1、第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离 1.能准确判断强电解质和弱电解质。2.会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。3.知道电离平衡常数的意义。电解质、非电解质的概念？1、电解质：（1）定义：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。【知识回顾】一、电解质、非电解质（2）物质：酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等如：HCl、NaOH、NaCl、Na2O、H2O2、非电解质（1）定义：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。一、电解质、非电解质（2）物质：非金属氧化物、非金属氢化物、大多数有机物等如：CO2、NH3、CH3CH2OH、蔗糖3、注意
2、：酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子。不同电解质的电离程度是否有区别？你能举出生活中的例子证实你的想法吗?【想一想】等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量的镁条反应 实验探究1:请注意观察、记录实验现象。与镁条反应的现象1 mol/L CH3COOH 1 mol/L HCl 对实验现象 的解释 镁与等浓度的盐酸、醋酸反应 的速率,前者快于后者。镁与盐酸反应非常剧烈，产生大量的气泡。镁与醋酸反应较快，产生气泡较慢。实验现象记录：实验探究2:用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋酸的pH.实验数据：pH(HCl)=1pH(CH3COOH)=3 数据处理:结 论:盐酸完全电离,电离程度(即电
3、离度)为100%；醋酸不完全电离,电离程度较小，且小于100%，即醋酸的电离是可逆的。0.1mol/L HCl c(H+)=0.1mol/L0.1mol/L CH3COOH c(H+)=0.001mol/L【问题思考】根据实验现象，思考下列问题：（1）影响此反应的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？（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？盐酸溶液中存在H+、Cl-，无HCl分子 醋酸溶液中存在 H+、CH3COO-和CH3COOH分子 为什么浓度相同的酸中氢离子浓度不相同？二、强电解质、弱电解质 1、强电解质（1）定
4、义：在水溶液里或熔融状态下能全部电离成离子的电解质。（2）种类：强酸：强碱：大多数盐类：活泼金属氧化物：NaCl、NaSO4、NaNO3、BaSO4、AgCl、CaCO3H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HIKOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2K2O、Na2O、CaO2、弱电解质（1）定义：在水溶液里和熔融状态下只有部分分子电离成离子的电解质。（2）种类：弱酸：弱碱：水：极少数盐类：HF、HClO、H2CO3、H2SO3、H3PO4、CH3COOH、H2SAl(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、NH3H2OH2OHgCl2、(CH3COO)2Pb二、强电解质
5、、弱电解质 3、注意：电解质的强弱由化合物本身的组成和结构决定。电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。强电解质溶液的导电能力不一定强；弱电解质溶液的导电能力不一定弱。电解质的强弱与溶解度大小没有必然联系。如：难溶的AgCl、BaSO4等，虽然溶解度很小，但是其溶于水的那一小部分是完全电离的，属于强电解质。1、按要求回答下列问题：有以下几种物质：液态HCl 熔融NaCl 稀硫酸 蔗糖 乙醇 氯水 Al2O3NH3 氨水 Cu CaCO3 SO2Al(OH)3 NaOH CH3COOH(1)属于电解质的是 ，属于非电解质的是 。(2)能导电的是 。【练习】【练习】2.现有如下各物质：酒精，氯化
6、铵，氢氧化钡，氨水，蔗糖，高氯酸，H2S，硫酸氢钾，磷酸，硫酸。请用物质的序号填写下列空白。（1）属于电解质的有_;（2）属于强电解质的有_;（3）属于弱电解质的有_。CH3COOH H+CH3COO-H+CH3COO-CH3COOH 实际上在醋酸的水溶液中存在下面的可逆过程：为什么醋酸溶于水时只有部分分子电离成H和CH3COO呢？如何描述这一过程呢？CH3COOH HCH3COO【想一想】三、电解质的电离方程式1、电离：2、电离方程式：3、电离方程式的书写（1）强电解质：完全电离，用”“H2SO4 2H+SO42-Ba(OH)2 Ba2+2OH-Na2SO4 2Na+SO42-电解质在水溶液
7、中或熔融状态下离解成自由移动的离子的过程。用化学式和离子符号来表示电解质的电离过程的式子。（2）弱电解质：部分电离，用“”CH3COOH CH3COOHHClO HClONH3H2O NH4OHH2O HOH 多元弱酸电离：分步电离，以第一步电离为主，一级比一级难电离。H3PO4 H+H2PO4-(较易)主要 H2PO4-H+HPO42-(难)HPO42-H+PO43-(更难)第二步：HSHS2第一步：H2S HHS多元弱碱电离：分步电离，按一步电离书写Fe(OH)3 Fe3+3OH-Fe(OH)2 Fe3+2OH-Cu(OH)2 Cu2+2OH-（3）酸式盐的电离（4）难溶的强电解质：完全电
8、离4、电离后存在的粒子：强电解质：离子、分子（H2O）弱电解质：离子、分子（H2O、弱电解质分子）244NaHSONaHSO33233NaHCONaHCOHCOHCONaHSO4 Na+HSO4-NaHCO3 Na+HCO3-水中熔融AgCl Ag+Cl-BaSO4 Ba2+SO42-CaCO3 Ca2+CO32-若在纯水滴加冰醋酸，试分析一下所形成的水溶液中发生哪些变化？研究弱电解质的电离过程中实质上包含着哪几个过程？【思考】四、弱电解质的电离平衡1、弱电解质在水溶液中电离的特点（1）可逆：弱电解质的电离过程是可逆的（2）吸热：弱电解质的电离过程是吸热的CH3COOH CH3COO-+H+电
9、离结合开始时：（电离）最大，（结合）0t：（电离）减小，（结合）增大平衡：（电离）（结合）CH3COOH CH3COO-+H+反应速率 v(电离)v(结合)v(电离)=v(结合)电离平衡状态 时间2、电离平衡（1）电离平衡状态的建立：分析：图示电离平衡：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生成电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。弱电解质的电离平衡 定义：c(H+)c(A-)c(HA)HA初溶于水时 达到电离平衡前 达到电离平衡时 思考与交流：根据上图及化学平衡理论，分析一元弱酸(HA)、一元弱碱(BOH)的电离平衡过程，并填表：0 0 最大 增
10、大 增大 减小 不变 不变 不变 HA电离过程各粒子浓度的变化：HA H+A-c(B+)c(OH-)c(BOH)等体积等浓度的B+、OH-溶液相混合时 达到电离平衡前 达到电离平衡时 BOH电离过程中体系各粒子浓度的变化 最大 最大 0 减小 减小 增大 继续完成下表：BOH B+OH-不变不变不变【思考】影响弱电解质的电离平衡的因素有哪些？勒夏特列原理适用于电离平衡吗？（2）电离平衡状态的特征：逆、等、动、定、变弱电解质的电离是可逆过程平衡时，弱电解质分子的电离速率与离子重新结合成分子的速率相等平衡时，电离过程与离子结合成弱电解质的过程仍在进行，是动态平衡平衡时，溶液里离子浓度、分子浓度保持
11、不变外界条件改变时，电离平衡会发生移动。逆：等：动：定：变：3、影响电离平衡的因素 温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动。（2）外因（1）内因：电解质本身的结构、性质。通常电解质越弱，电离程度越小。越热越电离 浓度：（2）外因 a、增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，电离平衡向电离方向移动。b、加水稀释溶液，各种微粒的浓度同等程度地减小，电离平衡向电离方向移动。越稀越电离 浓度：（2）外因 C、同离子效应在弱电解质溶液中，加入同弱电解质具有相同离子的强电解质时，电离平衡向逆反应方向移动。抑制电离D、在弱电解质溶液中，加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可使平衡向电离的方向移
12、动。（3）电离平衡的移动能”减弱“改变，但不能”抵消“改变。例：0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOH CH3COO-+H+条件改变平衡移动方向c(H)c(CH3 COO)升高温度加 H2 O加盐酸加少量NaOH(s)加少量CH3COONa(s)向右移动增大增大减小减小向右移动向右移动向左移动向左移动增大减小减小减小增大增大1.在10ml0.1mol/l的盐酸溶液A与10ml0.1mol/l醋酸溶液中(填大于、小于、等于)(1)A c(H+)_ B c(H+)(2)等质量大小.形状相同的锌投入其中的瞬间A _B(3)最终产生氢气的质量 mA_mB2.在体积均为10ml.c(H+)
13、均为0.1mol/l的CH3COOH 溶液A和HCl 溶液B中投入质量大小.形状相同的锌.则(1)投入的瞬间A_B一会儿后：A_B(2)c(CH3COOH)_c(HCl)(3)最终所得氢气的体积:VA_VB【课堂练习】【实验3-2】向两支分别盛有0.1 mol/L醋酸和饱和硼酸溶液中滴加等浓度Na2CO3溶液，观察现象。【实验现象】醋酸能与Na2CO3溶液反应，放出CO2气体，而硼酸不能Na2CO3溶液反应。【思考】根据上述实验结果，你能否推测醋酸、碳酸和硼酸三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？五、电离平衡常数1、定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离出来的各种离子
14、浓度幂的乘积跟溶液中未电离的分子浓度幂的比值是个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。科学视野2、表达式：2、表达式：（1）一元弱酸、一元弱碱的电离常数对于一元弱酸 HA H+A-，平衡时Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱 MOH M+OH-，平衡时Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)2、表达式：CCCCCC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（第一步电离出的H+抑制了第二步及以后的电离）3、电离常数的意义：一定温度下，K值越大，弱电解质越易电离，其对应的弱酸（弱碱）越强。电离常数的大小反映强弱电解质的电离程度。4、影响电离常数
15、大小的因素（4）一般来说，多元弱电解质的各级电离常数相差很大。一般有：K1K2 K3。（2）电离常数只与温度有关。当温度一定时，其电离常数是定值。（1）电离常数的大小主要决定于弱电解质的能力。一定温度下，不同弱电解质的电离常数不同。温度越高，电离常数越大；温度越低，电离常数越小。（3）相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。5、电离常数的应用（1）比较多元弱酸溶液中离子浓度大小关系H3PO4分三步电离：K1=7.1103;K2=6.3108;K3=4.21013;H3PO4 H+H2PO4-HPO4 2-H+PO43-H2PO4 H+HPO42-C(H+)C(H2PO4-)C(HPO42-)
16、C(PO43-)C(OH-)5、电离常数的应用（2）利用电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大，酸性越强。H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：温度 浓度 其他 强电解质 弱电解质 影响因素 电离方程式 电解质 电离平衡 完全电离 部分电离(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有(填字母，下同)。加NH4Cl固体 加NaOH溶液 通入HCl 加CH3COOH溶液 加水 加压 a.b.c.d.4.在氨水中存在下列电离平衡：NH3H2ONH4 OH。加入OH，平衡左移；通入HCl，相当于加入H，中和OH，平衡右
17、移；加CH3COOH溶液，相当于加H，中和OH，平衡右移；加水稀释，越稀越电离，平衡右移；无气体参加和生成，加压对电离平衡无影响。解析 加入 NH4Cl 固体相当于加入 NH4，平衡左移；c【课堂练习】(2)在含有酚酞的0.1 molL1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色。a.变蓝色b.变深c.变浅d.不变 解析 氨水中加入 NH4Cl 晶体，c(NH4)增大，则 NH3H2O 电离平衡逆向移动，c(OH)减小，颜色变浅。c(3)在一定温度下，用水逐渐稀释1 molL1氨水的过程中，溶液中随着水量的增加，n(OH)(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；cOHcNH3H2O；cNH3H2OcNH4 cOH。解析 加水稀释，NH3H2O 电离平衡向电离方向移动 n(OH)逐渐增大，n(NH3H2O)逐渐减小，所以cOHcNH3H2O逐渐增大；电离平衡常数 KcNH4 cOHcNH3H2O只与温度有关，所以加水稀释时cNH3H2OcNH4 cOH不变。增大增大不变
