《弱电解质的电离及影响因素》

地球是个“水球”，海洋、江河和地下水成了离子反应广泛存在的条件。地球化学酸、碱和盐在水溶液中的反应，以离子反应为特征。是一类不需要用活化能来引发的反应。本章的学习以化学平衡理论为基础，进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应，深入了解离子反应的本质；探究化学平衡、电离程度和溶解度之间的关系及其应用。第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离（第一课时）(1)什么叫电解质？举例说明.(2)什么叫非电解质？举例说明.知识回顾：一、电解质、非电解质的概念电解质:在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。非电解质:在水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物。（包括酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物）（包括多数有机物、大部分非金属氧化物、某些非金属氢化物如NH3）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，所以均为电解质。例题1：讨论以下几种说法是否正确，并说明原因。注意1.单质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。等浓度的盐酸、醋酸溶液中的H+浓度的大小？醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，你认为它们的电离程度有无差异?你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实验方案并与大家交流。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，并测量这两种酸的pH值.1mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁条反应现象溶液的pH值分析探究实验快慢小大说明：HCl和CH3COOH的电离程度不同盐酸中存在H+、Cl-无HCl分子醋酸溶液中存在H+、CH3COO-和CH3COOH分子强电解质：HCl=H++Cl–能全部电离的电解质称强电解质.不完全电离的电解质称弱电解质.CH3COOHH++CH3COO–弱电解质：1、概念二、强电解质、弱电解质常见的强电解质：常见的弱电解质：弱酸2、常见强、弱电解质强酸强碱大部分盐(NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)2)(HClH2SO4HNO3HBrHIHClO4)弱碱极少数的盐(CH3COOHHFHClOH2CO3H2SO3)(NH3·H2O)（HgCl2Pb(Ac)2）水（水，是一种极弱的电解质！！！）ABCD强电解质FeNaClCaCO3HNO3弱电解质CH3COOHNH3H3PO4Fe(OH)3非电解质C12H22O11(蔗糖)BaSO4C2H5OH(酒精)H2O例题2：下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是()C例题3：下列说法正确的是()A．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B．碳酸钙不溶于水，所以它是非电解质C．固体磷酸是电解质，所以磷酸在熔融状态下和溶于水时都能导电D．胆矾虽不能导电，但它属于电解质D溶液的导电能力取决于溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带的电荷数。离子化合物在水溶液和熔融状态下以离子形式存在；某些具有极性键的共价化合物在水溶液中以离子形式存在，而在熔融状态下以分子形式存在。【练习】利用右图装做下面的实验：在烧杯里盛半杯乙溶液，然后用滴定管向容器里滴入甲溶液。随着甲的滴入，电灯渐渐变暗。滴到一定量时，电灯熄灭。继续滴入甲溶液，电灯又会逐渐亮起来。下列各组溶液中（甲在前，乙在后），能够产生上述现象的是（）A．NH3·H2O、H2OB．CH3COOH、NH3·H2OC．AlCl3、NaOH、D．H2SO4、Ba(OH)2D3.电离方程式的书写强电解质：完全电离，用等号“=”表示.弱电解质：部分电离，用可逆符号“”表示.【注意】对于多元弱酸，分步电离且以第一步电离为主.对于多元弱碱，一步写出即可.例4：写出HClO、NH3·H2O、H2CO3、Fe(OH)3、Al(OH)3、NaHCO3、NaHSO4在水溶液中的电离方程式。HClOH++ClO-NH3·H2ONH4++OH-H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-Fe(OH)3Fe3++3OH-Al(OH)3Al3++3OH-(碱式电离)Al(OH)3AlO2-+H++H2O(酸式电离)NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-NaHSO4=Na++H++SO42-①②多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。33()3FeOHFeOH③两性氢氧化物双向电离3223()3HAlOHOAlOHAlOH④酸式盐的电离a强酸的酸式盐完全电离b弱酸的酸式盐第一步完全电离33233NaHCONaHCOHCOHCO244NaHSONaHSO在熔融状态时，酸式盐都电离成金属离子和酸式酸根离子.第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离（第二课时）三、弱电解质的电离CH3COOHCH3COO-+H+电离结合思考与讨论：1)开始时，V电离和V结合怎样变化？2)当V电离=V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？画出V～t图。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注意：电离平衡是一种化学平衡2.特征1.定义: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新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态―电离平衡动：电离平衡是一种动态平衡定：条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变变：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思考与交流：根据化学平衡理论，分析一元弱酸(HA)一元弱碱(BOH)的电离平衡过程，并完成问题：1.写出电离方程式2.填表00最大增大增大减小不变不变不变最大最大0减小减小增大例：在氨水中存在以上电离平衡，在下例几种情况下，平衡会怎样移动？思考与讨论：NH3·H2ONH4++OH-加入物质盐酸NaOH溶液NH4Cl溶液加大量水加压加热平衡移动方向右左左右右？不移动3、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”。（电离过程是吸热过程。）电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动。3、影响电离平衡的因素①温度②浓度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。改变条件C平衡移动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离常数加热通HCl加NaOH(s)加NaAc(s)加CH3COOH加水讨论完成表格：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不变不变不变不变不变例题1：试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：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？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？对于一元弱酸HAH++A-K=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱BOHB++OH-K=c(B+).c(OH-)c(BOH)K值只随_____变化。K值越大，电离程度______，相应酸(或碱)的酸(或碱)性_______。4、电离平衡常数温度越大越强电离平衡常数大小是由物质的本性决定的。探究实验室[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？实验结论：酸性强弱：CH3COOH﹥H2CO3﹥H3BO3试根据课本中“一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•K值越大，电离程度越大，相应酸的酸性越强。•多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3•多元弱酸的酸性由第一步电离决定。•电离难的原因：一级电离出的H+抑制了二级的电离。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-------5、电离度αα=已电离的分子数弱电解质分子总数【知识拓展】电离度α=n（Ac-）n（HAc原）α=c（Ac-）c（HAc原）α=n（H+）n（HAc原）CH3COOHCH3COO-+H+例题2：下列说法正确的是（）A．电离平衡常数受溶液浓度的影响B．电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱C．电离常数大的酸溶液中c（H+）一定比电离常数小的酸中大D．H2CO3的电离常数表达式：K=c(H+)•c(CO32-)c(H2CO3)B例题3：常温下，0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是______（填序号）A．c（H+）B．c（H+）/c（CH3COOH）C．c（CH3COO-）D．c（CH3COOH）B补充：一元强酸（HA）与一元弱酸（HB）的比较：（1）相同物质的量浓度、相同体积时比较项目C(H+）pH中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量与金属反应的开始速率稀释相同倍数后pHHAHB大小相同小大相同相同相同大小小大补充：一元强酸（HA）与一元弱酸（HB）的比较：（2）相同pH、相同体积时比较项目C(H+）中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量与金属反应的开始速率稀释相同倍数后pHHAHB大小相同小大相同相同相同大小小大物质的量浓度例题4：某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示．据图判断正确的是（）A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度B【课堂小结】弱电解质电离平衡的特征平衡影响因素电离常数电离平衡的建立练习1：一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如右图所示，下列说法正确的是A．a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜bB．a、b、c三点醋酸的电离度：a＜b＜cC．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小D．a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液体积：c＜a＜b（）BC练习2：有关电离常数的简单计算：课本p44第4题解析：设电离平衡时H+物质的量浓度为xCH3COOHCH3COO-+H+c(起始)c(平衡)因醋酸的电离程度很小,故0.010-x≈0.0100.010000.010-xxx即x2/0.010=1.75×10-5x=4.2×10-4mol/LK==1.75×10-5c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)x20.010-x=【作业】1.课后整理笔记，对本节所学知识进行整理归纳；2.完成课后习题、导练。