弱电解质的电离平衡

专题3溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡化学组——王志汉如图所示，导线插入相同浓度的不同溶液时，灯泡的亮度不同，为什么会出现这种现象？若将上述溶液稀释相同倍数，亮度的变化又不同，出现这种现象又是为什么呢？这节课我们就来学习相关内容。1.了解弱电解质的电离平衡常数的概念和电离平衡常数与电离程度的关系。2.理解影响弱电解质电离平衡的因素对电离平衡移动的影响。(重点）3.了解常见弱酸、弱碱的电离平衡常数大小，能比较它们的电离能力强弱。

阿伦尼乌斯的最大贡献是1887年提出电离学说,它突破了当时的科学界普遍认为离子是在电流的作用下产生的金科玉律,提出“电解质在溶液中能自动电离出阴、阳离子；溶液越稀，电离程度就越大”。阿伦尼乌斯与电离理论这一学说是物理化学发展初期的重大发现，对溶液性质的解释起过重要的作用。它是物理和化学之间的一座桥梁。§1~1强电解质和弱电解质潮湿的手触摸正在工作的电器,可能会发生触电事故.电解水制H2,O2时,向水中加入少量的NaOH溶液或H2SO4溶液。(导电能力与溶液中离子浓度及其所带电荷数有关)(一)电解质和非电解质电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。§1~1.强电解质和弱电解质电解质溶液或熔融状态能导电的原因：电解质会电离，有自由移动的离子注意：（1）电解质、非电解质应是化合物。Cu、K2SO4溶液与NaCl溶液既不是电解质也不是非电解质（2）能导电的物质不一定是电解质。如Cu、石墨、NaCl溶液（3）电解质导电的条件：水溶液里或熔融状态下。如：碳酸钙虽然其水溶液几乎不导电，但在熔融状态下导电，因此它是电解质（4）电解质导电必须是该化合物本身能电离出自由移动的离子而导电。CO2、SO2、SO3、NH3不是电解质（5）酸、碱、盐、水，活泼金属氧化物是电解质，蔗糖、酒精等是非电解质①NaCl溶液②NaOH③H2SO4④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O⑦CO2⑧乙醇⑨H2O属于电解质的有:属于非电解质的有:②③⑤⑥⑨⑦⑧练一练:下列物质中1．醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经验，你认为它们的电离程度有无差异?

2.你能设计实验验证你的猜想吗?电解质在水溶液中或熔化状态下离解成自由移动离子的过程实验1：测量物质的量浓度均为1mol/L盐酸、醋酸的pH。pH试纸使用方法:1.将pH试纸放在表面皿上2.用洁净的玻璃棒沾取待测液点在试纸中央3.和标准比色卡对照现象:1mol·L-1的盐酸使pH试纸显的红色更深结论:

同浓度时,醋酸中的氢离子浓度小于盐酸中的氢离子浓度原因:

醋酸没有完全电离比较浓度均为1mol/L的盐酸和醋酸的导电性实验3实验2

物质的量浓度均为1mol/L的盐酸和醋酸与等质量镁条反应。现象:1mol·L-1的盐酸与镁条的反应速率快，即相同时间内，镁与盐酸的气球鼓起较大现象:1mol·L-1的盐酸导电能力更强，即灯泡较亮盐酸和醋酸性质比较方法醋酸盐酸对实验现象的解释备注溶液的pH盐酸和醋酸都为等浓度的一元酸与镁条反应溶液的导电性

大小慢快盐酸中氢离子浓度大盐酸中氢离子浓度大弱强盐酸中离子浓度大1.强电解质：在水溶液里完全电离的电解质。比如：强酸、强碱、大多数盐。二、强电解质和弱电解质2.弱电解质：在水溶液里只有部分电离的电解质。比如：弱酸、弱碱、极少数盐、水。特点：部分电离，在水溶液中大部分以分子形式存在，少数以离子形式存在特点：完全电离，在水溶液中只有离子形式，无分子形式常见的强电解质（1）强酸:（2）强碱:（3）大部分盐:如NaCl等,包括部分难溶性的盐

CaCO3、BaSO4、AgCl等

如HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等如NaOH、KOH、Ba(OH)2、

Ca(OH)2等（4）活泼金属氧化物:Na2O、CaO等（1）弱酸：如CH3COOH、H2CO3、H2SiO3、H3PO4、HNO2、H2S、H2SO3、HF、HClO等（2）弱碱:（3）两性氢氧化物：Al(OH)3（4）水、极少数盐（醋酸铅、Hg2Cl2）等常见的弱电解质如NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等特别提醒1：强电解质和弱电解质的区分与溶解度无关特别提醒2：溶液导电能力大小与电解质的强弱无关溶液导电能力大小是由：离子浓度和离子所带的电荷数决定的(成正比)3.电离方程式：强电解质：用“=”，一步电离书写弱电解质：用，多元弱酸应分步电离，其余按一步电离书写Ba（0H）2=Ba2++2OH-CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH4++OH-H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-

强电解质弱电解质电离程度完全不完全水溶液里溶质粒子存在形态阴、阳离子阴、阳离子和分子电离过程不可逆=可逆练习：写出下列物质在水溶液中的电离方程式：

(1)H2SO4(2)Ba(OH)2(3)CH3COOH(4)NH3.H2O(5)H2CO3(6)Na2CO3(7)NaHSO4(8)NaHCO3

思考并讨论1.难溶物一定是弱电解质吗?2.强电解质溶液的导电能力一定强吗?3.强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液?

根据你的经验，你认为相同浓度的氢氧化钠溶液与氨水的电离程度有无差异?请提出你的假设并设计实验加以验证实验假设实验方案实验现象结论氢氧化钠溶液与氨水的电离有差异（1）测同浓度氢氧化钠溶液与氨水的pH；或（2）测同浓度氢氧化钠溶液与氨水的导电性pH大的为NaOH；导电能力强的为NaOH氢氧化钠的电离程度大于氨水的电离程度活动与探究CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡状态vtOv(离子化)v(分子化)v

(分子化)

=v

(离子化)一、弱电解质的电离平衡1.定义：在一定温度下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合生成分子的速率相等时，溶液中各分子和离子的浓度不再变化，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。逆:必须是弱电解质的电离才是可逆的等:离子化速率=分子化速率动：即动态平衡定：弱电解质分子和离子浓度不变变：外界条件改变，平衡也发生移动2.特点：§1~2弱电解质的电离平衡弱电解质电离平衡的建立填写下表（25℃）初始浓度/mol·Ｌ－１

1.000.100平衡浓度（mol／Ｌ）CH3COOH

CH3COO-

4.21×10-3

1.34×10-3

H+

4.21×10-3

1.34×10-3c(CH3COO-)·c(H+)

c(CH3COOH)

已电离的醋酸浓度醋酸初始浓度×100%1.78×10-50.995794.21×10-31.82×10-50.098661.34×10-2CH3COOH+H+CH3COO-二、弱电解质电离程度的表示(1)概念：当弱电解质在溶液中达到平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数。(2)适用范围：处于电离平衡状态的弱电解质。1.电离度(3)电离度的表达式：α=—————100%n(已电离)n(总)c(已电离)c(总)=—————100%例：

250C时，0.1mol/L的CH3COOH溶液中，C(H+)=1.0×10-3mol/L，求该温度下CH3COOH的电离度？

1%(4)影响电离度的因素：a.内因-与电解质的本身性质有关；电解质越弱，电离度越小（5）意义：在相同条件下，电离度的大小可表示弱电解质的相对强弱。b.外因-（1）浓度对电离度的影响在相同温度下，浓度越小，电离度越大（2）温度对电离度的影响：温度升高，电离度增大思考：将醋酸稀释，n(H+)、c(H+)分别如何变化？2.电离平衡常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，弱电解质电离生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。(2)计算式：

一般弱酸的用Ka表示,弱碱的用Kb表示K=电离生成的各离子平衡浓度的乘积未电离的弱电解质分子的浓度Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)对于一元弱酸：HAH++A-，平衡时对于一元弱碱：MOHM＋+OH-，平衡时Kb=c(M+).c(OH-)

c(MOH)HAcH++Ac-起始浓度（mol·L-1）转化浓度（mol·L-1）平衡浓度（mol·L-1）c（H+）c-c（H+）c（H+）00cc（H+）c（H+）c（H+)当Ka﹤10-4,

NH3·H2ONH4++OH-起始浓度（mol·L-1）00c转化浓度（mol·L-1）c（OH-）c（OH-）c（OH-)平衡浓度（mol·L-1）c（OH-）c-c（OH-）c（OH-）当Kb﹤10-4，(4)意义：(3)影响因素：内因：电解质本身的性质有关；外因：K值只与温度有关，升高温度K值增大a.K反映了电离平衡时,各组分浓度的关系b.K值大小可以判断弱电解质的相对强弱K值越小，表示弱电解质越难电离，对应的酸碱性越弱欲比较弱电解质的相对强弱，用K比α好电离常数表示弱酸弱碱的相对强弱：酸电离方程式电离平衡常数K醋酸碳酸氢硫酸磷酸Ka=1.76×10-5Ka2=5.61×10-11Ka1=4.31×10-7Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12Ka1=7.5×10-3Ka2=6.23×10-8Ka3=2.2×10-13

(5)下表是常见弱酸的电离平衡常数（25℃）。多元弱酸的电离以第一步为主CH3COOHCH3COO-+H+H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-H2SH++HS-HS-H++S2-H3PO4H++H2PO4-H2PO4-H++HPO42-HPO42-H++PO43-多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离.[结论]多元弱酸的酸性由第一步电离决定。2.浓度：弱电解质浓度越大，电离度越小。电离平衡常数的大小与溶液的浓度无关。1.温度：电离过程是吸热过程，温度升高平衡向电离方向移动,电离度增大，电离平衡常数也增大。越热越电离越稀越电离三、影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质有关，越弱越难电离外因：3其它因素，按平衡移动原理电离程度n(H+)c(H+)c(Ac-)c(醋酸)加水加冰醋酸加醋酸钠加HCl气体加NaOH固体锌粒升温增大增大增大减小减小增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小CH3COOHCH3COO-+H+增大增大增大减小增大增大减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大1.CH3COO－和H+在溶液中能否大量共存？为什么?2.H+浓度相同，溶液体积也相同的盐酸和醋酸分别与过量的锌反应，最后放出H2的量谁多？[思考1]3.同体积同浓度的HAc和HCl中和同浓度的NaOH，耗体积

.相同HAC多否，二者会发生离子反应下列几种情况能否引起电离平衡移动？向哪个方向移动？①加水②通入氨气③加NH4Cl固体④加NaOH固体⑤加CH3COOH溶液⑥加MgCl2粉末⑦加热（不考虑氨气挥发）⑧加压在氨水中存在下列电离平衡：NH3·H2ONH4

++OH-△H>0

[思考]2:√√√√√√√2.弱电解质加水稀释时，电离程度_____,离子浓度______.(填变大、变小、不变或不能确定）变大不能确定

[思考3][思考4]一定量的冰醋酸加水稀释的变化如图所示：H+0ＣVH2O(单位：L)（1）稀释过程中，溶液的导电能力将如何变化？（2）稀释过程中，冰醋酸的电离程度如何变化？（3）若将冰醋酸改为1mol/L的醋酸溶液，曲线将如何变化？5.冰醋酸加水溶解并不断稀释过程中，溶液导电能力与加入水的体积有如下变化关系：试回答：a﹥c﹥bC

相等⑴“0”点导电能力为0的理由是:

⑵a、b、c三点对应溶液的PH值由大到小的顺序是

⑶a、b、c三点中电离程度最大的是

。电离平衡常数的关系

.⑷若使c点溶液中C(Ac-)、pH值均增大，可采取的措施有:①加碱②加碳酸钠③加镁或锌④加入CH3COONa固体冰醋酸中只存在醋酸分子，无离子2.弱电解质电离程度的表示1.弱电解质的电离平衡(1)定义(1)电离度3.影响电离平衡的因素(2)特点(2)电离平衡常数(1)温度:越高越电离(2)浓度:越稀越电离1.（双选）醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中

()A.溶液中CH3COO－的浓度增大B.溶液中H+个数增多，H+的浓度减小C.溶液中H+个数减少，H+的浓度减小D.溶液中CH3COOH的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小BD2.（双选）欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大，且不放出气体，可加入的少量固体是（）A.NaOHB.NaHCO3

C.CH3COOKD.MgAC

3.对某弱酸稀溶液加热时，下列叙述错误的是()A．弱酸的电离程度增大B．弱酸分子的浓度减小C．溶液的pH增大D．溶液的导电性增强