2019-2020年高中化学 专题3 第1单元 第1课时 强电解质和弱电解质课件 苏教版选修4

专题3溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡第1课时强电解质和弱电解质目标与素养：1.理解强电解质、弱电解质的概念。(宏观辨识与微观探析)2.能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，会正确书写电离方程式。(变化观念与平衡思想)3.理解电离平衡常数、电离度的概念。(宏观辨识与微观探析)自主预习探新知一、强电解质和弱电解质1．电解质和非电解质(1)电解质：在________________状态下能导电的化合物。(2)非电解质：在水溶液里___熔融状态下都不能导电的化合物。水溶液里或熔融和2．强电解质和弱电解质实验探究实验操作实验现象实验结论用pH试纸分别测0.10mol·L－1的盐酸、醋酸的pH盐酸：pH__1醋酸：pH__1同浓度的盐酸和醋酸中，c(H＋)：__________＝盐酸醋酸气球_______，但与盐酸反应的气球鼓起的___盐酸与镁的反应速率_____醋酸与镁的反应速率总结论：实验表明当两种酸的浓度相同时，盐酸电离出来的氢离子浓度大于醋酸电离出来的氢离子浓度，也就是说，盐酸的电离程度要高于醋酸。均增大快大于3．强电解质与弱电解质(1)强电解质在水溶液中能够______电离的电解质。如：_____、_____、___________。(2)弱电解质在水溶液中_________电离的电解质。如：_____、_____、___________。微点拨：电解质的强弱与其电离程度有关，与其溶解性无关，与其溶液导电能力强弱没有必然联系。完全强酸强碱绝大多数盐只能部分弱酸弱碱极少数的盐二、弱电解质的电离平衡1．弱电解质电离平衡的建立(1)弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化(如图所示)(2)电离平衡概念在一定条件下(如温度、浓度一定)，当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时，电离过程并没有停止，此时弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率_____，溶液中各分子和离子的浓度都不再_________，就达到了电离平衡。相等发生变化(3)电离平衡的特征(4)影响电离平衡的因素①内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。②外因：a．温度：升温时，电离平衡向____方向移动。b．浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向_____方向移动。c．加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向_______________方向移动。电离电离离子结合成分子2．电离方程式的书写(1)定义：表示电解质电离过程的式子。(2)表示方法：①强电解质的电离方程式：用===连接；弱电解质的电离方程式：用连接，如CH3COOH、NH3·H2O的电离方程式分别为____________________________、_______________________。②多元弱酸分步电离，以第一步电离为主，如H2CO3的电离方程式为_____________________、____________________。③多元弱碱分步电离、一步书写，如Fe(OH)3___________。CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONH＋4＋OH－H2CO3HCO－3＋H＋HCO－3CO2－3＋H＋Fe3＋＋3OH－三、电离平衡常数和电离度1．电离平衡常数(K)(1)概念：一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，各离子浓度的幂之积与未电离的弱电解质分子的浓度之比。(2)表达式①弱酸HAH＋＋A－，Ka＝___________。②弱碱BOHB＋＋OH－，Kb＝____________。cH＋·cA－cHAcB＋·cOH－cBOH(3)影响因素①内因：取决于电解质本身的性质。②外因：只受温度影响，且温度升高，K值越大。(4)意义表示弱电解质的电离程度。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度_____。越大2．电离度(α)(1)表达式α＝____________________________。(2)影响因素①温度一定时，弱电解质溶液的浓度越大，电离度_____；弱电解质溶液的浓度越小，电离度______。②弱电解质溶液浓度一定时，温度越高，电离度_____；温度越低，电离度______。已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度×100%越小越大越大越小(1)升高温度，电离平衡常数、电离度怎样变化？(2)如果向醋酸、硼酸中滴加盐酸，电离平衡怎样移动？电离平衡常数、电离度怎样变化？提示：(1)弱电解质的电离过程吸热，升高温度，电离平衡正向移动，电离平衡常数、电离度均增大。(2)滴加盐酸，醋酸、硼酸的电离平衡逆向移动，电离平衡常数不变，电离度减小。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)NH3的水溶液能导电，所以NH3是电解质。()(2)CH3COOH易溶于水，所以CH3COOH是强电解质。()(3)弱电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度一定相等。()(4)改变条件使电离平衡正向移动，电离平衡常数、电离度均一定增大。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．将1mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是()A．醋酸的浓度达到1mol·L－1B．H＋的浓度达到0.5mol·L－1C．醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H＋的浓度均为0.5mol·L－1D．醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等D[在未电离时c(CH3COOH)＝1mol·L－1，当醋酸、H＋、CH3COO－的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5mol·L－1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C均错误。依据平衡状态的标志即电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D正确。]3．写出下列电离方程式：(1)HClO______________________________________________，(2)NaHSO4溶液_______________________________________，(3)熔融NaHSO4_______________________________________。解析：(1)为弱酸，属于弱电解质，电离方程式用“”，(2)(3)为盐，属于强电解质，电离方程式用“===”；NaHSO4为强酸的酸式盐，在水溶液里电离为Na＋、H＋、SO2－4，在熔化状态下，只能电离为Na＋和HSO－4。答案：(1)HClOH＋＋ClO－(2)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4(3)NaHSO4(熔融)===Na＋＋HSO－4核心突破攻重难电离常数的应用1．有关电离常数的注意事项(1)不同弱电解质电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。(4)多元弱酸各级电离常数：Ka1≫Ka2≫Ka3，其酸性主要由第一步电离决定，Ka值越大，相应酸的酸性越强。2．电离常数的相关计算解题模式：“三段式”，利用始态、变化、终态进行求解，如CH3COOHCH3COO－＋H＋始态：amol·L－100变化：xmol·L－1xmol·L－1xmol·L－1终态：(a－x)mol·L－1xmol·L－1xmol·L－1Ka(CH3COOH)＝cCH3COO－·cH＋cCH3COOH＝x2a－x。3．计算电离度(以一元弱酸HA为例)HAH＋＋A－起始：c酸00平衡：c酸·(1－α)c酸·αc酸·αKa＝c酸·α2c酸·1－α＝c酸·α21－α，因为α很小，所以(1－α)≈1，即Ka＝c酸·α2，所以α＝Kac酸。【例】已知25℃时，测得浓度为0.1mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1。(1)写出BOH的电离方程式______________________________；(2)BOH的电离度α＝______；(3)BOH的电离平衡常数K＝________________。解析：因c(BOH)初始＝0.1mol·L－1，c(BOH)电离＝c(B＋)＝c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，则电离度α＝1×10－3mol·L－10.1mol·L－1×100%＝1%，BOH不完全电离，故电离方程式为BOHB＋＋OH－，电离平衡时c(BOH)平衡＝0.1mol·L－1－1×10－3mol·L－1≈0.1mol·L－1，则电离常数K＝cB＋·cOH－cBOH＝1×10－3×1×10－30.1＝1×10－5。答案：(1)BOHB＋＋OH－(2)1%(3)1×10－5[方法点拨]有关电离平衡常数计算的常用方法依照化学平衡计算中“三段式”法，通过起始浓度、消耗浓度、平衡浓度，结合KaKb、α等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关计算。由cH＋c＝α、c2H＋c－cH＋＝Ka可推出cH＋的常用计算公式：cH＋＝cα，cH＋≈Ka·c，α与Ka的关系为α＝Kac。同样，对于一元弱碱来说，cOH－＝cα≈Kb·c。已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2；NaCN＋HF===HCN＋NaF；NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述不正确的是()A．Ka(HF)＝7.2×10－4B．Ka(HNO2)＝4.9×10－10C．三种酸的强弱顺序为HFHNO2HCND．Ka(HCN)Ka(HNO2)Ka(HF)B[相同温度下弱电解质的电离常数的大小是比较弱电解质相对强弱的条件之一。根据题中反应可知三种一元弱酸的酸性强弱顺序为HF＞HNO2＞HCN，由此可判断：Ka(HF)＞Ka(HNO2)＞Ka(HCN)，其对应数据依次为Ka(HF)＝7.2×10－4、Ka(HNO2)＝4.6×10－4、Ka(HCN)＝4.9×10－10。]当堂达标提素养1．下列物质的分类组合全部正确的是()选项强电解质弱电解质非电解质ANaClHClCO2BNaHCO3NH3·H2OCCl4CBa(OH)2BaCO3CuDH2SO4NaOHC2H5OHB[A项，HCl为强电解质；C项，BaCO3为强电解质，Cu既不是电解质也不是非电解质；D项，NaOH为强电解质。]2．在水溶液中，下列物质的电离方程式书写正确的是()A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO2－3B．HF＋H2O===H3O＋＋F－C．H2SO32H＋＋SO2－3D．NH3·H2ONH＋4＋OH－D[HF、NH3·H2O属于弱电解质，不完全电离，故D项正确，B项错误；H2SO3为二元中强酸，应分步电离，故C项错误；NaHCO3的电离方程式NaHCO3===Na＋＋HCO－3，故A错误。]3．HF是弱酸，其在水溶液中的电离方程式为HFH＋＋F－，则其达到电离平衡的标志是()A．c(H＋)＝c(F－)B．c(HF)＝c(H＋)C．水溶液显酸性D．单位时间内，发生电离的HF分子数与生成的HF分子数相等D[D项指v正＝v逆，是达到电离平衡的标志。]4．相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数Ka9×10－79×10－61×10－2A．三种酸的强弱关系：HXHYHZB．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生C．同体积、同浓度的三种酸中和碱的能力不同D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L－1HX溶液的电离常数B[A项，由Ka(HZ)Ka(HY)Ka(HX)知酸性：HZHYHX；B项，由“强酸制弱酸”规律知：HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生；C项，同体积、同浓度的三种酸：n(HX)＝n(HY)＝n(HZ)，故中和碱的能力相同；D项，电离常数与浓度无关，只受温度影响，故相同温度下Ka(HX)不变。]5．将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液