化學(xué)反應(yīng)原理第一單元弱電解質(zhì)電離平衡

專(zhuān)題3溶液中的離子反應(yīng)第一單元弱電解質(zhì)的電離平衡知識(shí)回顧：電解質(zhì)：非電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)時(shí)能夠?qū)щ姷幕衔铩Ｔ谒芤褐泻腿廴跔顟B(tài)時(shí)都不能導(dǎo)電的化合物。①NaCl溶液②NaOH③H2SO4、④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O、⑦CO2⑧乙醇⑨水②③⑤⑥⑨⑦⑧1．醋酸和鹽酸是常見(jiàn)的兩種酸，根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為它們的電離程度有無(wú)差異?請(qǐng)說(shuō)出你的理由。2．你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想嗎?請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案并與同學(xué)交流。3．若按如下方案(或按你自己設(shè)計(jì)的方案)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(1)測(cè)量物質(zhì)的量濃度均為1mol·L－1的鹽酸和醋酸的pH。(2)如圖3－1所示，在兩只錐形瓶中分別加入等體積、物質(zhì)的量濃度均為1mol·L－1的鹽酸和醋酸，在兩個(gè)氣球中分別加入經(jīng)砂紙打磨過(guò)的長(zhǎng)度相同的鎂條，然后將氣球套在錐形瓶口，同時(shí)將氣球中的鎂條送入錐形瓶中，觀(guān)察、比較氣球鼓起的快慢等現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和你對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋填入表3－1。醋酸鹽酸對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋溶液的pH與鎂條反應(yīng)開(kāi)始1mol/LHCl與鎂條反應(yīng)劇烈，說(shuō)明1mol/LHCl中氫離子濃度大，HCl完全電離；而開(kāi)始1mol/LCH3COOH與鎂條反應(yīng)較慢，說(shuō)明其氫離子濃度較鹽酸小，說(shuō)明醋酸在水中部分電離。HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，CH3COOH是弱電解質(zhì)。探究結(jié)果：HCl＝Cl－＋H＋HCl＋H2O＝Cl－＋H3O＋CH3COOHCH3COO－＋H＋CH3COOH＋H2OCH3COO－＋H3O+H＋＋H2OH3O＋根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為相同濃度的氫氧化鈉溶液與氨水的電離程度有無(wú)差異?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，完成表3－2。實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)定義：強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)弱電解質(zhì)：在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷：化合物非電解質(zhì)電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)大部分的鹽類(lèi)強(qiáng)堿強(qiáng)酸弱酸弱堿水離子化合物共價(jià)化合物強(qiáng)堿：強(qiáng)酸：弱酸：弱堿：記?。篐Cl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HICH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、HClO、HF、所有的有機(jī)羧酸NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2NH3·H2O

強(qiáng)弱電解質(zhì)的區(qū)分依據(jù)不是看該物質(zhì)溶解度的大小,也不是看其水溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,而是看溶于水的部分是否完全電離.

BaSO4、Fe(OH)3的溶解度都很小，BaSO4屬于強(qiáng)電解質(zhì)，而Fe(OH)3屬于弱電解質(zhì)；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl屬于強(qiáng)電解質(zhì)，而CH3COOH屬于弱電解質(zhì)。電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解性有何關(guān)系？怎樣區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)？4．用1mol1·L－1醋酸進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很低；用lmol·L－1氨水進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度同樣很低；但若將兩種溶液等體積混合后進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度卻顯著增加。請(qǐng)分析其中的原因。練習(xí)與實(shí)踐1．下列物質(zhì)中，屬于弱電解質(zhì)的是()A．氯化氫B．氫氧化鈉C．一水合氨D．酒精練習(xí)與實(shí)踐C

下列電解質(zhì)中，①

NaCl、②

NaOH，③NH3·H2O、④CH3COOH，⑤BaSO4

、⑥

AgCl、⑦

Na2O、

⑧

K2O，⑨H2O哪些是強(qiáng)電解質(zhì)，那些是弱電解質(zhì)?強(qiáng)電解質(zhì):

①

②

⑤⑥⑦

⑧弱電解質(zhì):③④⑨練習(xí)與實(shí)踐強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較：項(xiàng)目強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)相同點(diǎn)都是電解質(zhì)、都是化合物，熔融或在溶液中能電離不同點(diǎn)化合物類(lèi)型離子化合物、極性共價(jià)化合物極性共價(jià)化合物化學(xué)鍵離子鍵、極性鍵極性鍵電離程度完全電離部分電離電離過(guò)程不可逆、不存在電離平衡可逆、存在電離平衡溶液中的微粒水合離子分子、水合離子物質(zhì)種類(lèi)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽弱酸、弱堿、水回顧：電離方程式的書(shū)寫(xiě)NaCl=Na＋+Cl－強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中完全電離，用“＝”弱電解質(zhì)在溶液中部分電離，用“”多元弱酸的電離應(yīng)分步完成電離方程式，多元弱堿則一步完成電離方程式。CH3COOHH＋+CH3COO－

請(qǐng)寫(xiě)出Na2SO4、HClO、NH3·H2O、H2CO3、Fe(OH)3在水溶液中的電離方程式。Na2SO4=2Na++SO42－HClOH++ClO－NH3·H2ONH4++OH－H2CO3H++HCO3－HCO3－

H++CO32－Fe(OH)3Fe3++3OH－【課堂練習(xí)】

思考與討論：

1)開(kāi)始時(shí)，V電離和V結(jié)合如何變化？

CH3COOH

CH3COO-+H+電離結(jié)合二、弱電解質(zhì)的電離平衡

2)當(dāng)V電離=V結(jié)合時(shí)，可逆過(guò)程達(dá)到一種怎樣的狀態(tài)？畫(huà)出V～t圖。1.定義：2.特點(diǎn)：

在一定條件（如溫度、濃度）下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程就達(dá)到了平衡狀態(tài)——電離平衡動(dòng)

電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡

定

條件不變，溶液中各分子、離子的濃度不變，溶液里既有離子又有分子

變

條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。

等V電離=V結(jié)合≠0逆

弱電解質(zhì)的電離表3－3是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的醋酸電離達(dá)到平衡時(shí)各種微粒的濃度，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中空白，將你的結(jié)論與同學(xué)交流討論。10.11.77×10－51.80×10－50.421%1.34%3.度量弱電解質(zhì)電離程度的化學(xué)量：（1）電離平衡常數(shù)：Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)對(duì)于一元弱酸：HAH++A-，平衡時(shí)對(duì)于一元弱堿：MOHM＋+OH-，平衡時(shí)Kb=c(M+).c(OH-)

c(MOH)①意義：K值越大，電離程度越大，相應(yīng)酸(或堿)的酸(或堿)性越強(qiáng)。②影響電離平衡常數(shù)大小的因素：A.電離平衡常數(shù)大小是由物質(zhì)的本性決定的，在同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同。B.弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)受溫度變化的影響，但室溫下一般變化不大。C.弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)大小不受其濃度變化的影響3.度量弱電解質(zhì)電離程度的化學(xué)量：（2）弱電解質(zhì)的電離度α：α

=已電離的弱電解質(zhì)濃度弱電解質(zhì)的初始濃度已電離的分子數(shù)

弱電解質(zhì)分子總數(shù)=弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越小。弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，電離程度_____,離子濃度________(填變大、變小、不變或不能確定）

變大不能確定

畫(huà)出用水稀釋冰醋酸時(shí)離子濃度隨加水量的變化曲線(xiàn)。練習(xí)：在0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO－+H+電離程度n(H+)C(H+)導(dǎo)電能力加熱加水鋅粒加醋酸鈉加HCl加NaOH增大增大增大減小減小增大增大增大增大增大增大增大減小減小減小減小減小減小減小減小增大增大增大增大在CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOHH++CH3COO－。加入少量下列固體物質(zhì)，能使平衡逆向移動(dòng)的是()A．NaClB．CH3COONaC．Na2CO3D．NaOH練習(xí)與實(shí)踐BB

0.1mol/L的CH3COOH溶液中

CH3COOHCH3COO－+H＋

對(duì)于該平衡，下列敘述正確的是（ ）

A．加水時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

B．加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C．加入少量0.1mol/L鹽酸，溶液中c(H+)減小

D．加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)4.影響電離平衡的因素（1）溫度電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度升高，平衡向電離方向移動(dòng)。（2）濃度弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越小。（3）同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)(即在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使電離平衡向逆方向移動(dòng))（4）化學(xué)反應(yīng)在弱電解質(zhì)溶液中加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，可以使電離平衡向電離方向移動(dòng)。5．NH3·H2O的電離方程式為：若在氨水中加入下表中的物質(zhì)，氨的電離平衡及平衡時(shí)物質(zhì)的濃度有何變化?請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表。加熱加水NH4Cl(s)NaOH(s)濃HClC(NH3·H2O)n(OH－)c(OH－)平衡移動(dòng)方向減小增大增大減小增大增大增大減小減小減小減小減小減小增大增大正正逆逆正四、常見(jiàn)的弱電解質(zhì)1。水的電離

和水的離子積常數(shù)：H2OH＋＋OH－H2O＋H2OH3O＋＋OH－水的電離

常數(shù)可表示為：由于在一定溫度下，純水的c(H2O)和稀溶液中c(H2O)可視為一定值，則有：Kw稱(chēng)為水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。（1）在25℃時(shí)，Kw為1.0×10－14。（2）Kw隨溫度的升高而升高。此時(shí)，c(H＋)＝c(OH)－＝1.0×10－7。100℃時(shí)，Kw為5.5×10－13，此時(shí)的水溶液中c(H＋)、c(OH－)濃度為多大？溶液的酸堿性如何？水的電離過(guò)程為H2OH＋+OH－，在25℃、35℃時(shí)其離子積分別為:K(25℃)=1.0×10－14，K(35℃)=2.1×10－14。則下列敘述中正確的是 ( )A．c(H＋)隨著溫度升高而降低B．在35℃時(shí)，純水中c(H+)>c(OH一)C．水的電離度α（25℃）>α（35℃）D．水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程練習(xí)與實(shí)踐CD2?？梢杂秒婋x常數(shù)表示弱酸弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱：酸性：HF>CH3COOH>HClO多元弱酸，分步電離，第一步電離大于第二步電離，第二步電離遠(yuǎn)大于第三步電離……，

如何用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋?zhuān)縃2SH++HS－HS－H++S2－a、一級(jí)電離出H+后，剩下的酸根陰離子帶負(fù)電荷，增加了對(duì)H+的吸引力，使第二個(gè)H+離子電離困難的多；b、一級(jí)電離出的H+抑制了二級(jí)的電離。結(jié)論：多元弱酸的酸性由第一步電離決定。電離難的原因：H2CO3H++HCO3－HCO3－H++CO32－1、寫(xiě)出H3PO4在水溶液中的電離方程式?！菊n堂練習(xí)】【思考】在磷酸溶液中存在哪些微粒？H3PO4H+

+H2PO4-H2PO4-H+

+HPO42-HPO42-H++PO43-

練習(xí)2、1mol/L的鹽酸、醋酸、硫酸各1L，分別加入足量的鐵。

開(kāi)始反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率_____________________