内容正文:
第一单元|弱电解质的电离平衡
第1课时 强弱电解质及弱电解质的电离平衡
一、强电解质和弱电解质
实验探究1
实验步骤
取相同体积、1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,分别测量它们pH 的大小,并分别与大小相同的足量经砂纸打磨的镁条反应。观察、比较并记录现象
[微思考]
打磨镁条的目的是什么?
提示:打磨镁条的目的是除去表面的氧化膜。
[微点拨]
镁条与酸反应的实质是镁与氢离子反应,其他条件相同,氢离子的浓度大小决定了反应的快慢。
[微提醒]
①由于氢氧化钠为强电解质,一水合氨为弱电解质,等浓度的氢氧化钠与一水合氨溶液相比,氢氧化钠溶液中的自由移动的离子浓度较大,导电能力强。
②电解质的强弱取决于溶液中是否存在溶质分子。
实验分析
酸溶液
盐酸
醋酸溶液
溶液的pH
pH=1
pH>1
实验装置
与镁条反应的现象
气球增大,与盐酸反应的气球鼓起得快
气球增大,与醋酸反应的气球鼓起得慢
实验结论
盐酸中氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度
原理分析
氯化氢溶于水后,完全电离成H+和Cl-;而醋酸溶于水后,仅有极少量电离成H+和CH3COO-,大部分仍然以醋酸分子的形式存在
实验探究2
实验假设
氢氧化钠的电离程度大于一水合氨
实验方案
①在2只250 mL烧杯中分别加入浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液、氨水各150 mL。
②在2种溶液中分别放入相同规格的石墨电极,按下图连接好。
③接通电源,仔细观察现象
实验装置
实验现象
氢氧化钠溶液相连的灯泡比氨水相连的灯泡亮
实验结论
氢氧化钠的电离程度大于一水合氨
强电解质
概念
在水溶液中能完全电离的电解质
类别
强酸(硫酸)、强碱(氢氧化钠)和绝大多数盐
弱电解质
概念
在水溶液中只能部分电离的电解质
类别
弱酸(醋酸)和弱碱(NH3·H2O)等
二、弱电解质的电离平衡
概念
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结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到了电离平衡状态
[微辨析]
多元弱酸分步电离,书写电离方程式时要分步书写;
多元弱碱也是分步电离,但高中阶段要求书写时一步写出。
建立过程
表示方法
弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式用“”表示。如CH3COOH的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+
[新知探究(一)] 强电解质与弱电解质
[探究活动]
某课外活动小组为了探究酸、碱、盐溶液的导电性,设计了如下实验:
①在5支250 mL烧杯中分别加入浓度为0.1 mol·L-1的盐酸、CH3COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水各150 mL。
②在5种溶液中分别放入相同规格的石墨电极,按上图连接好。
③接通电源,仔细观察现象。
1.现象①五个灯泡都亮起来,由此可得出什么结论?
提示:酸、碱、盐都是电解质,它们溶于水时会发生电离。
2.现象②盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮,醋酸、氨水对应的灯泡较暗,由此可得出什么结论?
提示:醋酸、一水合氨的电离程度较小,都是弱电解质。HCl、NaCl、NaOH的电离程度较大。
3.强电解质溶液的导电能力一定强,弱电解质溶液的导电能力一定弱吗?溶液的导电能力取决于什么?
提示:不一定。溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和所带电荷数,溶液中自由移动离子的浓度越大,所带电荷越多,则导电能力越强。而电解
质的强弱是指电解质在水溶液中的电离情况,二者无必然联系,即强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱。
[生成认知]
1.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中仅能部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物、某些强极性键共价化合物(HF除外)
某些弱极性键共价化合物
电离程度
完全电离
只有部分电离
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
电离方程式
不可逆过程用“===”连接
可逆过程用“”连接
共同特点
在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子
2.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
类别
c(H+)
pH
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
一元强酸
大
小
相同
相同
大
一元弱酸
小
大
小
3.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
类别