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溶液体系中平衡的定量认识
鄞州中学 周益波
【教师-引入】大家好，今天很高兴能够和x班的同学一起来复习一下溶液中的离子反应。大家一起来讨论一下溶液中可能存在哪些平衡？
（学生）可能存在：电离平衡、水解平衡、（难溶电解质的溶解平衡）
【教师】（溶解平衡现在不作要求了），那么电离平衡包含了哪些类型？
（学生）弱酸电离、弱碱电离、水的电离
【教师】现在请大家各举一例各类电离和水解的方程式。
（学生）书写
【教师】上面的这些平衡都与化学平衡类似，符合化学平衡的特点和平衡移动规律。回忆三类平衡在外界条件影响下是如何移动的？
【教师】1、布置任务：前1-2排，分析各种条件对水电离的影响；中间3-4排分析条件对弱酸、弱碱电离的影响；后几排分析条件对水解平衡的影响。
2、分析弱酸、弱碱电离影响时追问：除了温度、水对弱酸、弱碱的电离有影响之外，还有其他因素吗？试举例说明？
（学生）可能还有酸碱、含弱离子的盐的影响。
【教师-过渡】同学们，我们之前在学习溶液中的平衡体系时，可能定性地认识了一些平衡的移动规律，今天我想和大家从其他的角度再来讨论一下这些规律。
首先，我们一起来研究一下：为什么酸碱抑制水的电离，盐类水解促进水的电离？
【教师】原来我们是怎样解释的？
（学生）水中加酸（碱），增大了c(H+)[c(OH-)]的浓度，使得电离平衡逆向移动。
加入盐后，电离产生的弱离子结合水电离产生的H+或OH-，使水的电离正向进行。
【教师】大家能否换个途径再来解释一下？
（学生）困惑、讨论
【教师】请大家看这几个问题，投影PPT

（学生）回答问题
【教师】从上面的数据分析中我们明白了碱溶液中c(H+)水小于常温下纯水中的c(H+)，从而很好解释了水的电离为何受到了抑制。
那么大家现在能否解释为什么酸抑制水的电离呢？
（学生）酸溶液中c(OH-)水也是小于常温下纯水中的c(H+)，所以受到了抑制。
【教师】为什么盐水解能促进水的电离？
（学生）盐溶液中水实际电离产生的H+或OH-的浓度小于常温下纯水电离产生的浓度？
【教师】请问大家判断一个水溶液，水的电离到底是抑制还是促进，它的定量标准是什么？
（学生）1、讨论、交流
2、只要比较水溶液中c(H+)水或c(OH-)水跟10-7mol·L-1的相对大小。
【教师】大家总结的非常好。接下来大家是不是可以相互讨论，由我们自己从定量角度上来解释一下加水为何可以促进弱酸、弱碱的电离。
【教师】投影PPT

（学生）讨论
【教师-提示】观察情况，适时引导
我给大家提示一下，专题2中我们是不是学过浓度商和平衡常数的比较，可以通过两者的大小来分析平衡移动的方向。
（学生）继续分析 （过程分析略）
【教师-总结】条件改变判断平衡移动，我们有很多方法，比如比较正逆反应速率、结合平衡移动原理分析，也可以通过浓度商和平衡常数的关系，其实后者是平衡移动判断中比较可靠的一种方法。
【教师-过渡】那现在我们向冰醋酸中不断加入水，醋酸的电离程度怎么变？（学生：增大）那溶液的导电能力呢？（学生：略）
【教师】接下来，咱们做个实验，看看结果到底是怎样的，投影PPT。

【教师】1、介绍电导率仪和磁力搅拌器
2、切换到电导实验界面，并“调零”
3、加入少量冰醋酸，并打开磁力搅拌器开关
4、不断加水，提醒学生关注电导率数值的变化
5、截取图像
【教师】这条曲线的变化跟加水促进电离有没有矛盾？
（学生）迷惑、分析
【教师】那么这条曲线为何先增大后减小？请大家相互讨论，分析变化的原因？
（学生）这条曲线也表示离子浓度的变化，在加水过程中，电离产生的n(H+)不断增大，同时溶液的体积也在不断增大，这是两者相互作用的结果。
【教师】很好，稀释前期离子浓度不断增大，说明哪个因素是主要的？（促进电离是主要的），后期变成稀溶液后，离子浓度反而减小，说明谁变成了主要因素？（溶液体积的增大）
【教师】前面我们回顾了盐类水解的影响因素，我们可以这样来概况：

【教师】为什么越热越水解？
（学生）因为盐类水解是中和反应的逆反应，所以它是一个吸热过程。
【教师】你们问一下周围的同学，能不能从定量角度来解释这个问题。
（学生）讨论
【教师-提示】如果能够知道水解的热化学方程式，是不是更好解释了？这里我给大家查了几个数据，请大家写出CN-离子水解的热化学方程式。

（学生）CN-(aq) + H2O(l) HCN(aq) + OH-(aq) △H＝+13.8kJ·mol—1
【教师】同学们，衡量水解程度大小的量是什么？
（学生）水解度或平衡常数
【教师】请大家写出CN-离子水解平衡表达式？
（学生）略
【教师】如果我给大家HCN的电离平衡，能否计算水解平衡常数？
（学生）可以，根据水的离子积
【教师】原来水解平衡常数等于水的离子积除以对应酸的电离常数，那如果是求铵根离子的水解平衡常数大家知道怎么做了吗？
（学生）只要把水的离子积除以一水合氨的电离常数
【教师】这个结论可以定量说明上述哪一句话？
（学生）思考，越弱越水解
【教师】实际上水解平衡常数的计算在中学化学里要求已经很高了，当然用它可以帮助我们更好地从定量角度来解释特殊溶液的酸碱性，比如说NaHCO3溶液为何呈碱性。我们先来听听大家是怎样解释的。
（学生）溶液中存在两个过程，一是碳酸氢根的水解，而是碳酸氢根的电离，关键看哪个程度大。
【教师】现在我们可以定量来分析一下，大家先计算一下碳酸氢根水解平衡常数？（学生计算）然后和碳酸氢根的电离常数比较一下，谁大？（水解常数大，说明溶液呈碱性）
【教师】那你们测算一下醋酸铵溶液呈什么性？
（学生）计算，溶液呈中性
【教师】这里实际上我们可以得出弱酸铵盐酸碱性的规律：如果酸性比醋酸弱，溶液呈碱性，如果酸性比醋酸强，溶液呈酸性。
【教师-小结】今天我跟大家一起通过平衡移动规律复习了溶液中的几个典型平衡体系，特别是通过定量的角度分析了我们原来一些习以为常的问题，并融合了焓变计算和平衡常数的应用，使我们对问题的看法有了一个更深层次的认识，希望今天的课能为大家在以后的定量分析中带来一些启发，谢谢大家！

溶液体系中平衡的基础复习

1、溶液中存在哪些平衡体系： 。

2、试举例写出下列平衡建立的方程式
水的电离：
弱酸的电离：
弱碱的电离：
盐的水解：

3、以上平衡都与化学平衡类似，符合化学平衡的特点和平衡移动规律。回忆三类平衡在外界条件影响下是如何移动的？

水
升温

加入酸

加入碱

加入可水解盐

弱酸（CH3COOH）
弱碱(NH3·H2O)
升温

加水

其他

可水解盐（NaHCO3）
升温

加水

加入酸

加入碱