化学弱电解质的电离.pptx

第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离n n第二章已学习化学平衡原理，本章学习水溶液中的离子平衡。离子平衡知识与化学平衡知识密切相关，尤其是化学平衡的建立和平衡移动原理等知识及其学习方法，可直接用来指导对离子平衡的学习。因此，本章是化学平衡学习的继续与拓展。对电离平衡、水解平衡和溶解平衡的掌握，是对中学化学的平衡理论体系的丰富和完善。本章是高中化学的重要内容之一，是中学化学基础理论的一个重要部分，也是学生整个中学阶段的难点。n n本节教学重点：强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡n n本节教学难点：弱电解质的电离平衡 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、电解质与非电解质一、电解质与非电解质在水溶液中在水溶液中或或熔融状态下熔融状态下能能导电导电的的化合物化合物电解质电解质非电解质非电解质在水溶液中在水溶液中和和熔融状态下熔融状态下都都不导电不导电的的化合物化合物（如：酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、（如：酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、活泼金属过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、（如：多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如某些非金属氢化物如 CH4、NH3 等等）电解质电解质非电解质非电解质化合物化合物纯净物纯净物物物物物 质质质质混合物混合物单单 质质强电解质强电解质弱电解质弱电解质既不是电解质也既不是电解质也不是非电解质不是非电解质1.石墨能导电，所以是电解质。石墨能导电，所以是电解质。2.由于由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。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。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，并说明原因讨论以下几种说法是否正确，并说明原因单质单质 混合物混合物既不是电解质也不是非电解质既不是电解质也不是非电解质难溶的盐难溶的盐(BaSO(BaSO4 4等等)虽然水溶液不能导电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。COCO2 2、NHNH3 3等溶于水得到的水溶液能导电，等溶于水得到的水溶液能导电，但不是但不是“自身自身”电离，均不是电解质电离，均不是电解质练习练习1:下列物质的水溶液能导电，但属于下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是非电解质的是()A.CH3CH2COOH B.Cl2C.NH4HCO3 D.SO2D二、强电解质和弱电解质二、强电解质和弱电解质强电解质：强电解质：在水溶液中能在水溶液中能全部全部电离成电离成 离子的电解质。离子的电解质。弱电解质：弱电解质：在水溶液中只在水溶液中只部分部分电离成电离成 离子的电解质。离子的电解质。1 1、定义、定义HCl=H+Cl-CH3COOH H+CH3COO-常见的常见的强电解质：强电解质：强酸、强碱、大部分盐、强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物、活泼大部分金属氧化物、活泼金属过氧化物金属过氧化物常见的常见的弱电解质：弱电解质：弱酸、弱碱、水、极少数的盐弱酸、弱碱、水、极少数的盐（HgCl2）2 2、常见强、弱电解质、常见强、弱电解质离子化合物离子化合物大部分的盐类大部分的盐类强强 碱碱共价化合物共价化合物强强 酸酸弱弱 酸酸弱弱 碱碱 水水弱弱电电解解质质强强电电解解质质离子型氧化物离子型氧化物电电解解质质非非电电解解质质多数有机物多数有机物某些非金属氧化物某些非金属氧化物化化合合物物小结：小结：强弱电解质与结构的关系强弱电解质与结构的关系强弱电解质判断练习：强弱电解质判断练习：练习练习3：下列物质下列物质能导电的是能导电的是 ,属于电解质的是属于电解质的是 ,属于强电解质的是属于强电解质的是 ,属于弱电解质的是属于弱电解质的是 ,属于非电解质的是属于非电解质的是 。a.铜丝铜丝 b.硫酸钡硫酸钡 c.石墨石墨 d.熔融的氯化钠熔融的氯化钠 e.氯气氯气 f.蔗糖蔗糖 g.二氧化碳二氧化碳 h.硫酸溶液硫酸溶液 i.硫酸钾硫酸钾 j.冰醋酸冰醋酸 k.碳酸碳酸 l.碳酸氢铵碳酸氢铵 m.氢氧化铝氢氧化铝 n Na2O achdBdil n j kmfgbdijklmn 电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自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。由移动的离子的过程叫做电离。三、电解质的电离三、电解质的电离1、电离、电离2、电离方程式、电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。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：、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）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。边用离子符号表示。（2）强电解质用）强电解质用“”表示电离过程，弱电表示电离过程，弱电解质用解质用“”表示电离过程。表示电离过程。电离方程式书写电离方程式书写:（4 4）多元弱碱则一步书写）多元弱碱则一步书写.如：如：Cu(OH)Cu(OH)2 2 Cu Cu2+2+2OH+2OH-（3）多元弱酸的电离要分步。）多元弱酸的电离要分步。写出写出H3PO4在水溶液中的电离方程式在水溶液中的电离方程式H3PO4H+H2PO4-(1)H2PO4-H+HPO42-(2)HPO42-H+PO43-(3)问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨试写出试写出NaHSO4、NaHCO3的的在水溶液中及熔融在水溶液中及熔融状态下的状态下的电离方程式？电离方程式？在水溶液中：在水溶液中：NaHSO4=Na+H+SO42-NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-熔融状态：熔融状态：NaHSO4=Na+HSONaHSO4=Na+HSO4 4-另外，氢氧化铝双向电离：另外，氢氧化铝双向电离：H H+AlO+AlO2 2-+H+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al Al3 3+3OH+3OH-1.1.强电解质溶液离子浓度大，而弱电解质溶液离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？子浓度小，是否正确？为什么？2.2.强电解质溶液导电能力大，而弱电解质溶液导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？电能力小，是否正确？为什么？问题探究问题探究n n练习练习1.写出下列物质的电离方程式写出下列物质的电离方程式（1）HClO （2）KHSO3（3）CaCO3（4）Cu（OH）2 H+ClO-=K+HSO3-=Ca2+CO32-Cu2+2OH-练习练习2 2：1mol/L1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸的盐酸、醋酸、硫酸各各1L1L，分别加入足量的铁。，分别加入足量的铁。开始开始反应时产生氢气的反应时产生氢气的速率速率最终收集到的氢气的物质的量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硫酸盐酸硫酸盐酸=醋酸醋酸四、四、弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡思考思考冰醋酸加水稀释，醋酸在稀释的冰醋酸加水稀释，醋酸在稀释的过程中微粒的变化包含哪些过程？过程中微粒的变化包含哪些过程？CH3COOH CH3COO-+H+电离电离结合结合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、弱电解质的电离 CH3COOH CH3COO-+H+离子化离子化分子化分子化00最大最大不变不变不变不变不变不变反反应应速速率率V V(电离电离)V V(结合结合)V V(电离电离)=)=V V(结合结合)电离平衡状态电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图时间时间2 2、电离平衡状态建立、电离平衡状态建立电离平衡是一种电离平衡是一种 化学平衡化学平衡电离平衡状态电离平衡状态是指是指 在一定条件下（如温度、浓度等）在一定条件下（如温度、浓度等）的弱电解质的溶液中，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，重新结合成分子的速率相等，溶液中各分子、离子的浓度保溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。持不变的状态。前提前提实质实质标志标志 3.3.定义：定义：4、特点：、特点：电离平衡是一种动态平衡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。条件改变时，电离平衡发生移动。弱电解质的电离弱电解质的电离 V V电离电离=V=V结合结合0 0逆逆：等等：动动：定定：变变：平衡移动规律平衡移动规律平衡移动规律平衡移动规律勒沙特列原理勒沙特列原理勒沙特列原理勒沙特列原理弱电解质电离过程的反应特点：弱电解质电离过程的反应特点：1、弱电解质的电离属于、弱电解质的电离属于可逆可逆过程过程2、电离方向是微粒数、电离方向是微粒数增多增多的方向；的方向；3、电离方向是、电离方向是吸热吸热方向，方向，弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡 （以（以CH3COOH例）例）电离平衡的移动电离平衡的移动改变条件改变条件改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向平衡移动方向平衡移动方向C(HC(H+)C(CHC(CH3 3COOCOO-)C(CHC(CH3 3COOH)COOH)加加加加 热热热热 加加加加 盐盐盐盐 酸酸酸酸 加加加加 NaOHNaOH 加加加加HH3 3COONaCOONa 加加加加CHCH3 3COOHCOOH 加加加加 水水水水正向移动增大增大减少逆向移动增大减少增大正向移动减少增大减少逆向移动减少增大增大正向移动增大增大增大正向移动减少减少减少讨论完成表格：讨论完成表格：CH3COOH CH3COO-+H+5.影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素温度温度浓度浓度同离子效应同离子效应化学反应化学反应内因：内因：电解质本身的性质。电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程度越小。通常电解质越弱电离程度越小。外外因因当外界条件改变时符合当外界条件改变时符合“勒夏特列原理勒夏特列原理”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:升高温度升高温度 加加氨气氨气 水水 NH4Cl溶液溶液 NaOH溶液溶液 适量的盐酸适量的盐酸 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：NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-问题：问题：怎样定量的比较弱电解质的相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？对强弱？电离程度相对大小怎么比较？五、弱电解质电离程度的表示：五、弱电解质电离程度的表示：1 1、电离平衡常数、电离平衡常数K K：Ka=c(H+).c(A-)c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)c(MOH)对于一元弱酸：对于一元弱酸：对于一元弱酸：对于一元弱酸：HA HHA HHA HHA H+A+A+A+A-，平衡时平衡时平衡时平衡时对于一元弱碱：对于一元弱碱：对于一元弱碱：对于一元弱碱：MOH MMOH MMOH MMOH M+OH+OH+OH+OH-，平衡时，平衡时，平衡时，平衡时（1）、）、K表达式：表达式：（3 3）、影响电离平衡常数大小的因素：）、影响电离平衡常数大小的因素：A.A.电离平衡常数大小是由物质的本性决定的，在同电离平衡常数大小是由物质的本性决定的，在同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。一温度下，不同弱电解质的电离常数不同。B.B.与化学平衡常数一样，同一弱电解质的电离平衡与化学平衡常数一样，同一弱电解质的电离平衡常数只受温度影响，不受浓度影响。常数只受温度影响，不受浓度影响。（2 2 2 2）、）、）、）、电离平衡常数电离平衡常数意义：意义：意义：意义：在相同条件下，在相同条件下，在相同条件下，在相同条件下，K K K K值越大，弱电解质的电离程度越大，值越大，弱电解质的电离程度越大，值越大，弱电解质的电离程度越大，值越大，弱电解质的电离程度越大，相应酸相应酸相应酸相应酸 (或碱或碱或碱或碱)的酸的酸的酸的酸(或碱或碱或碱或碱)性越强。性越强。性越强。性越强。比较它们的相对强弱比较它们的相对强弱（4）、电离常数的应用）、电离常数的应用草酸草酸磷酸磷酸柠檬酸柠檬酸碳酸碳酸 酸性：醋酸酸性：醋酸碳酸碳酸硼酸硼酸电离常数：醋酸电离常数：醋酸碳酸碳酸硼酸硼酸 探究活动探究活动例例：H2CO3 H+HCO3 （第一步电离（第一步电离 K1）HCO3 H+CO32-（第二步电离（第二步电离 K2）每一步的电离程度是不一样每一步的电离程度是不一样多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2K3.（一般要相差（一般要相差105）。）。多元弱酸的酸性由多元弱酸的酸性由第一步电离决定第一步电离决定2、对于多元酸：、对于多元酸：多多元元弱弱酸酸，分分步步电电离离，第第一一步步电电离离大大于于第第二二步步电电离离，第二步电离远大于第三步电离第二步电离远大于第三步电离，为什么？，为什么？问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨n n1.1.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_,_,离子浓度离子浓度_?(_?(填变大、变小、不变或填变大、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。度、导电能力随加水量的变化曲线。n n 变大变大不能确定不能确定 导电能力例例：冰冰醋醋酸酸加加水水溶溶解解并并不不断断稀稀释释过过程程中中，溶溶液液导导电电能能力力与与加加入入水水的的体体积积有有如如下下变变化化关关系系：试回答：试回答：冰醋酸中只冰醋酸中只存在醋酸分子存在醋酸分子,无离子无离子。ac bac b C C 相等相等“0 0”点导电能力为点导电能力为0 0的理由是的理由是:aa、b b、c c三点对应溶液的三点对应溶液的H+值由大到小的值由大到小的顺序是顺序是aa、b b、c c三点中电离程度最大的是三点中电离程度最大的是 。电。电离平衡常数的关系离平衡常数的关系 .若使若使c c点溶液中点溶液中AcAc-、PHPH值均增大，可采取的措施有值均增大，可采取的措施有:加碱加碱加碳酸钠加碳酸钠加镁或锌加镁或锌问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨n n2.金属导电与电解质溶液导电有何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不同？升温对二者的导电性有何影响响？*自由电子的定向移动；自由电子的定向移动；自由移动的离子定向自由移动的离子定向移动移动*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 弱电解质电离程度相对大小的另一种弱电解质电离程度相对大小的另一种参数参数-1、电离度、电离度 =已电离已电离的分子数的分子数 弱电解质弱电解质分子总数分子总数【知识拓展知识拓展】【知识拓展知识拓展】2 2、强酸与弱酸的比较、强酸与弱酸的比较1mol/L HCl A1mol/L CH3COOH BC(H+)与与Zn反应快反应快慢慢与足量与足量Zn反反应产生应产生H2量量ABABA=B1）、等体积）、等体积,等浓度的盐酸和醋酸等浓度的盐酸和醋酸溶液的浓度溶液的浓度开始时反应速率开始时反应速率反应过程中平均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生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗生成等量的氢气消耗Zn与足量的与足量的Zn反应产生反应产生H2量量2）、体积、）、体积、PH相同的盐酸（相同的盐酸（A）与醋酸）与醋酸（B）分别与锌反应）分别与锌反应ABA=BABABA=BAB1、在、在0.1mol/L盐酸和盐酸和0.1mol/L醋酸醋酸各各50mL的溶液中分别投入的溶液中分别投入0.1g锌粒，锌粒，反应开始时产生反应开始时产生H2的速率的速率 ，在相同条件下，产生在相同条件下，产生H2的体积的体积 。（相等、不相等）（相等、不相等）不相等不相等相等相等练习练习2、取、取pH均等于均等于2的盐酸和醋酸各的盐酸和醋酸各100 mL，分别稀释分别稀释2倍后，再分别加入倍后，再分别加入0.03 g锌粉，锌粉，在相同条件下充分反应，下列有关叙述正在相同条件下充分反应，下列有关叙述正确的是确的是A.醋酸与锌反应放出的醋酸与锌反应放出的H2多多B.盐酸与锌反应放出的盐酸与锌反应放出的H2多多C.醋酸与锌反应速率大醋酸与锌反应速率大D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大3、有、有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、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋酸，、醋酸，同时加入足量的锌，同时加入足量的锌，则则开始开始反应时反应时速率速率 ，反应过程中的反应过程中的平均速率平均速率 ，反应完全后生成反应完全后生成H2的质量的质量 。（用（用 表示）表示）速率由速率由C（H+）决定）决定 由由n（H+）决定）决定abcabcabc再 见