内容正文:
第一节 电离平衡
第一课时 强电解质和弱电解质
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
人 教 版 选 择 性 必 修 1
1
2
学习
目标
1.了解电解质的分类,并能从微观层面理解强、弱电解质的本质。
2.掌握电离平衡及其影响因素,能运用电离平衡描述和解释化学现象 (重点)。
3
3.会判断电解质溶液的导电性的强弱(难点)。
复习巩固
电解质
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物
非电解质
在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物
化合物
能导电的物质都是电解质吗?电解质一定能导电吗?举例说明。
必须是化合物
能导电的物质不一定是电解质;如铜单质和盐酸溶液。
导电条件
水溶液或熔融状态
电解质不一定能导电,如固体氯化钠,因钠离子、氯离子不能自由移动,不能导电。
易错点
复习巩固
电解质
非电解质
化合物
酸 例如:HCl,HNO3
碱 例如:NaOH,KOH
盐 例如:NaCl,K2CO3
H2O
金属氧化物 例如:CaO,Na2O
大部分有机物(除有机酸、有机盐)
例如:乙醇、蔗糖、葡萄糖……
非金属氧化物
例如:CO2、SO2……
部分非金属氢化物
例如:CH4、NH3……
复习巩固
下列物质中,能导电的是_______(填序号,下同),属于电解质的是_________,属于非电解质的是________。
①H2SO4 ②稀盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦CH3COOH
⑧熔融的KCl ⑨CO2
②⑥⑧
①④⑦⑧
⑤⑨
单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
酸碱盐导电的条件(水溶液或熔融)?
注意:CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电,是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电,不是其本身电离出离子,故为非电解质。
酸:本身不导电,水溶液导电;
碱和盐:本身不导电,水溶液+熔融态均导电
日常生活中盐酸和醋酸用途
盐酸主要用于卫生清洁,如洁厕剂的主要成分是盐酸(HCl),为什么不用醋酸(CH3COOH)?
为什么除水垢用醋酸(CH3COOH)、而不用盐酸(HCl)?
这是因为盐酸和醋酸的酸性不同,电离程度不同。
醋酸的腐蚀性比盐酸小,比较安全,为什么不用醋酸代替盐酸进行卫生清洁呢?
【实验探究】教材P58【实验3-1】,请同学设计实验,研究在相同条件下,
(以HCl和CH3COOH为例进行研究)不同电解质的电离程度是否有区别?
强电解质和弱电解质
1.1
同浓度盐酸与醋酸的导电性
酸 0.1 mol·L-1盐酸 0.1 mol·L-1醋酸
pH
导电能力
与等量镁条反应现象
实验结论
较小 pH=1
较大 pH≈3
较强
较弱
产生无色气泡较快
产生无色气泡较慢
盐酸中c(H+)更大,说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度
强电解质和弱电解质
1.1
盐酸与醋酸在水中的电离示意图
Cl- H3O+
强电解质
弱电解质
HCl在水中电离示意图 CH3COOH在水中电离示意图
H3O+ CH3COO- CH3COOH
不彻底、可逆过程
完全电离
部分电离
c(HCl)=c(H+)
c(CH3COOH)
c(H+)
盐酸中存在H+、Cl-;无HCl分子
醋酸溶液中存在H+、CH3COO-和CH3COOH分子
强电解质和弱电解质
1.1
强酸:
HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI
强碱:
KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
几乎所有的盐:
NaCl、Na2CO3、CaCO3、AgCl等
活泼金属氧化物:
Na2O、CaO等
水溶液或熔融状态下能全部电离的电解质
强电解质(溶液中只有阴、阳离子)
弱电解质(溶液中既有阴、阳离子,
又有电解质分子)
水溶液或熔融状态下能部分电离的电解质
弱酸:
H2CO3、H2SiO3、H2SO3、CH3COOH、HClO、HF、H3PO4等
弱碱:
NH3·H2O;Cu(OH)2等难溶性的碱
极少数盐:
(CH3COO)2Pb、HgCl2等
H2O
典例剖析
以下九种物质中:①H2SO4 ②稀盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦CH3COOH ⑧熔融的KCl ⑨CO2
其中属于强电解质的是________(填序号,下同),属于弱电解质的是_____。
①④⑧
⑦
BaSO4难溶于水,其水溶液导电性很差,所以BaSO4是弱电解质( )
盐酸的导电性比醋酸的强( )
强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物( )
2.回顾所学内容,判断正误:
电解质的强弱与化学键的种类没有必然联系。
电解质强弱与物质溶解度无关。
强电解质导电性不一定比弱电解质强。
导电性强弱与离子浓度和离子所带电荷数有关。
电离方程式的书写
1.2
请你思考!
如何用化学用语表示电离?
HCl = H+ + Cl-
CH3COOH CH3COO− + H+
电离方程式的书写
1.2
类型 电离特点 电离方程式
强
电
解
质 强酸、强碱、大多数(正)盐 完全电离,用“===” H2SO4===2H++S
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
CuSO4===Cu2++S
强酸的酸式盐 完全电离 NaHSO4===Na++H++S(水溶液)
NaHSO4=Na++HSO4-(熔融状态)
弱酸的酸式盐 酸根离子部分电离 NaHCO3===Na++HC
HC H++C
电离方程式的书写
1.2
弱
电
解
质 一元弱酸、
一元弱碱、
水 部分电离 CH3COOH CH3COO-+H+
NH3·H2O N+OH-
H2O H++OH-
多元弱酸 分步电离,以第一步为主,分步书写 H2SO3 H++HS
HS H++S
多元弱碱 分步电离(较复杂),
一步写出即可 Cu(OH)2 Cu2++2OH-
NaHCO3===Na++
NaHSO4(熔融)===Na++
分步电离
√
1.下列电离方程式中正确的是
A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3===Na++H++
B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO4===Na++H++
C.HClO的水溶液:HClO H++ClO-
D.H2S的水溶液:H2S 2H++S2-
典例剖析
弱电解质的电离平衡
2.1
v
t
v电离
v电离 = v结合
t1
v结合
t0
(分子→离子)
(离子→分子)
【交流讨论】 以CH3COOH为例,讨论电离平衡建立过程
电离
结合
CH3COOH CH3COO-+H+
电离
平衡
弱
等
动
定
变
弱电解质才有电离平衡
V(正)= V(逆) v电离=v结合
动态平衡
各微粒浓度不变
条件改变 → 平衡移动
勒夏特列原理
弱电解质的电离平衡
2.1
定义:
在一定条件下,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,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时达到了电离平衡状态。
提示:一定条件下,弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离,只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。
弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离吗?
典例剖析
1.有关CH3COOH的电离平衡,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CH3COOH达到电离平衡时,v(电离)=v(结合)=0
D.改变条件,CH3COOH的电离平衡可能会发生移动
D
电离平衡的移动
2.2
小孩大哭过后,容易出现抽抽搭搭,停不下来、喘不上气这是为什么呢?
已知人体血液中存在如下平衡:
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO
−
3
人体血液的pH需维持在7.35~7.45。当pH<7.35会导致酸中毒,pH大于7.45会导致碱中毒。
小孩大哭后出现的生理症状,与上述平衡相关,是随着哭泣,呼出大量CO2,平衡发生移动,发生了轻微碱中毒。
1.本质因素:电解质本身的结构和性质,越弱越难电离
取相同体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸,试验其导电能力
离子浓度大,导电能力强
离子浓度小,导电能力弱
电离平衡的移动
2.2
2.外界因素:
影响因素 原因分析 电离平衡移动方向 电离程度变化
温度 电离是吸热过程 升高温度,正向移动 变大
改变弱电解质浓度 加水稀释, 离子碰撞机会减小 正向移动 变大
增大弱电解质的浓度 正向移动 变小
同离子
效应 增大了生成的某离子的浓度 逆向移动 变小
化学反应 减小了生成的某离子的浓度 正向移动 变大
越稀越电离
电离平衡和化学平衡一样,当外界条件改变时符合勒夏特列原理。
电离平衡的移动
2.2
电离平衡的移动
2.2
2.外界因素:
以0.1 mol·L-1醋酸溶液为例,外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+ ΔH>0的影响。
条件改变 平衡移动方向 c(H+) n(H+) 电离程度 导电能力
升高温度 向 移动
加H2O 向 移动
通HCl 向 移动
加少量NaOH(s) 向 移动
加少量CH3COONa(s) 向 移动
加少量CH3COOH(HAc) 向 移动
加入镁粉 向 移动
右
增大
增大
增大
增强
右
减小
增大
增大
减弱
左
增大
增大
减小
增强
右
减小
减小
增大
增强
左
减小
减小
减小
增强
右
增大
增大
减小
增强
右
减小
减小
增大
增强
导电能力与平衡移动方向无必然关系,取决于溶液中的离子浓度
电离平衡的移动
2.2
小孩大哭后出现出现轻微碱中毒后,如何缓解中毒症状呢?
直接吸入大量CO2合理吗?
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO
−
3
需要控制条件,使上述平衡正向移动
可用纸袋,罩于鼻、口上再呼吸,增加动脉血CO2浓度。
及时就医
电解质溶液的导电性
2.3
1.导电原理:电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子,定向移动,形成电流
✪注意 金属导电是因为其含有自由移动的电子。
2.影响因素
✪提示 离子浓度越大,所带电荷越多,导电能力越强。
离子浓度
离子所带电荷多少
典例剖析
1.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是( )
A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2
B.0.01 mol/L HClO溶液的c(ClO-)<0.01 mol/L
C.NaClO的电离方程式:NaClO Na+ + ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
B
2.在0.1 mol·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
A
3.如图纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量,下列说法正确的是 ( )
A.曲线A可以表示NaCl固体中滴加蒸馏水
B.曲线B可以表示CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C.曲线C可以表示Ba(OH)2溶液中通入过量CO2
D.曲线D可以表示稀氨水中滴加等浓度的稀醋酸
典例剖析
C
典例剖析
4、化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡,故可作酸碱指示剂
HIn(aq) H+(aq) +In-(aq)
(红色) (黄色)
现把下列物质溶于水配成0.02 mol·L-1的水溶液,其中能使指示剂显黄色的是( )
①HCl ②SO2 ③NaCl ④NaHSO4 ⑤氨气 ⑥Na2O2 ⑦Na2CO3
A.①②④ B.①④ C.⑤⑥⑦ D.⑤⑦
D
典例剖析
5.某化学小组在一定温度下,将冰醋酸加水稀释,溶液的导电
能力I 随加入水的体积V变化的曲线如图所示。
(1)O点导电能力几乎为0的原因是___________________________________________。
(2)图像中a~b阶段,加水稀释,溶液中c(H+)如何变化?______,简述原因:____________________________________________________________________
________________________________。
增大
加水稀释,醋酸的电离平衡向右移动,n(H+)增大,但溶液体积增大没有n(H+)增大的明显,因而c(H+)增大
O点冰醋酸中没有水,醋酸未电离,无离子存在
(3)图像中b~c阶段,加水稀释,溶液中c(H+)如何变化?______,简述原因:_______________________________________________________________________。
减小
加水稀释,电离平衡向右移动,但溶液体积增大比n(H+)更明显,因而c(H+)减小
课堂小结
电离平衡
强电解质和
弱电解质
平衡的建立与特征
影响因素:
弱电解质的电离平衡
内因——电解质本身
外因——温度、浓度
完全电离
部分电离
电离方程式的书写
强电解质在溶液中完全电离,用“=”
弱电解质在溶液中部分电离,用“ ”
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本课结束,谢谢!
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