第三章第一节《弱电解质的电离》原创课件(人教版选修4)

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离人教版选修4·化学反应原理

地球是个“水球”，海洋、江河和地下水成了离子反应广泛存在的条件。

地球化学

酸、碱和盐在水溶液中的反应，以离子反应为特征。是一类不需要用活化能来引发的反应。

本章的学习以化学平衡理论为基础，进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应，深入了解离子反应的本质；探究化学平衡、电离程度和溶解度之间的关系及其应用。电解质非电解质化合物纯净物物质混合物单质强电解质弱电解质既不是电解质也不是非电解质电解质：非电解质：在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。①NaCl溶液②NaOH③H2SO4、④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O、⑦CO2⑧乙醇⑨水②③⑤⑥⑨⑦⑧

一、电解质和非电解质一、电解质与非电解质在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物电解质非电解质在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物（如：酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、活泼金属过氧化物）（如：多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如CH4、NH3

等）1：为什么电解质溶于水或在熔融状态下能导电？2：NaCl晶体能否导电？为什么？它的水溶液或熔融状态呢？思考题3：水溶液的导电能力与哪些因素有关系？离子的浓度和离子所带的电荷数3.溶于水能导电的物质一定是电解质判断下列说法是否正确：1.熔融状态下，能导电的物质一定是电解质。Cl2溶于水能导电，但既不是电解质，也不是非电解质金属既不是电解质，也不是非电解质液态的HCl等共价化合物虽不能导电，但是电解质(水溶液能导电)CO2、SO2、NH3等水溶液能导电，但它们均是非电解质××××2.熔融状态下，不能导电的化合物一定不是电解质。4.电解质一定能导电。电解质导电是有条件的——熔融或溶于水SO2、NH3、Cl2的水溶液均能导电，它们是电解质吗？某些离子化合物（如Na2O、Na2O2、CaO）溶于水后电离出的离子并非其自身的，它们却属于电解质，为什么？怎样区分电解质与非电解质？思考1电解质、非电解质的区分看水溶液或熔融状态下能否导电，而且能导电的原因是自身能电离出自由移动的离子。1.石墨能导电，所以是电解质。2.由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电，所以均为电解质。讨论:以下几种说法是否正确，并说明原因。5、课后小结：（1）电解质和非电解质均属于化合物的范围，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。（2）导电的物质不一定是电解质，如：金属单质、石墨；不导电的物质不一定是非电解质，如：NaCl晶体、NaOH固体、HCl气体等不导电，但它们是电解质。（3）导电性不是电解质在任何状态下都具有的性质，而是在电解质溶于水或融化状态下才有的性质。如：NaCl晶体不导电，但NaCl水溶液或熔融态的能导电。

(4)像SO3、SO2、CO2、NH3等物质，它们的水溶液导电，但不是自身电离，它们不是电解质，而是非电解质。但Na2O、Na2O2、CaO等在熔融态可自身电离，属于电解质（5）像AgCl、BaSO4、CaCO3等难溶盐，虽然水溶液中离子浓度太小不导电，但它们在熔融态能电离出自由移动的离子，属于电解质。共价化合物（如：酸）：酸在水溶液中电离，而在熔融状态下不电离。

离子化合物（如：碱、盐及氧化物）：碱和盐在水溶液或熔融状态下均电离，活泼金属氧化物只在熔融态电离。（6）电解质的电离情况：课堂练习1：对下列各物质进行分类：①NaCl溶液②BaSO4③CaCO3④蔗糖⑤Cu⑥HF⑦Na2O⑧NH3·H2O⑨AlCl3⑩酒精⑾氨水⑿NH3（1）电解质

；（2）非电解质

；（3）既不是电解质也不是非电解质

。②③⑥⑦⑧⑨④⑩⑿①

⑤⑾练习2下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()A.CH3CH2COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2D3、下列事实中能证明氯化氢是共价化合物的是A、氯化氢极易溶于水B、液态氯化氢不导电C、氯化氢不易分解D、氯化氢溶液可以电离二、强电解质和弱电解质亮亮亮暗暗暗【实验3-1】分别实验等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液与等量镁条反应，并测量这两种酸溶液的pH值

1mol/LHCl1mol/LCH3COOH与镁条反应现象溶液的pH值镁条反应剧烈镁条反应较慢pH=0pH＞0（3）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中，H+浓度却不同？根据实验现象，讨论下列问题（1）镁条和酸的反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？（2）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？怎么判断？Mg+2H+Mg2++H2反应速率不同，pH不同，说明盐酸和醋酸中的H+浓度是不同的。说明HCl和CH3COOH的电离程度不同。溶解后Cl－Cl－Cl－Cl－Cl－Cl－++++++盐酸++––醋酸溶液溶解前HCl气体冰醋酸HCl

＝

H++Cl－CH3COOHCH3COO－

+H+CH3COOH+H2OCH3COO－

+H3O+二、强电解质和弱电解质强电解质：在水溶液中能全部电离成离子的电解质。弱电解质：在水溶液中只部分电离成离子的电解质。1、定义HCl=H++Cl-CH3COOH

H++CH3COO-

常见的强电解质：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物、活泼金属过氧化物常见的弱电解质：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（HgCl2）2、常见强、弱电解质强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、

HI、HClO4等；弱酸：CH3COOH、H2SO3、H2CO3、

H3PO4、HCN、HClO、HF、

H2S、H2SiO3（难溶）等；强碱：NaOH、KOH、Ba（OH）2、

Ca（OH）2等；弱碱：NH3·H2O（可溶）、Mg（OH）2、

Fe（OH）3、Cu（OH）2等等常见的酸与碱2、强电解质和弱电解质（1）强电解质：在水溶液中完全电离的电解质（2）弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质NaCl=Na++Cl-强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2大多数盐类:BaSO4、AgCl

、KNO3

、NH4ClHAcH++Ac-

弱酸：CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、HClO、HF、H2S及所有的有机羧酸弱碱：NH3·H2OFe(OH)3Cu(OH)2水3.同浓度的盐酸与醋酸相比，盐酸的导电能力一定比醋酸的强。判断下列说法是否正确：1.强电解质溶液的导电能力一定很强。HCl是强电解质，完全电离；CH3COOH是弱电解质，不完全电离。同浓度下，盐酸中离子浓度较大。强电解质的极稀的溶液导电能力可能很弱.极稀的强电解质溶液的导电能力不一定比较浓的弱电解质溶液的导电能力强.×√2.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的强。×4.BaSO4不溶于水，所以它属于弱电解质。×盐类大多数属于弱电解质，电解质强弱与物质的溶解性无关.SO2、NH3、Cl2的水溶液均能导电，它们是电解质吗？怎样区分电解质与非电解质？某些离子化合物（如Na2O、Na2O2、CaO）溶于水后电离出的离子并非其自身的，它们却属于电解质，为什么？

1.电解质和非电解质的区分关键看化合物在水溶液或熔融状态下能否自身电离！[思考与交流]2.判断强弱电解质是看化合物在水中是否完全电离，跟其溶解度的大小无关。跟溶液导电能力的强弱也无关。CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，但CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，但HCl属于强电解质，而CH3COOH属于弱电解质。练习：判断下列物质，属强电解质的有哪些？属弱电解质的有哪些？NaCl、MgCl2

、

HCl

、

NaOH

、H2S

Ca（OH）2、H2SO4、CH3COOH、HClO

NH3·H2O、Cl2、Cu、Fe（OH）3

、石墨、浓硫酸、KHCO3强电解质：弱电解质：NaCl、MgCl2

、NaOH

、Ca（OH）2、H2SO4、HCl

、KHCO3H2S

、

CH3COOH、HClO

、

NH3·H2O、Fe（OH）3下列物质能导电的是______,属于强电解质的是______,属于弱电解质的是________,属于非电解质的是_______.a.铜丝b.金刚石c.石墨d.NaCle.盐酸f.蔗糖g.CO2h.Na2Oi.硬脂酸j.醋酸k.碳酸l.碳酸氢铵m.氢氧化铝n.氯气o.BaSO4a.c.e.d.h.l.oi.j.k.m.f.g.练习3：下列物质能导电的是

,属于电解质的是

,

属于强电解质的是

,

属于弱电解质的是

,

属于非电解质的是

。a.铜丝b.硫酸钡c.石墨d.熔融的氯化钠e.氯气f.蔗糖g.二氧化碳h.硫酸溶液i.硫酸钾

j.冰醋酸k.碳酸l.碳酸氢铵

m.氢氧化铝nNa2OachdBdilnjkmfgbdijklmn

(3)属于强电解质的有：练习：⑴Na⑵Br2⑶

CaO

⑷Al2O3⑸SO3⑹H2S⑺稀硫酸

⑻HCl

⑼HClO

⑽HF⑾Ba(OH)2⑿

NaCl

⒀NH3•H2O⒁BaSO4⒂H2O⒃CH3COOH⒄C2H5OH⑶⑷⑹⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⑸⒄⑶⑷⑻⑾⑿⒁⑹⑼⑽⒀⒂⒃(1)

属于电解质的有：(2)属于非电解质的有：(4)属于弱电解质的有：

三、强弱电解质与结构的关系分析与讨论：1、NaCl、NaOH是由什么键构成的什么化合物？在水溶液里电解质以什么形式存在？2、HCl、H2SO4是由什么键构成的什么化合物?在水溶液里电解质以什么形式存在？离子化合物（如强碱和大部分盐类）NaCl==Na+

+Cl-（如强酸）电离方程式可表示为：某些具有极性键的共价化合物｝强电解质

分析讨论：

CH3COOH、NH3·H2O是由什么键构成的什么化合物？在水溶液里电解质以什么形式存在？某些具有极性键的共价化合物

（如弱酸、弱碱和水）弱电解质CH3COOHCH3COO-+H+离子化合物大部分的盐类强碱共价化合物强酸弱酸弱碱

水弱电解质强电解质离子型氧化物电解质非电解质多数有机物某些非金属氧化物化合物小结：强弱电解质与结构的关系物质混合物纯净物单质化合物电解质非电解质强电解质弱电解质强碱大多数盐金属氧化物强酸弱酸弱碱水某些有机物某些非金属氧化物离子化合物共价化合物物质的分类复习回忆第二课时弱电解质的电离思考冰醋酸加水稀释，醋酸在稀释的过程中微粒的变化包含哪些过程？

CH3COOH

CH3COO-+H+电离结合二、弱电解质的电离平衡

思考与讨论：

1、开始时，V电离和V结合怎样变化？2、当V电离=V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？

CH3COOH

CH3COO-+H+电离结合弱电解质电离的V-t图像tV(电离)V(结合)V(电离)=V(结合)处于电离平衡状态υC(H+)C(Ac-)C(HAc)HAc初溶于水紧接着最后醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化1、弱电解质的电离

CH3COOH

CH3COO-+H+离子化分子化00最大不变不变不变反应速率V(电离)V(结合)V(电离)=V(结合)

电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图时间2、电离平衡状态建立电离平衡是一种化学平衡电离平衡

1.定义：2.特点：

在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态——动

电离平衡是一种动态平衡

定

条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子

变

条件改变时，电离平衡发生移动。

等V电离=V分子化=0逆

弱电解质的电离是可逆的二、弱电解质的电离

思考与交流（教材p41）根据化学平衡理论，分析一元弱酸（设为HA）、一元弱碱（设为BOH）的电离平衡过程，并完成下列问题：1）、写出弱酸、弱碱的电离方程式：

HAH++A-BOHB++OH-2）、结合图3-3填写下表00最大最大0不变不变不变最大达到电离平衡时电离过程是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动5、影响电离平衡的因素①温度当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方向移动，电离程度增大，增加弱电解质浓度，向电离的方向移动，但电离程度减小，②浓度③同离子效应加入同弱电解质电离所产生的离子相同离子，电离平衡向逆方向移动④化学反应加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，使电离平衡向电离方向移动NH3·H2ONH4

++OH-加入物质盐酸NaOH溶液NH4Cl溶液加大量水平衡移动方向

右左左右思考与讨论：例1，在氨水中存在怎样的电离平衡？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液以及大量的水，对平衡有什么影响？改变条件C平衡移动方向C(H+)C(Ac---)C(HAc)电离程度加热加盐酸加NaOH(s)加NaAc(s)加CH3COOH加水练习1完成表格：CH3COOHCH3COO--+H+正向增大增大减小逆向增大减小增大正向减小增大减小逆向减小增大增大正向增大增大增大正向减小减小减小增大减小增大增大减小减小1、在 的电离平衡中，要使电离平衡向右移动且氢离子浓度增大，应采取的措施是A.加入NaOH

B.加入盐酸 C.加CH3COONaD.升高温度 CH3COOHH++CH3COO－D练习

0.1mol/L的CH3COOH溶液中

CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（）A．加水时，平衡向逆反应方向移动B．加少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C．加少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H+)减小D．加少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动练习2B

电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程叫做电离。三、电解质的电离1、电离2、电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。3、电离方程式的书写：

（1）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。（2）强电解质用“＝”表示电离过程，弱电解质用“”表示电离过程。电离方程式书写:（4）多元弱碱则一步书写.

如：Cu(OH)2Cu2++2OH-（3）多元弱酸的电离要分步。

写出H3PO4在水溶液中的电离方程式H3PO4H+

+H2PO4-(1)H2PO4-H+

+HPO42-

(2)HPO42-H++PO43-

(3)问题探讨试写出NaHSO4、NaHCO3的在水溶液中及熔融状态下的电离方程式？在水溶液中：NaHSO4=Na++H++SO42-

NaHCO3=Na++HCO3-

HCO3-H++CO32-熔融状态：NaHSO4=Na+++HSO4-另外，氢氧化铝双向电离：H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-四、电解质的电离方程式书写:强电解质

完全电离，书写时用“=”号弱电解质练习：写出下列电解质的电离方程式：Na2SO4、H2SO4、KHSO4、Ba(OH)2、HF、NH3·H2O、Fe(OH)3、H2CO3、CH3COOH、

K2CO3、CH3COONH4、KHCO3、

H2S

、。部分电离，书时用“”号

1.请写出Na2SO4、HClO、NH3·H2O

、H2CO3、Fe(OH)3在水溶液中的电离方程式。Na2SO4=2Na++SO42－HClO

H++ClO－NH3·H2O

NH4++OH－H2CO3H++HCO3－HCO3－

H++CO32－Fe(OH)3Fe3++3OH－【课堂练习】HClO、H2CO3、H2SO4、HF、CH3COOH练习：写出下列电解质电离方程式:注意：NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42－(溶液中）NaHSO4＝Na＋＋HSO4－(熔融）NaHCO3＝Na＋＋HCO3－(熔融\溶液中）NH3·H2O、Ba(OH)2

、K2CO3、CH3COONa、NH4Cl、CH3OONH4

BaSO4

、NaHSO4（aq)、KHCO3、作业写出下列电解质的电离方程式：HFHBrCH3COONH4

HClOH2SO4H2SO3AgClNaHSO3

KH2PO4NH3˙H2OAl(OH)3

Ca(OH)2强电解质弱电解质相同点都是电解质，在水溶液中都能电离。电离程度电离过程表示方法电解质在溶液中微粒形式离子方程式中表示形式物质种类完全电离部分电离不可逆过程可逆过程电离方程式用等号电离方程式用可逆符号水合离子分子、水合离子离子符号或化学式分子式强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物弱酸、弱碱、水强电解质与弱电解质的比较

问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？

第三课时三、电离平衡常数（K）

看课本自学相关内容并思考：（1）什么叫电离平衡常数？（2）电离平衡常数的化学含义是什么？（3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱？（4）影响电离平衡常数的因素是什么？弱电解质电离程度相对大小的参数一1、电离平衡常数（K）对于一元弱酸HAH++A-，平衡时Ka=c(H+).c(A-)

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

c(MOH)2、意义：K值越大，电离程度越大，相应酸

(或碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化。酸性：醋酸>碳酸>硼酸电离常数：醋酸>碳酸>硼酸

探究活动例：H2CO3H++HCO3－

（第一步电离K1）

HCO3－

H++CO32-

（第二步电离K2）每一步的电离程度是不一样多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3…..（一般要相差105）。多元弱酸的酸性由第一步电离决定

3、对于多元酸：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……，为什么？

说明：

①电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理②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……，

例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离[H+]为：

H2SH++HS-[H+]=1×10-4mol/LHS-H++S2-[H+]=1×10-13mol/L

电离难的原因：

a、一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+离子电离困难的多；

b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。比较它们的相对强弱4、电离常数的应用草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸

由H2SO3＞H3PO4，且NaH2PO4的水溶液显酸性可知，KHSO3和NaHSO3的水溶液也应显酸性。例：冰醋酸溶解过程的导电能力曲线图。加入水的量导电性0···abcC(H+)由大到小的顺序b＞c＞a电离程度由大到小的顺序c＞

b＞a导电能力由大到小的顺序b＞c＞a例：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：冰醋酸中只存在醋酸分子,无离子。a﹥c﹥b

C

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[H+]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[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1mol/LHClA1mol/LCH3COOHBC(H+)与Zn反应快慢与足量Zn反应产生H2量A>BA>BA=B1）、等体积,等浓度的盐酸和醋酸溶液的浓度开始时反应速率反应过程中平均反应速率生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗Zn与足量的Zn反应产生H2量2）、体积、PH相同的盐酸（A）与醋酸（B）分别与锌反应A<BA=BA<BA>BA>BA=BA<B1、在0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸各50mL的溶液中分别投入0.1g锌粒，反应开始时产生H2的速率

，在相同条件下，产生H2的体积

。

（相等、不相等）不相等相等练习（2）pH相等的盐酸和醋酸溶液哪种溶液的物质的量浓度大？（1）浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液哪种c(H+)大？HClCH3COOHCH3COOH（4）中和相同量的NaOH消耗两种酸的物质的量是否一样多？一样多（6）若是改为开始时c(H+)相等，则又有何不同？（3）等体积的、c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液与同浓度的NaOH反应，消耗NaOH谁多？（5）将Zn投入到浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液中，开始时反应的速率是否相同？盐酸快开始时一样快，随反应的进行醋酸比盐酸快4、盐酸和醋酸反应对比：5、有浓度为0.1mol/L的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液：（1）若分别用这三种酸中和等物质的量的NaOH溶液，所需溶液的体积分别为a、b、c，则它们的大小关系是

；（2）若等体积的三种酸分别与足量的锌反应，反应速率分别为a、b、c，则反应开始时它们的大小关系是

；（3）若在相同条件下产生的的气体体积分别是a、b、c，则它们的大小关系是

。a=2b=cb﹥a﹥cb=2a=2c分别是一元强酸、二元强酸、弱酸5、有pH相等的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液：（1）若分别用这三种酸中和等物质的量的NaOH溶液，所需溶液的体积分别为a、b、c，则它们的大小关系是

；（2）若等体积的三种酸分别与足量的锌反应，反应速率分别为a、b、c，则反应开始时它们的大小关系是

；（3）若在相同条件下产生