高二化学《弱电解质的电离》课件

重点重点：电离平衡的建立以及电离平衡的电离平衡的建立以及电离平衡的移动移动难点难点：外界条件对电离平衡的影响外界条件对电离平衡的影响3-1 3-1 弱电解质的电离弱电解质的电离知识回顾知识回顾电电 解解 质：质：在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物物. .包括酸、碱、盐、水、多数金属氧化物包括酸、碱、盐、水、多数金属氧化物在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物合物.包括多数有机物、某些非金属氧化物包括多数有机物、某些非金属氧化物 判断判断: :NaCl溶液、溶液、NaOH 、H2SO4、Cu、水、水、 NH3H2O、CO2、乙醇、乙醇、 CH3COOH 非电解质非电解质：一.电解质与非电解质:电解质和非电解质比较电解质和非电解质比较 电解质电解质 非电解质非电解质概念：概念：在水溶液或熔化状态下在水溶液或熔化状态下 在水溶液和熔化状态在水溶液和熔化状态 能够导电的化合物。能够导电的化合物。 下下都都不能导电的化合物。不能导电的化合物。和结构关系：和结构关系：大多数离子化合物大多数离子化合物 极性键或非极性键构成极性键或非极性键构成 强极性键共价化合物强极性键共价化合物 的化合物的化合物实例：实例： 酸酸 碱碱 盐，盐，H2O 大多数有机物，大多数有机物，SO3、CO2等等说明：说明：溶液导电与否是由内外因共同作用的结果，内因为必须有电溶液导电与否是由内外因共同作用的结果，内因为必须有电解质，外因在水的作用下两者缺一不可，可用下列图示表示：解质，外因在水的作用下两者缺一不可，可用下列图示表示： 电解质电解质 电离电离 导电导电 溶液的导电性强弱溶液的导电性强弱最主要最主要由溶液中由溶液中自由移动的自由移动的离子离子浓度决定。浓度决定。 思考与练习思考与练习：指出下列说法是否正确，为什么？指出下列说法是否正确，为什么？1.1.石石墨能导电，所以是电解质墨能导电，所以是电解质2.2.由于由于BaSOBaSO4 4不溶于水，所以不是电解质不溶于水，所以不是电解质3.3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质盐酸能导电，所以盐酸是电解质4.SO4.SO2 2、NHNH3 3、NaNa2 2O O溶于水可导电溶于水可导电, ,所以均为电解质所以均为电解质 注意注意电解质电解质和和非电解质非电解质都是针对都是针对化合物化合物而言而言。(4)(4)电解质必须是电解质必须是溶质本身电离出离子溶质本身电离出离子。(3)(3)电解质与溶解度是无关的。电解质与溶解度是无关的。 (2)(2)单质与混合物单质与混合物根据实验现象根据实验现象,探索下列问题探索下列问题：(1)反应的实质是什么反应的实质是什么?影响反应的速率的因素是什么？影响反应的速率的因素是什么？(2)当酸溶液当酸溶液物质的量浓度物质的量浓度相等时相等时, pH为什么不相等？为什么不相等？实验3-1: :体积相同体积相同, ,浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反 应应; ;并测量溶液的并测量溶液的pHpH值。值。 1mol/1mol/l HCl HCl1mol/1mol/l CHCH3 3COOHCOOH与镁条反应现象与镁条反应现象溶液的溶液的pHpH值值快快慢慢0 02.42.4二二. .强弱电解质强弱电解质: : 开始开始1mol/lHCl1mol/lHCl与镁条反应剧烈与镁条反应剧烈, ,说明说明1mol/lHCl1mol/lHCl中中H+ +浓度大浓度大, ,即为即为1mol/L,1mol/L,说明说明HClHCl完全电离完全电离是强电解质是强电解质; ;而开始而开始1mol/lCH1mol/lCH3 3COOHCOOH与镁条反应较慢与镁条反应较慢, ,说明其说明其H+ +浓度较盐酸小浓度较盐酸小, ,即即1mol/L,1mol/L,说明说明醋酸在水中部分电离醋酸在水中部分电离,CH,CH3 3COOHCOOH是弱电解是弱电解质质, ,它们的电离程度不同它们的电离程度不同。探究结果探究结果：1.1.强电解质强电解质-水溶液水溶液中中完全完全电离的电解质电离的电解质. .如如: :强酸、强碱、强酸、强碱、 大多数的盐类。大多数的盐类。 注注: :一般仅研究电解质在水溶液中的电离程度一般仅研究电解质在水溶液中的电离程度 2.2.弱电解质弱电解质-水溶液水溶液中中部分部分电离的电解质电离的电解质. .如如: :弱酸、弱碱、弱酸、弱碱、 水、少数的盐类（如水、少数的盐类（如:PbAc:PbAc2 2、HgClHgCl2 2等）等）. . BaSO BaSO4 4与与Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶解度都很小的溶解度都很小,BaSO,BaSO4 4属于强电解质属于强电解质, ,而而Fe(OH)Fe(OH)3 3属于弱电解质属于弱电解质;CH;CH3 3COOHCOOH、HClHCl的溶解度都很大的溶解度都很大,HCl,HCl属于强电解质属于强电解质, ,而而CHCH3 3COOHCOOH属于弱电解质属于弱电解质. .电解质的强弱与电解质的强弱与其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？其溶解性有何关系？怎样区分强弱电解质？问题问题： 2离子型化合物离子型化合物多多 数数 有有 机机 物物某些非金属氧化物某些非金属氧化物化化合合物物 强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小大小, ,也不是看其水溶液导电能力的强弱也不是看其水溶液导电能力的强弱, ,而是看而是看溶于水的部分溶于水的部分是否完全电离是否完全电离. . 既不是电解既不是电解 质也不是非质也不是非 电解质！电解质！少数盐类少数盐类1.下列电解质中下列电解质中： NaCl、 NaOH、 H2O 、 CH3COOH、 BaSO4 、 AgCl 、 Na2O 、 K2O、 NH3H2O 哪些是强电解质哪些是强电解质?那些是弱那些是弱电解质电解质?强电解质强电解质: ;弱电解质弱电解质:2.现有如下各化合物现有如下各化合物:酒精酒精,氯化铵氯化铵,氢氧化钡氢氧化钡,氨水氨水,蔗糖蔗糖,高氯酸高氯酸,氢硫酸氢硫酸,硫酸氢钾硫酸氢钾,磷酸磷酸,硫酸硫酸.请用物质的序号填写下列空白。请用物质的序号填写下列空白。.属于电解质的有属于电解质的有_;.属于强电解质的有属于强电解质的有_;.属于弱电解质的有属于弱电解质的有_。溶液的溶液的导电性导电性:溶液溶液能能导电导电 溶液中溶液中有自由移动的阴阳有自由移动的阴阳离子离子溶液溶液导电性强弱导电性强弱取决于溶液中取决于溶液中离离 子子 的的 浓浓 度度离子所带电荷数离子所带电荷数【辨析辨析】：强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电力强吗强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电力强吗? ?电解质溶液电解质溶液导电能力强弱导电能力强弱与电解质强弱与电解质强弱无必然联系无必然联系注意！注意！CD5.7.7.混合物混合物 6.(2000 6.(2000年上海年上海) )三.电离方程式的书写:l强电解质在溶液中完全电离，用强电解质在溶液中完全电离，用“”l弱电解质在溶液中部分电离，用弱电解质在溶液中部分电离，用“ ”“ ”l多元弱酸分步电离多元弱酸分步电离, ,可分步书写电离方程式可分步书写电离方程式( (一般只写第一一般只写第一步步),),多元弱碱也是分步电离多元弱碱也是分步电离, ,但可按一步电离写出。但可按一步电离写出。 NaCl = Na+Cl-CH3COOH H+CH3COO 口诀口诀:强等号强等号; ;弱可逆弱可逆; ;多元弱酸分步写多元弱酸分步写, ,多元弱碱一步完多元弱碱一步完。记住记住A： B.C. C. 多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。多元弱碱分步电离，但用一步电离表示。D.D.两性氢氧化物双向电离两性氢氧化物双向电离: :E. E. 酸式盐的电离酸式盐的电离: :a a 强酸的酸式盐完全电离强酸的酸式盐完全电离: :244NaHSONaHSO训练训练 ：请写出：请写出Na2SO4、HClO、NH3H2O 、 H2CO3、Fe(OH)3在水溶液中的电离方程式。在水溶液中的电离方程式。Na2SO4 = 2Na+ +SO42HClO H+ClONH3H2O NH4+OHH2CO3 H+HCO3HCO3 H+CO32Fe(OH)3 Fe3+3OHb b. .弱酸的酸式盐第一步完全电离弱酸的酸式盐第一步完全电离: :B电离平衡状态建立电离平衡状态建立反反应应速速率率V V( (电离电离) )V V( (结合结合) )V V( (电离电离)=)=V V( (结合结合) ) 达达电离平衡状态电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图时间时间四.弱电解质的电离平衡： 电离电离结合结合( ( (结合结合思考与交流(见课本见课本P41-42)1.写出弱酸、弱碱的电离方程式写出弱酸、弱碱的电离方程式:2.填写下表的空白：填写下表的空白：C(H+)C(A-)C(HA)HA初溶于水时初溶于水时达到电离平衡前达到电离平衡前达到电离平衡时达到电离平衡时C(B+)C(OH-)C(BOH)等体积等浓度的等体积等浓度的B+、OH-溶液相混合时溶液相混合时达到电离平衡前达到电离平衡前达到电离平衡时达到电离平衡时最小最小最小最小最大最大变大变大变大变大变小变小不变不变不变不变不变不变最大最大最大最大最小最小变小变小变小变小变大变大不变不变不变不变不变不变电离平衡电离平衡1.1.定义定义： 在一定条件在一定条件( (如温度、浓度如温度、浓度) )下下, ,当当弱弱电解电解质分子电离成离子的速率质分子电离成离子的速率和和离子重新结合成分子离子重新结合成分子的速率相等的速率相等时时, ,电离过程就达到了平衡状态电离过程就达到了平衡状态 动动 电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。 等等 V V电离电离=V=V结合结合0 0逆逆 弱电解质的电离是可逆的弱电解质的电离是可逆的吸吸弱电解质的电离过程是吸热的弱电解质的电离过程是吸热的 NH3H2O NH4 + + OH -CH3COOH CH3COO+ H 温度温度:由于弱电解质的电离是吸热的由于弱电解质的电离是吸热的, ,故升高温度故升高温度, ,电离电离 平衡将向电离方向移动平衡将向电离方向移动, ,弱电解质的电离程度将增大。弱电解质的电离程度将增大。浓度浓度: :增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会使弱电解质分子向电离为离子的方向移动。使弱电解质分子向电离为离子的方向移动。3.影响电离平衡的因素：(1)(1)内因内因: :电解质本性电解质本性. .通常电解质越弱通常电解质越弱, ,电离度越小电离度越小. .(2)(2)外因外因: :溶液的浓度、酸度、温度、化学反应等。溶液的浓度、酸度、温度、化学反应等。同离子效应同离子效应:加入与弱电解质电离所产生的相同离子时加入与弱电解质电离所产生的相同离子时,电电离平衡向逆反应方向移动。离平衡向逆反应方向移动。化学反应化学反应: :在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离出的某在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离出的某种离子反应的物质时种离子反应的物质时,可使平衡向电离的方向移动。可使平衡向电离的方向移动。浓缩浓缩,平衡左移平衡左移减小减小;加水稀释加水稀释,平衡右移平衡右移增大增大 。电离平衡是动态平衡电离平衡是动态平衡, ,平衡移动符合勒夏特列原理平衡移动符合勒夏特列原理; ;多元弱酸多元弱酸, ,分步电离分步电离, ,第一步电离远大于第二步电离第一步电离远大于第二步电离, ,说说明明 第二步电离远大于第三步电离第二步电离远大于第三步电离 例如例如:0.1mol/lH0.1mol/lH2 2S S溶液中各步电离出溶液中各步电离出C(C(H H+ +) )为：为： H H2 2S HS H+ + + HS+ HS- - C(H C(H+ +)=1)=1 1010-4-4mol/lmol/l HS HS- - H H+ + + S+ S2- 2- C(H C(H+ +)=1)=1 1010-13-13mol/lmol/l电离难的原因电离难的原因： a a. .一级电离出一级电离出H H+ +后后, ,剩下的酸根阴离子带负电荷剩下的酸根阴离子带负电荷, ,增加增加 了对了对H H+ +的吸引力的吸引力, ,使第二个使第二个H H+ +离子电离困难的多；离子电离困难的多； b b. .一级电离出的一级电离出的H H+ +抑制了二级的电离。抑制了二级的电离。问题讨论？问题讨论？弱电解质加水稀释时弱电解质加水稀释时, ,电离程度电离程度_,_,离子浓度离子浓度_?(_?(填填变大变大、变小变小、不变或不能确定不变或不能确定) )画出用水稀释冰醋酸时离子浓画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。度随加水量的变化曲线。变大变大不能确定不能确定 课堂练习课堂练习:1 1. .把把0.05molNaOH0.05molNaOH固体分别加入固体分别加入100ml100ml下列液体中下列液体中, ,溶液的导电溶液的导电性变化不大的是性变化不大的是( ) ( ) A.A.自来水自来水 B. 0.5mol/lNHB. 0.5mol/lNH4 4Cl Cl溶液溶液 C. C. 0.5mol/l0.5mol/l醋酸醋酸 D. 0.5mol/lD. 0.5mol/l盐酸盐酸 BDBD2 .2 .一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时, ,为减缓反应速率而不影为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量响生成氢气的总量, ,可向盐酸中加入适量可向盐酸中加入适量的的( ) ( ) A.NaOH(s) B.H A.NaOH(s) B.H2 2O C.NHO C.NH4 4Cl(s) D.CHCl(s) D.CH3 3COONa (s)COONa (s) BDBD 2离子型化合物离子型化合物 多多 数数 有有 机机 物物某些非金属氧化物某些非金属氧化物化化合合物物既不是点解质也既不是点解质也 不是非电解质！不是非电解质！一.电解质非电解质：二二.强弱电解质：强弱电解质：1. 1.强电解质强电解质: :在水溶液中能全部电离成离子的电解质在水溶液中能全部电离成离子的电解质.2. 2.弱电解质弱电解质: :在水溶液中只部分电离成离子的电解质在水溶液中只部分电离成离子的电解质. .少数盐类少数盐类三三. .电离方程式的书写电离方程式的书写: :弱用弱用“ ”“ ”4.4.电离方程式的书写：电离方程式的书写：l强电解质在溶液中完全电离强电解质在溶液中完全电离, ,用用“”l弱电解质在溶液中部分电离弱电解质在溶液中部分电离, ,用用“ ”“ ”l多元弱酸的电离多元弱酸的电离 应分步完成电离方程式应分步完成电离方程式, ,多元弱碱多元弱碱则一步完成电离方程式。则一步完成电离方程式。NaCl = Na+Cl-CH3COOH H+CH3COO CH3COOHH2O H3O+CH3COO 口诀口诀:强等号强等号; ;弱可逆弱可逆; ;多元弱酸分步写多元弱酸分步写, ,多元弱碱一步完多元弱碱一步完。四.弱电解质的电离平衡:3.3.影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素: :1.1.定义定义: :温温度：度：浓浓度：度：同离子效应：同离子效应：化学反应等：化学反应等：五.电离平衡常数(K）2.2.对于一元弱碱对于一元弱碱： BOH B+OH-注意：注意：K值只随温度变化值只随温度变化思考思考:同温下同温下0.10.1mol/L与与0.001mol/L0.001mol/L醋酸溶液中醋酸溶液中C(HC(H+ +) )之比之比为多少？为多少？实验实验3-2:(课本课本P42)P42)你能否推测你能否推测CHCH3 3COOHCOOH、H H3 3BOBO3 3、H H2 2COCO3 3三种三种弱酸的相对强弱弱酸的相对强弱, ,及其与电离常数大小的关系？及其与电离常数大小的关系？3.3.电离常数的意义电离常数的意义: :相同温度下相同温度下,K,K值越大值越大, ,电离度越大电离度越大, ,相应酸相应酸( (或碱或碱) )的酸的酸( (或碱或碱) )性越强性越强. .反之反之, ,则越弱则越弱; ;与浓度无与浓度无关关, ,判断简单方便判断简单方便-判断弱酸、弱碱的相对强弱判断弱酸、弱碱的相对强弱。 多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K K1 1K K2 2K K3 3 多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。H3PO4H+ + H2PO4-H2PO4-H+ + HPO42-HPO42-H+ + PO43-酸性酸性：草酸：草酸 磷酸磷酸 柠檬酸柠檬酸 碳酸碳酸 弱电解质电离度相对大小的另一参数弱电解质电离度相对大小的另一参数 电离度电离度()六六. .知识拓展知识拓展: :(1)等体积、等浓度的盐酸和醋酸等体积、等浓度的盐酸和醋酸:1mol/lHCl(A)1mol/lCH3COOH（B）C(H+)与与Zn反应快慢反应快慢与足量与足量Zn反反 应产生应产生H2量量ABABA=B溶液的浓度溶液的浓度开始时反应速率开始时反应速率反应过程中平均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生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗生成等量的氢气消耗Zn与足量的与足量的Zn反应产生反应产生H2量量(2)体积、体积、PH相同的盐酸（相同的盐酸（A）与醋酸（）与醋酸（B）分）分别与锌反应别与锌反应ABA=BABABA=BAB2.填表：填表：0.1mol/L的的CH3COOH溶液溶液 CH3COOHCH3COO-+H+电离度电离度n(H+) c(H+)导电导电能力能力电离电离常数常数加水加水升温升温加加CH3COONa加加HCl加加NaOH【课堂练习】【课堂练习】3、在、在0.1mol/L盐酸和盐酸和0.1mol/L醋酸各醋酸各50mL的溶液的溶液中分别投入中分别投入0.1g锌粒锌粒,反应开始时反应开始时:(1)(1)产生产生H H2 2的速率的速率_;_;(2)(2)在相同条件下在相同条件下, ,产生产生H H2 2的体积的体积 .( .(相等相等, ,不相等不相等) )不相等不相等相等相等4.取取pH均等于均等于2的盐酸和醋酸各的盐酸和醋酸各100 ml,分别稀释分别稀释2倍后倍后,再分别加入再分别加入0.03 g锌粉锌粉.在相同条件下充分反在相同条件下充分反应应,下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是.( ) A.醋酸与锌反应放出的醋酸与锌反应放出的H2多多 B.盐酸与锌反应放出的盐酸与锌反应放出的H2多多 C.醋酸与锌反应速率大醋酸与锌反应速率大 D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大5.有有H+浓度相同、体积相等的三种酸：浓度相同、体积相等的三种酸：a.盐酸盐酸b.硫酸硫酸c.醋酸醋酸,同时加入足量的锌同时加入足量的锌,则开始反应时速率则开始反应时速率_,反应完全后生成反应完全后生成H2的质量的质量_。(用用表示表示)a=b=ca=bc6.将将10ml 0.1mol/l的的HAc加水稀释加水稀释,有关稀释后的醋有关稀释后的醋酸溶液的说法酸溶液的说法,错误的是错误的是.( ) A.电离程度增大电离程度增大 B.溶液中离子总数增多溶液中离子总数增多 C.溶液导电性增加溶液导电性增加 D.溶液中醋酸分子增多溶液中醋酸分子增多C D 思考与练习思考与练习: : 1.1.氢氧化铝的电离方程式可以表示为氢氧化铝的电离方程式可以表示为: : AlOAlO2 2 + H+ H+ + + H + H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al Al3 3+ + 3OH+ 3OH, ,试试根据平衡移动的原理解释下列问题：根据平衡移动的原理解释下列问题：(1)(1)向氢氧化铝沉淀中加入盐酸向氢氧化铝沉淀中加入盐酸, ,沉淀溶解沉淀溶解, ,原因原因_ _ _,_,有关的离子方程式有关的离子方程式_。(2)(2)向氢氧化铝沉淀中加入苛性钠溶液向氢氧化铝沉淀中加入苛性钠溶液, ,沉淀溶解沉淀溶解, , 原因原因_,_,有关的离子方程式有关的离子方程式_。有有H+浓度相同、体积相等的三种酸：浓度相同、体积相等的三种酸： a、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋酸、醋酸,同时加入足量的锌，同时加入足量的锌，则则开始开始反应时反应时速率速率 ,反应过程中的反应过程中的平均速率平均速率 ,反应完全后生成反应完全后生成H2的质的质量量 . (用用 表示表示)abcabcabc 速率由速率由C(H+)决定决定 由由n(H+)决定决定判断判断:下列物质哪些是电解质下列物质哪些是电解质? ?哪些是非电解质？哪些既哪些是非电解质？哪些既不是电解质也不是非电解质？哪些是强电解质？哪些是弱不是电解质也不是非电解质？哪些是强电解质？哪些是弱电解质？电解质？ COCO2 2、Cl Cl2 2、NHNH3 3、HClOHClO、H H2 2COCO3 3、BaSOBaSO4 4、 CSCS2 2、C C2 2H H5 5OHOH、CHCH4 4、CuCu、NHNH3 3HH2 2O O、氯化氯化氢、氢、CaCOCaCO3 3、CHCH3 3COONHCOONH4 4、NHNH4 4Cl Cl、CHCH3 3COOHCOOH、 Ca(OH)Ca(OH)2 2、H H3 3POPO4 4、HFHF、氨水、氨水、(21)(21)盐酸、盐酸、(22)(22)食盐、食盐、(23)NaCl(23)NaCl、(24)(24)石墨、石墨、(25)NaHCO(25)NaHCO3 3