人教版選修4 第3章第1節(jié) 弱電解質的電離（第2課時） 學案.doc

第1節(jié) 弱電解質的電離第2課時 電離平衡的移動【學習目標】1、了解電離平衡狀態(tài)及特征；2、掌握影響電離平衡的因素?！疽c梳理】要點一、影響電離平衡的因素。 當溶液的溫度、濃度以及離子濃度改變時，電離平衡都會發(fā)生移動，符合勒夏特列原理，其規(guī)律是： 1、濃度：濃度越大，電離程度越小。在稀釋溶液時，電離平衡向右移動，而離子濃度會減小。 2、溫度：溫度越高，電離程度越大。因電離過程是吸熱過程，升溫時平衡向右移動。 3、同離子效應：如在醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體，增大了ch3coo濃度，平衡左移，電離程度減小；加入稀hcl，平衡也會左移，電離程度也減小。 4、能反應的物質：如在醋酸溶液中加入鋅或naoh溶液，平衡右移，電離程度增大。 要點詮釋：使弱酸稀釋和變濃，電離平衡都向右移動，這二者之間不矛盾。我們可以把ha的電離平衡hah+a想象成一個氣體體積增大的化學平衡：a(g)b(g)+c(g)，稀釋相當于增大體積，a、b、c的濃度同等程度地減小即減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，b、c的物質的量增加但濃度減小，a的轉化率增大；變濃則相當于只增大a的濃度，v(正)加快使v(正)v(逆)，平衡向正反應方向移動，a、b、c的物質的量和濃度均增大，但a的轉化率降低了，a的物質的量分數(shù)增大了而b、c的物質的量分數(shù)減小了。a的轉化率即相當于弱酸的電離程度。要點二、電離平衡常數(shù) 1概念：在一定條件下，弱電解質的電離達到平衡時，弱電解質電離形成的各種離子的濃度的乘積跟溶液中未電離的分子的濃度的比值是個常數(shù)，這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)。用k表示。 2數(shù)學表達式。 對一元弱酸(ha)：hah+a 。 對一元弱堿(boh)：bohb+oh 。 3k的意義：k值越大，表示該弱電解質越易電離，所對應的弱酸(弱堿)越強。從ka和kb的大小，可以判斷弱酸和弱堿的相對強弱，例如弱酸的相對強弱：h2so3(ka1=1.5102)h3po4(ka1=7.5103)hf(ka=3.5104)h2s(ka1=9.1108)。 說明(1)多元弱酸只比較其ka1；(2)同化學平衡常數(shù)一樣，電離平衡常數(shù)k值不隨濃度而變化，僅隨溫度而變化。 4多元弱酸的電離：多元弱酸的電離是分步(級)進行的，且一步比一步困難，故多元弱酸的溶液的酸性主要由第一步電離來決定。如h3po4的電離(如圖)： h3po4h+h2po4 ka1 h2po4h+hpo42 ka2 hpo42h+po43 ka3 要點詮釋：ka1ka2ka3，在h3po4溶液中，由h3po4電離出來的離子有h+、h2po4、po43等，其離子濃度的大小關系為c (h+)c (h2po4)c (hpo42)c (po43)。要點三、弱電解質的電離度 1概念：當弱電解質在溶液里達到電離平衡時，溶液中已電離的電解質分子數(shù)占原來分子總數(shù)(包括已電離的和未電的)的百分率叫做電離度。常用表示。2數(shù)學表達式。 說明上式中的分子數(shù)也可用物質的量、物質的量濃度代替。 3影響電離度的因素 (1)內因：電解質的本性，不同的弱電解質由于結構不同，電離度也不同。通常電解質越弱，電離度越小。 (2)外因。 濃度：加水稀釋。電離平衡向電離方向移動，故溶液濃度越小，電離度越大。 溫度：電解質的電離過程是吸熱過程，故溫度升高，電離度增大。 由此可見，可以根據相同條件下(溫度、濃度)電離度的大小來判斷不同弱電解質的相對強弱。例如：25時，0.1 moll1的氫氟酸的=7.8，0.1 moll1的醋酸的=1.3，所以酸性：hfch3cooh。要點四、一元強酸與一元弱酸的比較 1物質的量濃度相同、體積相同時。比較項目酸c (h+)ph中和堿的能力與活潑金屬產生h2的量開始與金屬反應的速率一元強酸大小相同相同大一元弱酸小大小 2ph相同、體積相同時。酸c (h+)c (酸)中和堿的能力與活潑金屬產生h2的量與金屬反應的速率一元強酸相同小小少開始相同，后來弱酸大一元弱酸大大多 說明一元強堿與一元弱堿的比較規(guī)律與上類似?！镜湫屠}】類型一：弱電解質的電離平衡 例題1 在0.1 moll1 ch3cooh溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3coo+h+對于該平衡，下列敘述正確的是( ) a加入水時，平衡向逆反應方向移動 b加入少量naoh固體，平衡向正反應方向移動 c加入少量0.1 moll1 hcl溶液，溶液中c (h+)減小 d加入少量ch3coona固體，平衡向正反應方向移動 【思路點撥】本題考查影響弱電解質電離平衡的因素。溶液濃度越小，電離程度越大；溫度越高，電離程度越大，除此之外還需要考慮其他離子的間接影響。 【答案】b 【解析】根據勒夏特列原理：當改變影響平衡的一個條件，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變。a項加入水時，c (ch3cooh)+c (ch3coo)+c (h+)減小，平衡向其增大的方向（也就是正方向）移動；b項加入naoh與h+反應，c (h+)變小，平衡向正反應方向移動；c項加入hcl時c (h+)變大，平衡向其減小的方向(也就是逆方向)移動，但最終c (h+)比未加hcl前還是要大；d項加入ch3coona，c (ch3coo)增大，平衡向逆反應方向移動。【總結升華】(1)電離平衡狀態(tài)特征的核心是“等”，“等”決定了“定”。“動”是“變”的基礎，沒有“動”也就沒有“變”，“變”又是“動”的表現(xiàn)。(2)化學平衡原理(勒夏特列原理)也適用于電離平衡。舉一反三：【變式1】25 時，0.1 mol/l稀醋酸加水稀釋，右圖中的縱坐標y可以是( ) a溶液的ph b醋酸的電離平衡常數(shù)c溶液的導電能力 d醋酸的電離程度【答案】c【解析】稀釋0.1 moll1稀醋酸時，加入的水越多，c(h)越小，故溶液的ph增大，導電性減弱，溶液越稀，弱電解質的電離程度越大，而電離平衡常數(shù)是一個溫度常數(shù)，只要溫度不變，電離平衡常數(shù)就不變，綜上所述，只有c正確?！靖咔逭n堂：弱電解質的電離平衡-電離平衡的移動】【變式2】在稀醋酸溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3coo+h+，當改變條件時，表中各項有何變化？請?zhí)钊氡砀裰?。條件改變平衡移動方向電離程度n(h+)c(h+)c(ch3coo-)加熱加少量水加少量冰醋酸加少量氯化氫加少量醋酸鈉加少量氫氧化鈉【答案】條件改變平衡移動方向電離程度n(h+)c(h+)c(ch3coo-)加熱加少量水加少量冰醋酸加少量氯化氫加少量醋酸鈉加少量氫氧化鈉類型二：電離平衡常數(shù)和電離度 例題2 在25時，相同濃度的hf、ch3cooh和hcn(氫氰酸)溶液，它們的電離平衡常數(shù)分別是3.5104、1.8105、4.91010，其中，氫離子的濃度最大的是_，未電離的溶質分子濃度最大的是_?！舅悸伏c撥】本題考查弱電解質的電離平衡常數(shù)。平衡常數(shù)越大，表明弱電解質的電離程度越大，相應未電離的溶質分子數(shù)越少。【答案】hf hcn 【解析】一定溫度下，弱酸溶液中氫離子濃度與電離常數(shù)(k)和溶液的物質的量濃度的關系可以從以下過程推出，設弱酸為ha，其物質的量濃度為c，c (h+)記作x。 ha h+ + a 起始 c 0 0 平衡 cx x x 則 對于難電離的弱酸(k很小)溶液，故，則上式可變?yōu)椋础?一定溫度下，當溶液的濃度一定時，c (h+)隨電離常數(shù)的增大而增大。題中k (hf)k (ch3cooh)k (hcn)，故氫離子濃度hf溶液最大，余下的未電離的hf分子最少，而hcn溶液中未電離的hcn分子最多。【總結升華】弱電解質的電離平衡仍然是化學平衡中的一種，仍然可以用勒夏特列原理理解。電離平衡常數(shù)的表達及意義也是相同的。舉一反三：【變式1】18時，h2a(酸)：k1=4.3107，k2=2.11012，h2b(酸)：k1=1.0107，k2=6.31013，在濃度相同的兩種溶液中，用“”“”或“”填空： (1)h+的濃度：h2a_h2b； (2)酸根離子的濃度：c (a2)_c (b2)； (3)酸分子的濃度：c (h2a)_c (h2b)； (4)溶液導電能力：h2a_h2b?！敬鸢浮?1) (2) (3) (4)類型三：一元強酸(堿)和一元弱酸(堿)的比較 例題3 對室溫下ph相同、體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液分別采取下列措施，有關敘述正確的是( ) a加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的ph均增大 b使溫度都升高20，兩溶液的ph均不變 c加水稀釋2倍后，兩溶液的ph均減小 d加足量的鋅充分反應后，兩溶液中產生的氫氣一樣多 【思路點撥】溶質濃度相同的一元強酸、一元弱酸，由于弱酸是部分電離，所以其溶液中電離出的氫離子濃度小，相應ph大。但溶質所能全部電離出的氫離子總數(shù)是相同的。 【答案】a 【解析】醋酸是弱酸，存在電離平衡；鹽酸是強酸，不存在電離平衡。ph相同即c (h+)相同，體積又相同，則兩者已電離出n (h+)相同，但鹽酸中的h+已全部電離，而醋酸中還有許多醋酸分子未電離，a選項加入ch3coona晶體，前者抑制ch3cooh電離，使c (h+)減小，后者直接發(fā)生反應：ch3coo+h+ch3cooh，c (h+)也減小，兩者ph均增大。a選項正確；b選項，升高溫度，二者ph均改變；c選項，加水稀釋，溶液的ph均增大；d選項，足量鋅與二者充分反應，由于ch3cooh的物質的量遠大于hcl，故ch3cooh產生的h2多。【總結升華】弱酸中c (h+)下降后，可進一步電離。c (h+)相同、體積相同時，弱酸中所含溶質的物質的量要比強酸大得多。舉一反三：【變式1】相同體積、相同ph的某一元強酸溶液和某一元弱酸溶液分別與足量的鋅粉發(fā)生反應，下列關于氫氣體積(v)隨時間(t)變化的示意圖正確的是( )【答案】c【解析】ph相同的一元弱酸的物質的量濃度大于一元強酸的物質的量濃度，所以加入足量鋅粉最終產生氫氣的量一元弱酸較多。反應過程中，未電離的弱酸分子會繼續(xù)電離，使得溶液中h+ 濃度比強酸大，反應過程中的反應速率弱酸大于強酸?！究偨Y升華】要加深