说明原讨论以下几种说法是否正确，并说明原因。因。 注意注意1.单质单质 混合物混合

4、物既不是电解质也不是非电解质2 2.COCO2 2、NHNH3 3等溶于水得到的水溶液能导电，但等溶于水得到的水溶液能导电，但它们它们不是电解质不是电解质，因为，因为导电的物质不是其本身导电的物质不是其本身3.难溶的盐（难溶的盐（BaSO4等）虽然水溶液不能导电等）虽然水溶液不能导电 但是在融化时能导电，也是电解质。但是在融化时能导电，也是电解质。实验实验3-13-1：体积相同，氢离子浓度相同的盐：体积相同，氢离子浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的pHpH值值 1mol/LHCl1mol/LHCl1mol/LCH1mol/LCH3 3COOHC

5、OOH与镁条反应现象与镁条反应现象溶液的溶液的pHpH值值分析探究实验分析探究实验开开始始1mol/LHCl1mol/LHCl与与镁镁条条反反应应剧剧烈烈，说说明明1mol/LHCl1mol/LHCl中中氢氢离离子子浓浓度度大大，即即氢氢离离子子浓浓度度为为1mol/L1mol/L，说说明明HClHCl完完全全电电离离；而而开开始始1mol/LCH1mol/LCH3 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，即即小小于于1mol/L1mol/L，说说明明醋醋酸酸在在水水中中部部分分电电离离。HClHCl是是强强电电解解质质，CHCH3 3

6、COOHCOOH是是弱电解质。弱电解质。探探究究结果：结果：强电解质：在水溶液里强电解质：在水溶液里完全电离完全电离的电解质的电解质。如如强酸、强碱、绝大多数盐强酸、强碱、绝大多数盐HCl=H+Cl-Na2SO4=2Na+SO42-弱电解质：在水溶液里只有弱电解质：在水溶液里只有部分电离部分电离的电解质。的电解质。如如弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水。CH3COOHCH3COO-+H+练习：判断下列物质，哪些是强电解质？哪练习：判断下列物质，哪些是强电解质？哪些弱电解质？些弱电解质？NaCl、 NaOH 、 H2SO4、CH3COOH、NH3H2O、Cl2、Cu问题问题1：为什么电解质溶于水或在熔

7、融状态：为什么电解质溶于水或在熔融状态下能导电？下能导电？问题问题2：NaCl晶体能否导电？为什么？它的水晶体能否导电？为什么？它的水溶液或熔融状态呢？溶液或熔融状态呢？判断：强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解判断：强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的强。质的强。思考题问题问题3：水溶液的导电能力与哪些因素有关系？：水溶液的导电能力与哪些因素有关系？离子的浓度和离子所带的电荷数离子的浓度和离子所带的电荷数CaCO3、Fe（OH）3的溶解度都很小，的溶解度都很小， CaCO3属于强电属于强电解质，而解质，而Fe（OH）3属于弱属于弱电解质电解质；CH3COOH、HCl的的溶解度都很大，溶解

8、度都很大， HCl属于强电解质，而属于强电解质，而CH3COOH 属于属于弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有何关系？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？怎样区分强弱电解质？思考题强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小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.练习练习下列物质能导电的是_,属于强电解质的是_,属于弱电解质的是_,属于非电解质的是_.a.铜丝 b.金刚石 c.石墨 d.NaCl e.盐酸 f.蔗糖 g.CO2 h.Na2O

9、i.硬脂酸 j.醋酸 k.碳酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n.氯气 o. BaSO4 a.c.e.d.h.l.oi.j.k.m.f.g.三、强弱电解质与结构的关系三、强弱电解质与结构的关系分析与讨论分析与讨论：1、NaCl、NaOH是由什么键构成的什么化合物是由什么键构成的什么化合物？在水溶液里电解质以什么形式存在？在水溶液里电解质以什么形式存在？2、HCl、H2SO4是由什么键构成的什么化合物？是由什么键构成的什么化合物？3、在水溶液里电解质以什么形式存在？、在水溶液里电解质以什么形式存在？离离 子子 化化 合合 物物（如强碱和大部分盐类）（如强碱和大部分盐类）NaCl = Na+ + C

10、l-（如强酸）（如强酸）电离方程式可表示为：电离方程式可表示为：某些具有某些具有极性键的共价化合物极性键的共价化合物强强电解质电解质 试写出试写出Na2SO4、NaOH、H2SO4、KHSO4、Ba(OH)2在水溶液里的电离方程式在水溶液里的电离方程式.分析讨论：分析讨论： CH3COOH、NH3H2O是由什么键构是由什么键构成的什么化合物？在水溶液里电解质以什成的什么化合物？在水溶液里电解质以什么形式存在？么形式存在？某些具有极性键的共价化合物某些具有极性键的共价化合物 （如弱酸、弱碱和水）（如弱酸、弱碱和水）弱弱电解质电解质CH3COOHCH3COO - + H+ 写出写出HF、 NH3H

11、2O、Fe(OH)3、H2CO3在在水溶液中的电离方程式水溶液中的电离方程式.小结：小结：离子化合物离子化合物大部分大部分的盐类的盐类强强 碱碱共价化合物共价化合物强强 酸酸弱弱 酸酸弱弱 碱碱 水水弱弱电解质电解质强强电解质电解质 四、电解质的电离方程式书写四、电解质的电离方程式书写 （1）强电解质）强电解质完全电离，书写时用完全电离，书写时用“=”号号 （2）弱电解质）弱电解质练习：写出下列电解质电离的方程式：练习：写出下列电解质电离的方程式：CH3COOH、H2S、Cu（OH）2 、H 2 SO4CH3COONH4、K2CO3、KHCO3、KHSO4、CaCO3、Fe（OH）3 、 NH

12、4HCO3 、 H 2 SO3部分电离，书时用部分电离，书时用“ ”号号 小结电离方程式：小结电离方程式： 强等号、弱可逆强等号、弱可逆 多元弱酸分步写多元弱酸分步写 多元弱碱一步完多元弱碱一步完新课标人教版选修四化学反应原理新课标人教版选修四化学反应原理第一节第一节弱电解质的电离弱电解质的电离（第二课时）（第二课时）第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡物质物质混合物混合物纯净物纯净物单质单质化合物化合物电解质电解质非电解质非电解质强电解质强电解质弱电解质弱电解质强碱强碱大多数盐大多数盐金属氧化物金属氧化物强酸强酸弱酸弱酸弱碱弱碱水水大多数有机物大多数有机物某些非金属氧化物某些非金

13、属氧化物离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物复习回忆复习回忆强电解质与弱电解质的比较强电解质与弱电解质的比较强电解质强电解质弱电解质弱电解质相同点相同点都是电解质，在水溶液中都能电离。都是电解质，在水溶液中都能电离。电离程度电离程度电离过程电离过程表示方法表示方法电解质在溶液电解质在溶液中微粒形式中微粒形式完全电离完全电离部分电离部分电离不可逆过程不可逆过程可逆过程可逆过程电离方程式用等号电离方程式用等号电离方程式用可逆符号电离方程式用可逆符号水合离子水合离子分子、水合离子分子、水合离子下列关于电解质与结构关系的叙述正确的是下列关于电解质与结构关系的叙述正确的是A.离离子化合物一定是强电解

14、质子化合物一定是强电解质B.极极性共价化合物一定是强电解质性共价化合物一定是强电解质C.绝绝大多数离子化合物和某些具有极性键的大多数离子化合物和某些具有极性键的共价化合物是强电解质共价化合物是强电解质D.某某些具有极性键的共价化合物是弱电解质些具有极性键的共价化合物是弱电解质课堂练习课堂练习CD弱电解质在溶液中是弱电解质在溶液中是部分电离部分电离，即：弱电解质分子与其电离出来的离子即：弱电解质分子与其电离出来的离子共同共同存在，在这里面也存在着一个平衡，存在，在这里面也存在着一个平衡， 电离平衡电离平衡二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离 思考与讨论：思考与讨论： 1)开始时，开始时，V电离电

15、离电离电离 和和 V分子化分子化分子化分子化怎样变化？怎样变化？ CH3COOH CH3COO - + H+电离电离结合结合 2)当当V电离电离电离电离 = V结合结合结合结合时，可逆过程达到一种什么样的时，可逆过程达到一种什么样的状态？状态？画出画出Vt图图。(结合课本结合课本P41“思考与交流思考与交流”)弱电解质电离的V-t图像V电离V结合0t1t2V电离= V结合平衡状态tV电离平衡电离平衡 1.定义定义：2.特点特点： 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

16、就新结合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 的的浓度不变，溶液里既有浓度不变，溶液里既有离子又有分子离子又有分子 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= 0= 0逆逆 弱电解质的电离弱电解质的电离二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离 例：在氨水中存在怎样的电离平衡？若向例：在氨水中存在怎样的电离平衡？若向其中分别加入其中分别加入:适量的盐酸适量的盐酸NaOH溶液溶液NH4Cl溶液溶液大量

17、的水大量的水加热加热氨气氨气对上述电离平衡有什么影响？对上述电离平衡有什么影响？思考与讨论：思考与讨论： NH3H2O NH4 + + OH -右右左左左左右右加入加入物质物质盐盐酸酸NaOHNaOH溶溶溶溶液液液液NHNH4 4ClCl溶溶溶溶液液液液加大加大加大加大量水量水量水量水加热加热加热加热氨气氨气氨气氨气平衡平衡移动移动方向方向右右？右右？3.影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素（1）温度：）温度：电离过程是电离过程是吸热吸热过程，温度升高，过程，温度升高，平衡向电离方向移动。平衡向电离方向移动。（2）浓度：）浓度：弱电解质浓度越大，电离程度越弱电解质浓度越大，电离程度越小，但是电

18、离出的离子浓度越大；溶液越稀，小，但是电离出的离子浓度越大；溶液越稀，电离程度越大，但离子浓度越小。电离程度越大，但离子浓度越小。（3）其他因素）其他因素同离子效应同离子效应(即在弱电解质溶液中加入与弱电即在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离出的离子相同的强电解质，使电离解质电离出的离子相同的强电解质，使电离平衡向逆方向移动平衡向逆方向移动)改变条件改变条件C平衡移动平衡移动方向方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离程度电离程度(电离度电离度)加加热热加加盐盐酸酸加加NaOH(s)加加NaAc(s)加加CH3COOH加加水水外界条件对电离平衡的影响：外界条件对电离平衡的影响：讨论完成表格讨论

19、完成表格：CH3COOH CH3COO-+ H+正向正向移动移动增大增大增大增大减小减小逆向逆向移动移动增大增大减小减小增大增大正向移动正向移动减小减小增大增大减小减小逆向移动逆向移动减小减小增大增大增大增大正向移动正向移动增大增大增大增大增大增大正向移动正向移动减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小问题探讨问题探讨1.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_,离子离子浓度浓度_?(填变大、变小、不变或不能填变大、变小、不变或不能确定）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画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线度随

20、加水量的变化曲线。练练1 1. .把把0.05molNaOH0.05molNaOH固体分别加入固体分别加入100mL100mL下列液体中，溶液的导电性下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（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2 2. .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

21、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) ) BDBD问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨2.金属导电与电解质溶液导电有何不金属导电与电解质溶液导电有何不同？升温对二者的导电性有何影响同？升温对二者的导电性有何影响？*自由电子的定向移动；自自由电子的定向移动；自由移动的离子定向移动由移动的离子定向移动*升温，金属导电性减弱；升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强电解质溶液导电性增强练习练习1. 1.将将0 .1mol/L0 .1mol/L的氨水稀释的

22、氨水稀释1010倍，随着氨水浓倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（度的降低，下列数据逐渐增大的是（ ） A. HA. H+ + B. OH B. OH- - C. OHC. OH- - /NH /NH3 3HH2 2O D. NHO D. NH4 4 + +2 .2 .一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减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（向盐酸中加入适量的（ ） A.NaOHA.NaOH( (固）固） B.HB.H2 2O O C.NHC.NH4 4ClCl（固）固） D.CHD.CH3 3

23、COONa (COONa (固）固） ACBD练习练习3.3.有浓度相同、体积相等的三种酸：有浓度相同、体积相等的三种酸：a a、盐酸盐酸 b b、硫酸硫酸 c c、醋酸，同时加醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率入足量的锌，则开始反应时速率_，反应完全后生成，反应完全后生成H H2 2的质量的质量_。（用（用 表示）表示）b a=cba c练习练习. .有有H H+ +浓度相同、体积相等的三种酸：浓度相同、体积相等的三种酸：a a、盐酸盐酸 b b、硫酸硫酸 c c、醋酸，同时加醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率入足量的锌，则开始反应时速率_，反应完全后生成，反应完全后生成H H2

24、 2的质量的质量_。（用（用 表示）表示）a=b=ca=b磷酸磷酸柠檬酸柠檬酸碳酸碳酸 练习练习v. .下列物质的导电性最差的是（下列物质的导电性最差的是（ ）A.0.1mol/LA.0.1mol/L的盐酸的盐酸 B.0.1mol/LB.0.1mol/L的氢氟酸的氢氟酸vC. 0.1mol/LC. 0.1mol/L的氢氰酸的氢氰酸 D. D. 石墨棒石墨棒 v已知氢氟酸的大于氢氰酸已知氢氟酸的大于氢氰酸 C验证醋酸是弱电解质的十种实验方案验证醋酸是弱电解质的十种实验方案方案一方案一配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶几滴甲基橙试

25、液，然后再加入少量醋酸钠晶体，振荡。体，振荡。现现象象溶液由红色逐渐变为橙色。溶液由红色逐渐变为橙色。原原理理醋酸是弱电解质，其水溶液中存醋酸是弱电解质，其水溶液中存在着电离平衡：在着电离平衡：CH3COOH=CH3COO-+H+根据化学平衡移动原理，在醋酸溶液中加入根据化学平衡移动原理，在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体后，溶液中的醋酸根离子浓度增醋酸钠晶体后，溶液中的醋酸根离子浓度增大，醋酸电离平衡向左移动，导致大，醋酸电离平衡向左移动，导致H+浓度浓度减小，因此溶液由红色逐渐变为橙色。减小，因此溶液由红色逐渐变为橙色。 。v方案二方案二配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加配制某浓度的醋酸钠溶液，向其

26、中加入几滴酚酞试液。入几滴酚酞试液。现现象象溶液由无色变为浅红色。溶液由无色变为浅红色。原原理理醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水后醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水后要发生水解，其水溶液中存在着水解平衡：要发生水解，其水溶液中存在着水解平衡：CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-。根据盐类水解理论，醋酸根离子与水电离出根据盐类水解理论，醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸，破坏了水的氢离子结合生成弱电解质醋酸，破坏了水的电离平衡，导致氢氧根离子浓度大于氢离的电离平衡，导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液显碱性。子浓度，使溶液显碱性。v方案三方案三称取一定量的无水醋酸配制称取一定量的无

27、水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液，测定该溶液的的醋酸溶液，测定该溶液的pH。现现象象测出的测出的pH1。原原理理因为醋酸为弱酸（弱电解质），因为醋酸为弱酸（弱电解质），在水溶液中只有部分电离，所以在水溶液中只有部分电离，所以0.1mol/L的的醋酸溶液中的醋酸溶液中的H+浓度小于浓度小于0.1mol/L,溶液的溶液的pH1。v方案四方案四在烧杯里加入浓醋酸，接通电源，然后缓在烧杯里加入浓醋酸，接通电源，然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌，观察电流表中电流强度缓加入蒸馏水并不断搅拌，观察电流表中电流强度的变化。的变化。现现象象电流表中电流强度先逐渐变大，然后逐电流表中电流强度先逐渐变大，然后逐渐变

28、小。渐变小。原原理理强电解质浓溶液成倍稀释时，导电能力强电解质浓溶液成倍稀释时，导电能力是成倍减弱的；而弱电解质浓溶液在稀释时，是成倍减弱的；而弱电解质浓溶液在稀释时，因大部分弱电解质尚未电离因大部分弱电解质尚未电离,在加入少量水后在加入少量水后,弱电解质电离程度增大弱电解质电离程度增大,电离出的离子数目增加其电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀释的影响，导电性增强（表现为增加的幅度大于稀释的影响，导电性增强（表现为电流表中电流强度增大）；电流表中电流强度增大）；变成稀溶液后变成稀溶液后,电离程电离程度虽然增大，稀释的影响大于离子数目增加的影响，度虽然增大，稀释的影响大于离子数目增加的影响，

29、导电性又逐渐减弱（表现为电流表中电流强度减小）导电性又逐渐减弱（表现为电流表中电流强度减小）。v方案五方案五配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相同体积分别同时加入如上图所示的两个装置同体积分别同时加入如上图所示的两个装置的烧杯中，接通电源。的烧杯中，接通电源。现现象象通过电流表的电流强度：盐酸通过电流表的电流强度：盐酸醋酸。醋酸。原原理理电解质溶液的导电能力与溶液中电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度及离子所带的电荷有自由移动的离子的浓度及离子所带的电荷有关。因为盐酸和醋酸都是一元酸，盐酸中电关。因为盐酸和醋酸都是一元酸，盐酸中电流强度大于醋酸中的电流强度，说明盐酸中流强度大于醋酸中的电流强度，说明盐酸中离子浓度大，醋酸中离子浓度小，而盐酸是离子浓度大，醋酸中离子浓度小，而盐酸是强电解质，因此醋酸是弱电解质。强电解质，因此醋酸是弱电解质。