高中化学3.1弱电解质的电离课件新人教版.pptx

1、第一节弱电解质的电离,阅读思考,自主检测,任务一、认真阅读教材第40页到41页的内容,思考下列问题,自主学习强弱电解质的概念: 1.分析教材中的图3-1和图3-2,思考HCl和CH3COOH溶于水后,电离情况有何不同?据此可得出什么结论? 提示HCl溶于水完全电离成H+和Cl-,CH3COOH溶于水只有一小部分电离成CH3COO-和H+。 电解质在水中并不都是全部电离的,在电离程度上是有强弱之分的。 2.什么样的电解质是强电解质?什么样的电解质是弱电解质? 提示在水中能够全部电离的电解质称为强电解质,在水中不能全部电离的电解质称为弱电解质。,阅读思考,自主检测,任务二、认真阅读教材第41页到4

2、2页的内容,思考下列问题,自主学习弱电解质电离平衡的建立: 1.醋酸溶于水后的变化过程是怎样的?请用方程式表示出来。 提示醋酸溶于水既有分子电离成离子的过程,也有离子结合成分子的过程:,阅读思考,自主检测,2.结合图3-3,说明弱电解质的电离平衡是如何建立的? 提示电离初始(t0),弱电解质电离成离子的速率随着溶液里弱电解质浓度的逐渐减小而减小;同时因离子浓度逐渐增大,结合成分子的速率则不断增大。经过一定时间(t1),两者的速率相等,达到电离平衡状态。,阅读思考,自主检测,3.根据图3-3及前一章所学的化学平衡理论,分析一元弱酸(设分子式为HA)、一元弱碱(设分子式为BOH)的电离平衡过程,并

3、完成下列问题: (1)写出弱酸、弱碱的电离方程式; (2)填写下表中的空白。 HA电离过程中体系各粒子浓度的变化,阅读思考,自主检测,BOH电离过程中体系各粒子浓度的变化 (2)最小最小最大变大变大变小不变不变不变 最大最大最小变小变小变大达到电离平衡时,阅读思考,自主检测,任务三、认真阅读教材第42页到43页的内容,思考下列问题,自主学习电离常数: 1.什么是电离常数? 提示电离平衡的平衡常数叫做电离常数。,阅读思考,自主检测,2.多元弱酸的电离有何特点?写出H2S电离的电离方程式,并写出对应的电离常数表达式。多元弱酸的逐级电离常数的大小有何特点?说明多元弱酸的逐级电离有何特点?在计算多元弱

4、酸溶液的氢离子浓度和比较弱酸酸性的相对强弱时有何意义? 提示多元弱酸的电离是分步进行的; 二元弱酸H2S分两步电离; 一般K1K2K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。,阅读思考,自主检测,1.下列说法中正确的是() A.电解质的电离是在通电的条件下进行的 B.在水溶液中和熔融状态均能够导电的化合物才是电解质 C.电解质电离的条件是溶于水或受热熔化 D.强电解质能够电离,弱电解质不能电离 答案:C 2.下列电离方程式中书写正确的是() 答案:D,阅读思考,自主检测,3.下列说法中

5、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可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C.当NH3H2O达到电离平衡时,溶液中NH3H2O、 和OH-的浓度相等 D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减弱 答案:D,阅读思考,自主检测,4.下列说法中正确的是() A.电离平衡常数受溶液浓度的影响 B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中大 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,探究问题 1.溶液的导电性与什么因

6、素有关? 提示所谓溶液的导电性就是指自由移动的带电微粒(即阴、阳离子)在外加电场的作用下,定向移动形成电流的性质,因此溶液导电性与单位体积的溶液中带电微粒所带电荷数多少(即电荷浓度,等于离子浓度乘以其所带电荷数)有关。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.分析在盐酸和醋酸溶液中,溶质微粒有何不同?如何用电离方程式表示HCl和CH3COOH在水中的电离? 3.在实验室里,可以采取哪些方法促进醋酸的电离?若要抑制醋酸的电离可以采取哪些方法? 提示因为醋酸的电离是吸热的,所以加热可以促进醋酸的电离,另外,加水稀释、加碱、加入较活泼的金属等能降低氢离子浓度的物质都能促进醋酸的电离。降低温度、加强

7、酸、加醋酸盐等都能抑制醋酸的电离。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,知识点拨 一、强、弱电解质,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.电离平衡 (1)定义: 在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2)建立过程(用v-t图像描述): (3)特征:,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,3.电离常数 (1)定义: 在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中离子浓度幂之积与分子浓度之比是一

8、个常数,该常数就叫电离常数,用K表示。 (2)表示方法: (3)意义: 表示弱电解质的电离能力,一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越强。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(4)影响因素: (5)特点: 多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3,所以其酸性主要取决于第一步电离。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,4.外界条件对电离平衡的影响 当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向一强、弱电解质 题型一强、弱电

9、解质的判断 【例题1】 区分强电解质和弱电解质的依据是() A.溶解度的大小 B.属于离子化合物还是共价化合物 C.是否存在电离平衡 D.导电性的强弱 解析:强电解质和弱电解质的本质区别:电解质在水溶液中是否完全电离。强电解质完全电离,不存在电离平衡;弱电解质部分电离,电离过程是可逆过程,存在电离平衡。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 (1)强电解质和弱电解质的分类依据是在水溶液中是否完全电离,完全电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质。 (2)常见的强电解质有强酸(H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、强碱KOH、NaOH、Ba

10、(OH)2、Ca(OH)2等、常见的盐。 (3)电解质的强弱与其溶液的导电性没有直接关系,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。 (4)电解质的强弱与物质的溶解性没有关系,只要溶解到水中的部分完全电离就是强电解质。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后不完全电离,所以CH3COOH是弱电解质;BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验1下列关于强、弱电解质的叙述错误的是() A.强电解质在水溶液中完全电离 B.在溶液里,导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质 C.同一弱电解质的溶液,当

11、温度、浓度不同时,其导电能力也不同 D.纯净的强电解质在液态时有的导电,有的不导电 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型二比较溶液的导电性 【例题2】 如图所示是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。 以下四个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是,与B图变化趋势一致的是,与C图变化趋势一致的是。 a.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量 b.醋酸溶液中滴入氨水至过量 c.澄清石灰水中通入CO2至过量 d.NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检

12、测,答案:bacd 规律方法点拨 溶液导电性与单位体积的溶液中带电微粒所带电荷数多少有关,所以首先要清楚溶液中的物质是否发生反应,若发生反应再明确反应过程中带电微粒所带电荷数的变化。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验2把各组中的气体通入溶液中,溶液导电能力先减弱而后又逐渐增强的是() A.SO2通入石灰水中 B.CO2通入NaOH溶液中 C.NH3通入CH3COOH溶液中 D.NH3通入盐酸中,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:A,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向二弱电解质的电离平衡 题型一弱电解质电离方程式的书写及电离常数的表达式 【例题3】 书写下列电解质

13、的电离方程式,写出对应的电离常数表达式,多步电离的判断各步电离常数的大小。 (1)HClO(2)NH3H2O(3)H2CO3(4)Fe(OH)3 解析:弱电解质的电离存在电离平衡,所以用“”表示,H2CO3的电离是分步进行的,所以应该分步书写, 比H2CO3难电离,电离常数K1K2,Fe(OH)3虽然不是一步电离的,但由于电离过程比较复杂,所以不再分步写,一步写完。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 (1)电离方程式的书写规则: 多元弱酸电离方程式分步写。 满足左右两边电荷和原子守恒。 (2)电离常数的意义: 电离常数是电解质的重要特性之

14、一,它描述了弱电解质溶液中弱电解质电离达到平衡时,已电离的离子浓度幂之积与未电离的分子浓度的关系,电离常数越大,表示该弱电解质越容易电离。多元弱酸的电离常数逐级减小。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验3书写下列弱电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式,多步电离的判断各步电离常数的大小。 (1)HCN(2)H3PO4(3)Cu(OH)2,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型二有关电离常数的计算 【例题4】 (1)25 时,在0.5 L 0.2 molL-1的HA溶液中,有0.001 mol的HA电离。求该温度下HA的电离常数。 (2)计算25 时,0.1 molL-1的

15、该酸溶液中的c(H+)。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:(1)2.0210-5 (2)1.4210-3 molL-1 规律方法点拨 (1)进行有关电离常数的计算时,如同化学平衡常数的有关计算一样,常利用“三段式”。 (2)由于弱电解质的电离很微弱,所以进行有关计算时,常常进行近似处理,即弱电解质的平衡浓度等于其起始浓度。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验4某酸HX是一种弱酸,25 时电离常数K=410-4。 (1)写出该酸的电离常数表达式:K=。 (2)25 时,往HX溶液中加入1 molL-1的盐酸,能(填“抑制”或“促进”)HX的电离,K值将(填“增大”“减小”

16、或“不变”)。 (3)若HX的起始浓度为0.010 molL-1,则平衡时c(H+)=提示:因K很小,平衡时的c(HX)可近似视为仍等于0.010 molL-1。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:(3)平衡时c(H+)=c(X-), K=410-4,c(HX)=0.010 molL-1 得c(H+)=210-3 molL-1,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 利用弱酸的电离常数可以判断弱酸的酸性强弱、溶液中的离子能否大量共存及溶液中各离子浓度的大小比较等。电离常数越大弱酸的酸性越强,越易电离。,重点难点探究,重要考向

17、探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的电离分两步,第一步比第二步电离程度大得多,溶液的酸性(即H+浓度)、酸式酸根的浓度、酸分子的浓度、溶液的导电能力均由第一步电离决定,同温、同浓度的两酸H2A的第一步电离常数大于H2B的第一步电离常数,故H+浓度是H2AH2B,c(H2A)H2B。酸根离子的浓度取决于两酸的第二步电离,H2A的第二步电离常数大于H2B的第二步电离常数,故 答案:(1)(2)(3),重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型四外界条件对电离常数及电离平衡的影响 【例题6】 改变下列条件,能使CH3COOH的电离常数增大

18、的是() A.加入冰醋酸 B.加入少量NaOH溶液 C.加水稀释 D.升高温度 解析:电离常数主要由弱电解质本身的性质决定,当弱电解质一定时只受温度影响,与溶液的浓度无关。电离是一个吸热过程,升温,K值增大。 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,【例题7】 在含酚酞的0.1 molL-1氨水中加入少量NH4Cl晶体,则溶液颜色() A.变蓝色B.变深 C.变浅D.不变 解析:氨水中存在 ,加入NH4Cl晶体使c( )增大,电离平衡左移,c(OH-)减小,溶液碱性减弱,红色变浅。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 (1)电离常数的大小只与温度有关,温度越高

19、,电离常数越大。 (2)用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时,考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入含有相同分子或离子的物质等,在分析此类问题时应注意以下两点: 平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。 加水稀释有利于电离,但是离子浓度降低,因为体积增大程度大于离子增多程度。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验60.1 molL-1CH3COOH溶液中存在电离平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起() A.溶液的酸性减弱 B.CH3COOH电离程度变大 C.溶液的导电能力减弱 D.

20、溶液中c(CH3COO-)减小,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:A,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验8已知三个数据7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生: 由此可判断下列叙述不正确的是() A.K(HF)=7.210-4 B.K(HNO2)=4.910-10 C.根据其中两个反应可以得出结论:三者中K(HCN)一定不是最大 D.K(HCN)K(HNO2)K(HF),重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:相同温度下,弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强

21、弱的条件之一;根据第一、第三两个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCN。由此可判断K(HF)K(HNO2)K(HCN),其对应数据依次为K(HF)=7.210-4,K(HNO2)=4.610-4, K(HCN)=4.910-10。 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型五强电解质、弱电解质性质的比较 【例题8】 在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量),然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白: (1)a、b两支试管中的现象: 相同点是, 不同点是, 原因是。 (2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是

22、V(a)V(b)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),反应完毕后生成气体的总体积是V(a)V(b),原因是。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,c(H+)越大,产生H2的速率越大。而在分析产生H2的体积时,要注意醋酸的电离平衡的移动。反应开始时,醋酸产生H2的速率比盐酸小,因Zn与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+反应,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在起始物质的量浓度相同时,盐酸电离出的c(H+)远大于醋酸电离出的c(H+)。反应完毕后,两者产生H2的体积是相等的。因醋酸存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,Zn与

23、H+发生反应,c(H+)减小,使醋酸的电离平衡向电离方向移动,继续发生H+与Zn的反应,足量的Zn可使醋酸中的H+全部电离出来与Zn反应生成H2,又因为n(HCl)=n(CH3COOH),因而最终产生H2的量相等。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:(1)都产生无色气泡,Zn粒逐渐溶解a中反应速率较大盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸中c(H+)大 (2)大于等于反应开始时,盐酸中所含H+浓度较大,但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 一元强酸与一元弱酸的比较: (1)相同浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较:

24、,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2)相同c(H+)、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较:,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验9醋酸和盐酸是中学化学中常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+H0。 下列方法中,可以使0.10 molL-1CH3COOH的电离程度增大的是。 a.加入少量0.10 molL-1的稀盐酸 b.加热CH3COOH溶液 c.加水稀释至0.010 molL-1 d.加入少量冰醋酸 e.加入少量氯化钠固体 f.加入少量0.10 molL-1的NaOH溶液,重点难点探究,重要考向探究

25、,随堂检测,解析:要使0.10 molL-1醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,平衡必须右移。a选项,加入少量0.10 molL-1的稀盐酸,增大c(H+),平衡逆向移动,CH3COOH的电离程度减小;b选项,加热CH3COOH溶液,“越热越电离”,CH3COOH的电离程度增大;c选项,“越稀越电离”,CH3COOH的电离程度增大;d选项,加入少量冰醋酸,醋酸的电离受到抑制,CH3COOH的电离程度减小;e选项,加入少量氯化钠固体,平衡不移动;f选项,加入少量0.10 molL-1的NaOH溶液,平衡正向移动,CH3COOH的电离程度增大。 答案:bcf,重点难点探究,重要考向探究,随堂检

26、测,成功体验10将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的盐酸和醋酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积V(盐酸)V(醋酸)(填“”“”或“=”,下同),反应的最初速率为v(盐酸)v(醋酸)。 解析:等体积且pH均等于3的盐酸和醋酸溶液中,n(CH3COOH)大,有锌粉剩余的是盐酸,则生成氢气的体积V(盐酸)V(醋酸);由于最初c(H+)相等,反应的最初速率为v(盐酸)=v(醋酸)。 答案:=,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,1.将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是() A.HFB.

27、NH4HCO3 C.BaSO4D.NH3 解析:BaSO4虽然是强电解质,但溶解度小,所以溶液中Ba2+、 浓度均很小;HF、NH3虽然溶解度较大,但由于溶液中HF、NH3H2O不完全电离,因此离子浓度也远小于0.2 molL-1;NH4HCO3在溶液中完全电离,因此溶液中离子浓度最大,导电能力最强。 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是() 解析:单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质,Cl2是单质,氨水、盐酸都是混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;CaCO3、BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质;HClO、CH3COOH都是弱电解质;SO2的水溶液能导电,但不是自身电离的,C2H5OH水溶液不导电,二者都是非电解质,所以A、B和C项错误,D项正确。 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,3.从植物花中可提取一种简写为H