高中化学 第三章 第一节 弱电解质的电离课件 新人教版选修4-新人教版高中选修4化学课件

1、第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第一节弱电解质的电离 新课导入新课导入 ( (教师用书备用教师用书备用) )盐酸与醋酸是生活中经常用到的酸盐酸与醋酸是生活中经常用到的酸, ,如果上述两种酸用于卫生洁具的清如果上述两种酸用于卫生洁具的清洁或除水垢洁或除水垢, ,常用盐酸还是醋酸常用盐酸还是醋酸? ?你能设计实验验证盐酸的酸性比醋酸你能设计实验验证盐酸的酸性比醋酸强吗强吗? ?请描述实验方案请描述实验方案, ,并与同学交流。本节课我们将学习并与同学交流。本节课我们将学习“强弱电解强弱电解质质”和和“弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡”, ,帮你系统解决上述问题

2、。帮你系统解决上述问题。 学习目标学习目标 1.1.了解强电解质和弱电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。( (素养素养: :宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析) )2.2.了解电离方程式的书写。了解电离方程式的书写。( (素养素养: :证据推理与模型认知证据推理与模型认知) )3.3.理解弱电解质在水中的电离平衡理解弱电解质在水中的电离平衡, ,能利用电离常数进行相关计算。能利用电离常数进行相关计算。( (素养素养: :变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想) )知识分点突破知识分点突破能力总结提升能力总结提升知识分点突破知识分点突破知识点知识点1 1强弱电解质与溶液导电性强弱电解质与

3、溶液导电性基础梳理基础梳理1.1.强电解质和弱电解质强电解质和弱电解质(1) (1) 强电解质强电解质 (2) (2) 弱电解质弱电解质 完全电离完全电离部分电离部分电离2.2.电解质与化合物类别的关系电解质与化合物类别的关系3.3.电离方程式的书写电离方程式的书写4.4.电解质电离与导电的关系电解质电离与导电的关系疑难探究疑难探究 问题导思问题导思 1.1.电解质一定能导电吗电解质一定能导电吗? ?提示提示: :不一定。不一定。2.2.在醋酸溶液中存在在醋酸溶液中存在CHCH3 3COOHCOOH、H H+ +、OHOH- -, ,可以证明醋酸是弱电解质吗可以证明醋酸是弱电解质吗? ?提示提

4、示: :可以可以, ,弱电解质在水溶液中不完全电离弱电解质在水溶液中不完全电离, ,存在弱电解质分子和离子存在弱电解质分子和离子, ,而强电解质完全电离而强电解质完全电离, ,在溶液中只有离子在溶液中只有离子, ,无溶质分子。无溶质分子。3.1 mol3.1 molL L-1-1的盐酸和醋酸分别与相同的镁条反应的盐酸和醋酸分别与相同的镁条反应, ,有什么现象有什么现象? ?说明什么说明什么问题问题? ?提示提示: :盐酸中产生气体快盐酸中产生气体快, ,醋酸产生气体慢。说明盐酸和醋酸中醋酸产生气体慢。说明盐酸和醋酸中c(Hc(H+ +) )不同不同, ,进一步说明了两者的电离程度不同。进一步说

5、明了两者的电离程度不同。 归纳总结归纳总结 强、弱电解质比较的四点注意强、弱电解质比较的四点注意1.1.电解质的强弱与物质的内部结构有关电解质的强弱与物质的内部结构有关, ,与外界因素无关。与外界因素无关。2.2.电解质的强弱与溶解性无关电解质的强弱与溶解性无关, ,某些盐如某些盐如BaSOBaSO4 4、CaCOCaCO3 3等等, ,虽难溶于水却是虽难溶于水却是强电解质强电解质;HgCl;HgCl2 2、(CH(CH3 3COO)COO)2 2PbPb尽管能溶于水尽管能溶于水, ,却部分电离却部分电离, ,是弱电解质。是弱电解质。3.3.电解质的强弱与溶液的导电性没有必然的联系电解质的强弱

6、与溶液的导电性没有必然的联系, ,其导电能力强弱由溶液其导电能力强弱由溶液中自由移动的离子浓度决定中自由移动的离子浓度决定, ,也与离子所带电荷多少有关也与离子所带电荷多少有关, ,很稀的强电解很稀的强电解质溶液导电性很弱质溶液导电性很弱, ,浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强, ,因此强电因此强电解质溶液的导电能力不一定强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。弱电解质溶液的导电能力不一定弱。4.4.高中阶段经常接触的盐都是强电解质。高中阶段经常接触的盐都是强电解质。题点一强、弱电解质的判断题点一强、弱电解质的判断1.1.(201

7、8(2018贵州黔东南高二期中贵州黔东南高二期中) )下列说法错误的是下列说法错误的是( ( ) )将将BaSOBaSO4 4放入水中不能导电放入水中不能导电, ,所以所以BaSOBaSO4 4是非电解质是非电解质氨气溶于水得到的溶液能导电氨气溶于水得到的溶液能导电, ,所以氨气是电解质所以氨气是电解质固态的共价化合物不导电固态的共价化合物不导电, ,熔融态的共价化合物可以导电熔融态的共价化合物可以导电熔融的熔融的NaClNaCl在电流作用下电离成在电流作用下电离成NaNa+ +和和ClCl- -强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电

8、能力强强电解质都是离子化合物强电解质都是离子化合物强电解质的水溶液中不存在溶质分子强电解质的水溶液中不存在溶质分子A.A. B.B.C.C.D.D.全部全部题组例练题组例练C C解析解析: :在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质, ,硫酸硫酸钡在水溶液中溶解度较小钡在水溶液中溶解度较小, ,导致硫酸钡溶液中离子浓度较小导致硫酸钡溶液中离子浓度较小, ,溶液导电溶液导电能力较弱能力较弱, ,但溶解的部分完全电离但溶解的部分完全电离, ,所以硫酸钡是强电解质所以硫酸钡是强电解质, ,故错误故错误; ;氨溶于水得到的溶液能导电氨溶于水得到的

9、溶液能导电, ,但电离出阴、阳离子的物质是一水合氨但电离出阴、阳离子的物质是一水合氨而不是氨气而不是氨气, ,所以氨气不是电解质所以氨气不是电解质, ,故错误故错误; ;共价化合物在固态和液共价化合物在固态和液态时都以分子的形式存在态时都以分子的形式存在, ,不含自由移动的离子或电子不含自由移动的离子或电子, ,所以共价化合所以共价化合物在固态或液态时都不导电物在固态或液态时都不导电, ,故错误故错误; ;电解质的电离不需要外加电流电解质的电离不需要外加电流, ,故错误故错误; ;电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度成正电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度成正比、与电荷成正

10、比比、与电荷成正比, ,与电解质强弱无关与电解质强弱无关, ,故错误故错误; ;强电解质可能是共强电解质可能是共价化合物价化合物, ,如硫酸等如硫酸等, ,故错误故错误; ;强电解质在水溶液里或熔融状态下完强电解质在水溶液里或熔融状态下完全电离全电离, ,所以强电解质在水溶液中不存在溶质分子所以强电解质在水溶液中不存在溶质分子, ,故正确。故正确。2.2.(2018(2018山西五校第一次联考山西五校第一次联考) )下列关于醋酸性质的描述下列关于醋酸性质的描述, ,不能证明它不能证明它是弱电解质的是是弱电解质的是( ( ) )A.1 molA.1 molL L-1-1的醋酸溶液中的醋酸溶液中H

11、 H+ +浓度约为浓度约为1010-3-3 mol molL L-1-1B.B.醋酸溶液中存在醋酸溶液中存在CHCH3 3COOHCOOH分子分子C.10 mL c(HC.10 mL c(H+ +) )为为0.1 mol0.1 molL L-1-1的醋酸溶液与足量锌粉反应生成的醋酸溶液与足量锌粉反应生成H H2 2 112mL 112mL( (标准状况标准状况) )D.10 mL 0.1 molD.10 mL 0.1 molL L-1-1的醋酸溶液与的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol10 mL 0.1 molL L-1-1 的的NaOHNaOH溶液恰好溶液恰好完全中和完全中和D D 题后悟

12、道题后悟道 强、弱电解质判断的步骤强、弱电解质判断的步骤辨类别辨类别辨析物质的分类辨析物质的分类: :化合物、单质或混合物化合物、单质或混合物看性质看性质看化合物在水溶液或熔融状态下能否导电看化合物在水溶液或熔融状态下能否导电析程度析程度分析电解质在水溶液中的电离程度分析电解质在水溶液中的电离程度定强弱定强弱根据电离程度确定电解质的强弱根据电离程度确定电解质的强弱题点二电离方程式的书写与溶液的导电性比较题点二电离方程式的书写与溶液的导电性比较3.3.把把0.05 mol NaOH0.05 mol NaOH固体分别加入下列固体分别加入下列100 mL100 mL液体中液体中, ,溶液的导电能溶液

13、的导电能力变化不大的是力变化不大的是( ( ) )A.A.自来水自来水 B.0.5 mol/LB.0.5 mol/L盐酸盐酸C.0.5 mol/LC.0.5 mol/L醋酸溶液醋酸溶液D.0.5 mol/LD.0.5 mol/L硝酸钾溶液硝酸钾溶液B BA A 题后悟道题后悟道 电离方程式书写的思维模型电离方程式书写的思维模型知识点知识点2 2弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡基础梳理基础梳理1.1.弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡(1)(1)电离平衡的概念电离平衡的概念一定条件一定条件( (如温度、浓度如温度、浓度) )下下, ,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结弱电解质分子电离成离

14、子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率合成弱电解质分子的速率 时时, ,电离过程达到平衡状态。电离过程达到平衡状态。相等相等(2)(2)电离平衡的建立与特征电离平衡的建立与特征开始时开始时,v(,v(电离电离) ) , ,而而v(v(结合结合) )为为 。平衡的建立过程中平衡的建立过程中,v(,v(电离电离) ) v(v(结合结合) )。当当v(v(电离电离) ) v(v(结合结合) )时时, ,电离过程达到平衡状态。电离过程达到平衡状态。最大最大0 0 = = =2.2.影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素(1)(1)内因内因: :弱电解质本身的性质弱电解质本身的性质决定因素。决定因素。(2

15、)(2)外因外因温度温度: :温度升高温度升高, ,电离平衡电离平衡 移动移动, ,电离程度电离程度 。浓度浓度: :稀释溶液稀释溶液, ,电离平衡电离平衡 移动移动, ,电离程度电离程度 。同离子效应同离子效应: :加入与弱电解质具有相同离子的强电解质加入与弱电解质具有相同离子的强电解质, ,电离平衡电离平衡 移动移动, ,电离程度电离程度 。加入能反应的物质加入能反应的物质: :电离平衡电离平衡 移动移动, ,电离程度电离程度 。正向正向增大增大正向正向增大增大逆向逆向减小减小正向正向增大增大疑难探究疑难探究 问题导思问题导思 1.1.向一定浓度的氨水中加入少量酚酞试液向一定浓度的氨水中加

16、入少量酚酞试液, ,溶液呈红色溶液呈红色, ,若加热若加热, ,有何有何变化变化? ?提示提示: :溶液的红色加深溶液的红色加深, ,原因是加热时促进了一水合氨的电离原因是加热时促进了一水合氨的电离, ,溶液中溶液中氢氧根离子浓度增大氢氧根离子浓度增大, ,碱性增强。碱性增强。2.2.增大醋酸的浓度增大醋酸的浓度,c(H,c(H+ +) )、醋酸的电离程度如何变化、醋酸的电离程度如何变化? ? 归纳总结归纳总结 1.1.化学平衡原理化学平衡原理( (勒夏特列原理勒夏特列原理) )也适用于电离平衡也适用于电离平衡平衡向平衡向“减弱减弱”这种改变的方向移动这种改变的方向移动, ,移动结果不能移动结

17、果不能“抵消抵消”或或“超越超越”这种改变。这种改变。2.2.加水稀释时溶液中离子浓度及导电能力的变化加水稀释时溶液中离子浓度及导电能力的变化(1)(1)纯净的弱电解质加水稀释纯净的弱电解质加水稀释, ,开始阶段电离平衡正向移动开始阶段电离平衡正向移动, ,离子离子数目增多数目增多, ,离子浓度增大离子浓度增大, ,导电能力增强。导电能力增强。(2)(2)弱电解质的稀溶液加水稀释时弱电解质的稀溶液加水稀释时, ,电离平衡正向移动电离平衡正向移动, ,离子数目离子数目增多增多, ,电离程度增大电离程度增大, ,但离子浓度减小但离子浓度减小, ,导电能力降低。导电能力降低。改变条件改变条件平衡移动

18、平衡移动方向方向n(Hn(H+ +) )c(Hc(H+ +) )c(CHc(CH3 3COOCOO- -) )c(CHc(CH3 3COOH)COOH)电离电离程度程度导电导电能力能力加水稀释加水稀释向右向右增大增大减小减小减小减小减小减小增大增大减弱减弱加入少量冰加入少量冰醋酸醋酸向右向右增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小增强增强加加HCl(g)HCl(g)向左向左增大增大增大增大减小减小增大增大减小减小增强增强加加NaOH(s)NaOH(s)向右向右减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增强增强加入加入CHCH3 3COONa(s)COONa(s)向左向左减小减小减小减小增大增大增

19、大增大减小减小增强增强加入镁粉加入镁粉向右向右减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增强增强升高温度升高温度向右向右增大增大增大增大增大增大减小减小增大增大增强增强题组例练题组例练C C 2.2.下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.溶液中有溶液中有CHCH3 3COOHCOOH、CHCH3 3COOCOO- -和和H H+ +即可证明即可证明CHCH3 3COOHCOOH达到电离平衡状态达到电离平衡状态B.B.溶液中溶液中CHCH3 3COOCOO- -和和H H+ +的物质的量浓度相等可证明的物质的量浓度相等可证明CHCH3 3COOHCOOH达到电离平衡达到电离平衡状态

20、状态C.C.当当NHNH3 3H H2 2O O达到电离平衡时达到电离平衡时, ,溶液中溶液中NHNH3 3H H2 2O O、和、和OHOH- -的浓度相等的浓度相等D.HD.H2 2COCO3 3是分步电离的是分步电离的, ,电离程度依次减弱电离程度依次减弱D D解析解析: :溶液中除电解质电离出的离子外溶液中除电解质电离出的离子外, ,还存在电解质分子还存在电解质分子, ,能证明该能证明该电解质是弱电解质电解质是弱电解质, ,但不能说明达到平衡状态但不能说明达到平衡状态,A,A项错误项错误;CH;CH3 3COOCOO- -和和H H+ +浓浓度不变时度不变时,CH,CH3 3COOHC

21、OOH达到平衡状态达到平衡状态,B,B项错误项错误;NH;NH3 3H H2 2O O达到电离平衡时达到电离平衡时, ,溶溶液中各粒子的浓度不变液中各粒子的浓度不变, ,而不是相等而不是相等,C,C项错误项错误;H;H2 2COCO3 3是二元弱酸是二元弱酸, ,分步分步电离且电离程度依次减弱电离且电离程度依次减弱,D,D项正确。项正确。 题后悟道题后悟道 电离平衡电离平衡“三提醒三提醒”(1)(1)稀醋酸加水稀释时稀醋酸加水稀释时, ,溶液中的各离子浓度并不是都减小溶液中的各离子浓度并不是都减小, ,如如c(OHc(OH- -) )是增大的。是增大的。(2)(2)电离平衡右移电离平衡右移,

22、,电解质分子的浓度不一定减小电解质分子的浓度不一定减小, ,如稀醋酸中加入如稀醋酸中加入冰醋酸。冰醋酸。(3)(3)电离平衡右移电离平衡右移, ,电离程度也不一定增大。电离程度也不一定增大。知识点知识点3 3电离平衡常数和电离度电离平衡常数和电离度基础梳理基础梳理1.1.电离常数电离常数大大 增大增大 2.2.电离度电离度(1)(1)概念概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时, ,已经电离的电解质分子数已经电离的电解质分子数占原电解质总分子数的百分数。占原电解质总分子数的百分数。(2)(2)表示方法表示方法= . .100%已电离的弱电解质的浓度弱电解质的

23、初始浓度(3)(3)影响因素影响因素温度的影温度的影响响升高温度升高温度, ,电离平衡向右移动电离平衡向右移动, ,电离度电离度 ; ;降低温度降低温度, ,电离平衡向左移动电离平衡向左移动, ,电离度电离度 . .浓度的影浓度的影响响当弱电解质溶液浓度增大时当弱电解质溶液浓度增大时, ,电离度电离度 ; ;当弱电解质溶液浓度减小时当弱电解质溶液浓度减小时, ,电离度电离度 . .增大增大减小减小减小减小增大增大疑难探究疑难探究 问题导思问题导思 1.1.能否说弱电解质的电离常数越大能否说弱电解质的电离常数越大, ,溶液的导电能力越强溶液的导电能力越强? ?提示提示: :不能。弱电解质的电离常

24、数越大不能。弱电解质的电离常数越大, ,只能说明其分子在水溶液中发生只能说明其分子在水溶液中发生电离的程度越大电离的程度越大, ,但其水溶液中离子的浓度不一定大但其水溶液中离子的浓度不一定大, ,溶液的导电能力也溶液的导电能力也不一定强。不一定强。2.2.已知相同温度下已知相同温度下, ,弱酸的电离常数弱酸的电离常数K(HA)K(HB),K(HA)K(HB),则则HAHA溶液中的溶液中的c(Hc(H+ +) )一一定大于定大于HBHB溶液溶液, ,对吗对吗? ?提示提示: :不对。不对。HAHA与与HBHB的浓度未知的浓度未知, ,不能确定两者电离出的不能确定两者电离出的H H+ +浓度大小浓

25、度大小, ,若若HAHA与与HBHB的浓度相同的浓度相同, ,则则HAHA溶液中的溶液中的c(Hc(H+ +) )一定大于一定大于HBHB溶液。溶液。3.25 3.25 时时c mol/Lc mol/L的醋酸溶液中的醋酸溶液中c(Hc(H+ +)=a mol/L,)=a mol/L,试用试用a a、c c表示该温度下表示该温度下醋酸的电离平衡常数醋酸的电离平衡常数K(CHK(CH3 3COOH)COOH)。提示提示: :a a2 2/(c-a)/(c-a) 归纳总结归纳总结 电离常数的应用电离常数的应用1.1.判断弱酸判断弱酸( (或弱碱或弱碱) )的相对强弱的相对强弱, ,电离常数越大电离常

26、数越大, ,酸性酸性( (或碱性或碱性) )越强。越强。题组例练题组例练题点一电离常数的理解与应用题点一电离常数的理解与应用1.1.下列关于电离常数下列关于电离常数(K)(K)的说法中正确的是的说法中正确的是( ( ) )A.A.电离常数电离常数(K)(K)越小越小, ,表示弱电解质电离能力越弱表示弱电解质电离能力越弱B.B.电离常数电离常数(K)(K)与温度无关与温度无关C.C.不同浓度的同一弱电解质不同浓度的同一弱电解质, ,其电离常数其电离常数(K)(K)不同不同D.D.多元弱酸各步电离常数相互关系为多元弱酸各步电离常数相互关系为K K1 1KK2 2KK3 3解析解析: :电离常数表示

27、弱电解质电离程度的大小电离常数表示弱电解质电离程度的大小,K,K值越大值越大, ,电离程度越大电离程度越大, ,故故A A正确正确; ;它是一个温度的函数它是一个温度的函数, ,温度不变时电离常数不变温度不变时电离常数不变, ,故故B B、C C错误错误; ;多元弱酸的电离常数关系应为多元弱酸的电离常数关系应为K K1 1K K2 2K K3 3, ,故故D D错误。错误。A A2.2.根据下表提供的数据根据下表提供的数据, ,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是判断下列离子方程式或化学方程式正确的是( ( ) )化学式化学式电离常数电离常数HClOHClOK=3K=31010-8-8H H

28、2 2COCO3 3K K1 1=4=41010-7-7K K2 2=6=61010-11-11C C 题后悟道题后悟道 电离平衡常数两注意电离平衡常数两注意(1)(1)对于给定的弱电解质对于给定的弱电解质,K,K值只随温度变化。相同温度下值只随温度变化。相同温度下, ,同种弱电同种弱电解质溶液浓度变化时解质溶液浓度变化时, ,电离常数不变。同一温度下电离常数不变。同一温度下, ,不同种类的弱酸不同种类的弱酸( (碱碱),),电离常数越大电离常数越大, ,其电离程度越大其电离程度越大, ,酸酸( (碱碱) )性越强。性越强。(2)(2)化学平衡常数反映可逆反应进行的限度化学平衡常数反映可逆反应

29、进行的限度, ,电离平衡常数反映弱电电离平衡常数反映弱电解质的电离程度。一般来说解质的电离程度。一般来说, ,电离常数较大的弱酸能与电离常数较电离常数较大的弱酸能与电离常数较小的弱酸盐发生反应生成电离常数较小的弱酸小的弱酸盐发生反应生成电离常数较小的弱酸( (强酸制弱酸强酸制弱酸) )。题点二电离常数及电离度的定量计算题点二电离常数及电离度的定量计算3.3.已知已知pH=-lg c(HpH=-lg c(H+ +),),室温时室温时,0.1 mol,0.1 molL L-1-1某一元酸某一元酸HAHA在水中有在水中有0.1%0.1%发生电离发生电离, ,下列叙述错误的是下列叙述错误的是( ( ) )A.A.该