3.1.1 弱电解质的电离平衡学案2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGEPAGE1第一单元弱电解质的电离平衡第一课时弱电解质的电离平衡【课程标准要求】1.了解强电解质与弱电解质的概念并能从微观层面理解强、弱电解质的本质。2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义。能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡。一、强电解质和弱电解质1.电解质和非电解质(1)电解质：在水溶液中或熔融状态下能够产生自由移动的离子的化合物。(2)非电解质：在水溶液中和熔融状态下不能产生自由移动的离子的化合物。2.强电解质和弱电解质(1)概念：①强电解质：在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质。②弱电解质：在水溶液中仅能部分电离的电解质称为弱电解质。(2)物质类型：常见的强电解质有强酸、强碱和绝大多数盐；常见的弱电解质有弱酸、弱碱、水、极少数的盐[如(CH3COO)2Pb等]。3.电解质电离方程式的书写(1)强电解质完全电离，在写电离方程式时，用“=”连接。(2)弱电解质部分电离，在写电离方程式时，用“”连接。【微自测】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)盐酸能导电，所以盐酸是电解质()(2)NH3溶于水能导电，所以NH3是电解质()(3)CH3COOH溶液中存在CH3COOH、CH3COO－和H＋()(4)Ca(OH)2溶于水的电离方程式为Ca(OH)2=Ca2＋＋2OH－()答案(1)×(2)×(3)√(4)√二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡状态的建立(1)醋酸电离过程中体系各粒子浓度的变化(填写下表)。c(H＋)c(CH3COO－)c(CH3COOH)CH3COOH初溶于水时00最大达到平衡前增大增大减小达到平衡时不变不变不变(2)电离平衡建立过程(用v－t图像描述)2.弱电解质的电离平衡在一定温度下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中弱电解质分子和离子的浓度不再发生变化，弱电解质的电离达到了电离平衡状态。3.特征4.外界条件对电离平衡的影响影响因素影响结果浓度同一弱电解质溶液，浓度越小，电离程度越大温度升高温度，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大原因：弱电解质的电离是吸热过程【微自测】2.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)弱电解质达到电离平衡状态时，溶液中弱电解质分子和离子的浓度相等()(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大()(3)电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度一定增大()(4)向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，CH3COO－浓度减小()答案(1)×(2)×(3)×(4)×一、强电解质和弱电解质的比较取相同体积0.1mol·L－1盐酸和醋酸，分别测定它们c(H＋)的大小，试验其导电能力，并分别与等量的镁条反应；并将实验结果记录见下表：酸0.1mol·L－1盐酸0.1mol·L－1醋酸c(H＋)0.1小于0.1导电能力盐酸＞醋酸与镁条反应的现象剧烈反应，产生气体缓慢反应，产生气体(1)相同浓度的盐酸和醋酸，为什么醋酸溶液的c(H＋)比盐酸的小？提示0.1mol·L－1盐酸中c(H＋)＝0.1mol·L－1，即盐酸完全电离；醋酸部分电离即0.1mol·L－1醋酸水溶液中c(H＋)＜0.1mol·L－1。(2)相同浓度的盐酸和醋酸分别与等量的镁条反应，为什么盐酸反应的比醋酸反应的剧烈？提示镁与盐酸反应快，说明盐酸中的c(H＋)比醋酸中的c(H＋)大，即盐酸的电离程度比醋酸的大。(3)电解质溶液的导电能力主要与哪些因素有关？等浓度盐酸导电能力比醋酸强的原因是什么？提示电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度的大小以及离子所带电荷数有关，离子所带电荷数相同时溶液中离子浓度越大，导电能力越强，浓度均为0.1mol·L－1的盐酸和醋酸，由于盐酸溶液中的离子浓度大于醋酸溶液中的离子浓度，故导电能力强于醋酸。强电解质和弱电解质的比较类别项目强电解质弱电解质定义溶于水完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物(HF除外)某些具有弱极性键的共价化合物电离程度全部电离部分电离电离过程不可逆过程可逆过程，存在电离平衡溶液中的电解质微粒只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子共同特点在水溶液中能产生自由移动的离子1.下列化合物属于弱电解质的是()A.Na2SO4 B.HClC.Ba(OH)2 D.H2O答案D解析Na2SO4、HCl、Ba(OH)2均为强电解质，H2O属于弱电解质。2.可以证明醋酸是弱电解质的是()A.0.1mol·L－1醋酸溶液的c(H＋)约为1×10－3mol·L－1B.醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳C.10mL1mol·L－1醋酸恰好与10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反应D.醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱答案A解析0.1mol·L－1CH3COOH溶液的c(H＋)约为1×10－3mol·L－1，说明醋酸在水溶液中部分电离，所以能证明醋酸是弱电解质，A项正确；醋酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，说明醋酸酸性大于碳酸，不能证明醋酸是弱电解质，B项错误；C选项只能说明醋酸是一元酸，不能说明其是弱电解质，C项错误；要通过导电性实验比较，一般要同浓度条件，而D选项的醋酸和盐酸的物质的量浓度相对大小未知，则不能证明醋酸是弱电解质，D项错误。3.下列物质中，属于电解质的是________(填序号，下同)，属于非电解质的是________，属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。①H2SO4②盐酸③氯气④硫酸钡⑤乙醇⑥铜⑦H2CO3⑧氯化氢⑨CH3COOH⑩氨气⑪CO2答案①④⑦⑧⑨⑤⑩⑪①④⑧⑦⑨二、弱电解质电离平衡的特点和影响因素1.电离平衡的特点(1)弱电解质的“电离”是吸热的(ΔH＞0)，升温会促进弱电解质的电离。(2)弱电解质溶液中，分子、离子共存，加水稀释能促进弱电解质的电离，弱电解质的电离程度增大，但溶质分子以及其电离出的离子浓度却是减小的，如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(H＋)、c(CH3COOH)、c(CH3COO－)都是降低的。(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，电离的分子极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)在1×10－3mol·L－1左右，即约有1%的CH3COOH发生了电离。2.外界条件对电离平衡的影响(以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例)条件改变平衡移动电离程度n(H＋)c(H＋)导电能力加水正向增大增大减小减弱升温正向增大增大增大增强加醋酸钠(s)逆向减小减小减小增强通HCl(g)逆向减小增大增大增强加NaOH(s)正向增大减小减小增强(1)电离吸热，升高温度，电离平衡一定正向移动，电离程度增大。(2)弱电解质的电离程度、溶液的导电性与电离平衡的移动没有必然的关系。(3)弱电解质溶液加水稀释时，要注意离子浓度与离子物质的量的变化。如0.1mol·L－1CH3COOH加水稀释，c(CH3COOH)、c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，但稀释促进电离，所以n(CH3COOH)减小，n(H＋)、n(CH3COO－)增大。4.在0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，要促进醋酸电离且使H＋浓度增大，应采取的措施是()A.升温 B.加水C.加入烧碱溶液 D.加入稀盐酸答案A解析醋酸的电离是吸热过程，升高温度能促进醋酸的电离，且H＋浓度增大，故A正确；加水促进醋酸的电离，但c(H＋)减小，故B错误；加入氢氧化钠溶液，OH－和H＋反应生成水，能促进醋酸的电离，但H＋浓度减小，故C错误；加入稀盐酸，H＋浓度增大，但抑制醋酸的电离，故D错误。5.在0.1mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡：HCNH＋＋CN－，下列叙述正确的是()A.加入少量NaOH固体，平衡正向移动B.加水，平衡逆向移动C.滴加少量0.1mol·L－1的HCl溶液，溶液中c(H＋)减小D.加入少量NaCN固体，平衡正向移动答案A解析加入NaOH固体，OH－与HCN电离产生的H＋反应，平衡正向移动，A项正确；加水，平衡正向移动，B项错误；滴加少量0.1mol·L－1的HCl溶液，c(H＋)增大，C项错误；加入少量NaCN固体，c(CN－)增大，平衡逆向移动，D项错误。6.对室温下c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后，有关叙述正确的是()A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c(H＋)均减小B.使温度升高20℃后，两溶液的c(H＋)均不变C.加水稀释2倍后，两溶液的c(H＋)均增大D.加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多答案A解析向盐酸中加入醋酸钠，CH3COO－可结合H＋生成醋酸，c(H＋)减小，向醋酸中加入醋酸钠，抑制醋酸电离，导致其溶液中c(H＋)减小，A项正确；升温有利于CH3COOH的电离，CH3COOH溶液中c(H＋)增大，B项错误；加水稀释，两种溶液的c(H＋)均减小，C项错误；两种溶液中c(H＋)相同，但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH，所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多，D项错误。1.下列物质属于弱电解质的是()A.NaCl B.NaOHC.NH3·H2O D.H2SO4答案C解析NaCl、NaOH、H2SO4是强电解质，NH3·H2O是弱电解质。2.下列物质在水溶液中的电离方程式，正确的是()A.HClOH＋＋ClO－B.KClO3=K＋＋Cl－＋3O2－C.H2CO32H＋＋COeq\o\al(2－,3)D.CH3COONH4CH3COO－＋NHeq\o\al(＋,4)答案A解析A.HClO是一元弱酸，存在电离平衡，电离产生H＋、ClO－，A正确；B.KClO3是盐，完全电离产生K＋、ClOeq\o\al(－,3)，电离方程式为KClO3=K＋＋ClOeq\o\al(－,3)，B错误；C.H2CO3是二元弱酸，分步电离，每一步都存在电离平衡，第一步电离方程式为H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，第二步电离方程式为：HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，C错误；D.CH3COONH4是强电解质，完全电离变为离子，电离方程式为CH3COONH4=CH3COO－＋NHeq\o\al(＋,4)，D错误。3.在氨水中存在下列电离平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，下列情况能引起电离平衡正向移动的有()①加NH4Cl固体②加NaOH溶液③通HCl④加CH3COOH溶液⑤加水⑥加压A.①③⑤ B.①④⑥C.③④⑤ D.①②④答案C解析①加入NH4Cl固体相当于加入NHeq\o\al(＋,4)，平衡左移；②加NaOH溶液，增大了溶液中OH－的浓度，平衡左移；③通HCl，相当于加入H＋，中和OH－，平衡右移；④加CH3COOH溶液，相当于加H＋，中和OH－，平衡右移；⑤加水，稀释，越稀越电离，平衡右移；⑥加压，无气体参加和生成，对平衡无影响。4.下列说法正确的是()A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B.根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态C.当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)和OH－的浓度相等D.H2CO3是分步电离的，电离程度依次减小答案D解析溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到电离平衡状态，A项错误；根据CH3COOHCH3COO－＋H＋知，即使CH3COOH未达到平衡状态，CH3COO－和H＋的浓度也相等，B项错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，NH3·H2O的电离程度是很小的，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C项错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D项正确。5.根据题目要求填空。(1)有SO2、CH3COOH、BaSO4、CH3CH2OH四种物质，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________；属于弱电解质的是________。(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式：①NaHCO3：____________________________________________。②HClO：______________________________________________。答案(1)SO2、CH3CH2OHBaSO4CH3COOH(2)①NaHCO3=Na＋＋