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第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离人教版选修4·化学反应原理第一课时强弱电解质知识回顾：电解质与非电解质一、电解质与非电解质一、电解质与非电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物电解质非电解质在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物（如：酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、活泼金属过氧化物）（如：多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如CH4、NH3等）电解质非电解质化合物纯净物物质混合物单质强电解质弱电解质既不是电解质也不是非电解质1.石墨能导电，所以是电解质。2.由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电，均为电解质5.氯化钠固体不能导电，所以氯化钠不是电解质讨论以下几种说法是否正确，并说明原因①单质混合物既不是电解质也不是非电解质②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。③CO2、NH3等溶于水得到的水溶液能导电，但不是“自身”电离，均不是电解质练习1:下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()A.CH3CH2COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2D1mol/LHCl1mol/LCH3COOH溶液pH与镁反应现象实验3-1：体积相同，浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的pH值备注:Mg条使用前应用砂纸打磨，除去表面的氧化膜剧烈缓慢小（0）大（2.4）（3）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中，H+浓度却不同？根据实验现象，讨论下列问题（1）镁条和酸的反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？（2）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？怎么判断？Mg+2H+Mg2++H2反应速率不同，pH不同，说明盐酸和醋酸中的H+浓度是不同的。说明HCl和CH3COOH的电离程度不同。实验3-1现象分析：镁无论是与盐酸还是与醋酸反应，其实质都是与溶液中的＿＿＿＿反应镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿反应剧烈程度的不同，是由于溶液中的＿＿＿＿＿不同而引起的pH（盐酸）＜pH（醋酸）,证明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿H+H+浓度C（H+盐酸）C（H+醋酸）C（H+盐酸）C（H+醋酸）实验结果：相同浓度的盐酸与醋酸，其溶液中C（H+盐酸）C（H+醋酸）。说明:HCl和CH3COOH的电离程度不同。盐酸与醋酸在水中的电离示意图观察两种溶液中溶质微粒有多少种？盐酸在水中的电离示意图醋酸在水中的电离示意图说明HCl分子在水中完全电离醋酸分子在水中部分电离二、强电解质和弱电解质强电解质：在水溶液中能全部电离成离子的电解质。弱电解质：在水溶液中只部分电离成离子的电解质。1、定义HCl=H++Cl-CH3COOHH++CH3COO-常见的强电解质：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物、活泼金属过氧化物常见的弱电解质：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（HgCl2）2、常见强、弱电解质离子化合物大部分的盐类强碱共价化合物强酸弱酸弱碱水弱电解质强电解质离子型氧化物电解质非电解质多数有机物某些非金属氧化物化合物小结：强弱电解质与结构的关系强弱电解质判断练习：电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程叫做电离。三、电解质的电离1、电离2、电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。3、电离方程式的书写：（1）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。（2）强电解质用“＝”表示电离过程，弱电解质用“”表示电离过程。电离方程式书写:（4）多元弱碱则一步书写.如：Cu(OH)2Cu2++2OH-（3）多元弱酸的电离要分步。写出H3PO4在水溶液中的电离方程式H3PO4H++H2PO4-(1)H2PO4-H++HPO42-(2)HPO42-H++PO43-(3)问题探讨试写出NaHSO4、NaHCO3的在水溶液中及熔融状态下的电离方程式？在水溶液中：NaHSO4=Na++H++SO42-NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-熔融状态：NaHSO4=Na+++HSO4-另外，氢氧化铝双向电离：H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-强电解质弱电解质相同点都是电解质，在水溶液中都能电离。电离程度电离过程表示方法电解质在溶液中微粒形式离子方程式中表示形式物质种类完全电离部分电离不可逆过程可逆过程电离方程式用等号电离方程式用可逆符号水合离子分子、水合离子离子符号或化学式分子式强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物弱酸、弱碱、水强电解质与弱电解质的比较1.强电解质溶液离子浓度大，而弱电解质溶液离子浓度小，是否正确？为什么？2.强电解质溶液导电能力大，而弱电解质溶液导电能力小，是否正确？为什么？问题探究溶液的导电能力取决于溶液中总离子浓度的大小。因此强电解质的导电能力不一定比弱电解质强。在同一浓度时，强电解质一定比弱电解质的导电能力强。问题结论你能解释下列事实吗?部分电器外壳上有禁止触摸标记2．电解水制H2、02时，需要向水中加入少量的Na0H溶液或H2SO4溶液。1．潮湿的手触摸正在工作的电器，可能会发生触电事故。手上的汗水中含有电解质，使水溶液具有较强的导电能力纯水的导电能力太弱，加入NaOH或H2SO4可使溶液中离子浓度增大，导电能力增强。练习1.写出下列物质的电离方程式（1）HClO（2）KHSO3（3）CaCO3（4）Cu（OH）2H++ClO-=K++HSO3-=Ca2++CO32-Cu2++2OH-练习2：1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。①开始反应时产生氢气的速率②最终收集到的氢气的物质的量硫酸＞盐酸＞醋酸硫酸＞盐酸=醋酸练习3：下列物质能导电的是,属于电解质的是,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.硫酸钡c.石墨d.熔融的氯化钠e.氯气f.蔗糖g.二氧化碳h.硫酸溶液i.硫酸钾j.冰醋酸k.碳酸l.碳酸氢铵m.氢氧化铝nNa2OachdBdilnjkmfgbdijklmn练习4：在KHSO4的稀溶液和熔融状态下都存在的离子是A、H+B、HSO4-C、SO42-D、K+D第二课时弱电解质的电离思考冰醋酸加水稀释，醋酸在稀释的过程中微粒的变化包含哪些过程？CH3COOHCH3COO-+H+电离结合C(H+)C(Ac-)C(HAc)HAc初溶于水紧接着最后醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化1、弱电解质的电离CH3COOHCH3COO-+H+离子化分子化00最大不变不变不变开始时V离子化和V分子化怎样变化？当V离子化=V分子化时，可逆过程达到一种什么样的状态？你能画出这个过程的V～t图吗？反应速率V(电离)V(结合)V(电离)=V(结合)电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图时间2、电离平衡状态建立电离平衡是一种化学平衡电离平衡状态是指在一定条件下（如温度、浓度等）的弱电解质的溶液中，弱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，溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。前提实质标志3.定义：4、特点：电离平衡是一种动态平衡条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子条件改变时，电离平衡发生移动。弱电解质的电离V电离=V结合≠0①逆：②等：③动：④定：⑤变：思考与交流（教材p41）根据化学平衡理论，分析一元弱酸（设为HA）、一元弱碱（设为BOH）的电离平衡过程，并完成下列问题：1）、写出弱酸、弱碱的电离方程式：HAH++A-BOHB++OH-2）、结合图3-3填写下表00最大最大0不变不变不变最大达到电离平衡时电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动5、影响电离平衡的因素①温度②浓度当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方向移动，电离程度增大，增加弱电解质浓度，向电离的方向移动，但电离程度减小，③同离子效应加入同弱电解质电离所产生的离子相同离子，电离平衡向逆方向移动④化学反应加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，使电离平衡向电离方向移动小结：影响电离平衡的因素①温度②浓度③同离子效应④化学反应内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程度越小。外因当外界条件改变时符合“勒夏特列原理”例：在氨水中存在怎样的电离平衡？若向其中分别加入:①升高温度②加氨气③水④NH4Cl溶液⑤NaOH溶液⑥适量的盐酸对上述电离平衡有什么影响？思考与讨论：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-改变条件C平衡移动方向C(H+)C(Ac---)C(HAc)电离程度加热加盐酸加NaOH(s)加NaAc(s)加CH3COOH加水练习1完成表格：CH3COOHCH3COO--+H+正向增大增大减小逆向增大减小增大正向减小增大减小逆向减小增大增大正向增大增大增大正向减小减小减小增大减小增大增大减小减小0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（）A．加水时，平衡向逆反应方向移动B．加少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C．加少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H+)减小D．加少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动练习2B问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？第三课时三、电离平衡常数（K）看课本自学相关内容并思考：（1）什么叫电离平衡常数？（2）电离平衡常数的化学含义是什么？（3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱？（4）影响电离平衡常数的因素是什么？弱电解质电离程度相对大小的参数一1、电离平衡常数（K）对于一元弱酸HAH++A-，平衡时Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱MOHM++OH-，平衡时Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)2、意义：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。酸性：醋酸碳酸硼酸电离常数：醋酸碳酸硼酸探究活动例：H2CO3H++HCO3－（第一步电离K1）HCO3－H++CO32-（第二步电离K2）每一步的电离程度是不一样多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3…..（一般要相差105）。多元弱酸的酸性由第一步电离决定3、对于多元酸：多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……，为什么？对于多元酸：多元弱酸是分步电离的，K1》K2（一般要相差105）。多元弱酸的酸性由第一步电离决定。第二步和第三步的电离分别受到第一步和第二步、第三步的抑制。比较它们的相对强弱4、电离常数的应用草酸磷酸柠檬酸碳酸问题探讨1.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）画出用水稀释冰醋酸时离子浓度、导电能力随加水量的变化曲线。变大不能确定导电能力例：冰醋酸加水溶解并不断稀释过程中，溶液导电能力与加入水的体积有如下变化关系：试回答：冰醋酸中只存在醋酸分子,无离子。a﹥c﹥bC相等⑴“0”点导电能力为0的理由是:⑵a、b、c三点对应溶液的[H+]值由大到小的顺序是⑶a、b、c三点中电离程度最大的是。电离平衡常数的关系.⑷若使c点溶液中[Ac-]、PH值均增大，可采取的措施有:①加碱②加碳酸钠③加镁或锌问题探讨2.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？*自由电子的定向移动；自由移动的离子定向移动*升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-------1、电离度αα=已电离的分子数弱电解质分子总数【知识拓展】【知识拓展】2、强酸与弱酸的比较1mol/LHClA1mol/LCH3COOHBC(H+)与Zn反应快慢与足量Zn反应产生H2量ABABA=B1）、等体积,等浓度的盐酸和醋酸溶液的浓度开始时反应速率反应过程中平均反应速率生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗Zn与足量的Zn反应产生H2量2）、体积、PH相同的盐酸（A）与醋酸（B）分别与锌反应ABA=BABAB