内容正文:
第一节 电离平衡
选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第1课时 强电解质和弱电解质
读课本及笔记本,完成下列问题
1.电解质和非电解质的定义?
2.电解质和非电解质的类别?
3.强电解质和弱电解质的定义?
4.强电解质和弱电解质的类别?
学习目标:
1.掌握强弱电解质的定义及具体类别
2.了解电离平衡概念,会书写电离方程式
3.能运用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡
电解质与非电解质定义、分类?
定义 种类 本质区别 相同点
电解质
非电解质
课前回顾
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物。
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
非金属氧化物、大多数有机物、部分非金属氢化物等。
在水溶液里或熔融状态下自身能否发生电离
均为
化合物
2.电解质为什么会导电?
在水溶液里或熔融状态下能自身电离出自由移动的离子,且在电场作用下定向运动。
3.能导电的都是电解质吗?电解质一定能导电吗?
电解质不一定导电,导电的不一定是电解质。
例如:氯化钠固体、氯化钠水溶液、Cu丝。
非电解质不导电,不导电的不一定是非电解质。
例如:氢气 、氯化钠固体。
4.电解质导电能力与什么有关?
溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数
1.电解质、非电解质的前提必须为化合物,故单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。
3.是否为电解质与其溶解度无必然联系
2.电解质必须是化合物本身能电离出离子,否则不属于电解质。
例如:NH3、SO2、CO2
4.电解质的导电:导电的条件是溶于水或熔融状态
导电的本质是自由离子的定向移动
导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关
疑点突破:
下列物质中: ①NaOH溶液 ②NaCl ③盐酸 ④CO2
⑤CaCO3 ⑥ Fe ⑦硫酸 ⑧乙醇 ⑨熔融CaCl2 ⑩Na2O
属于电解质的是: ;
属于非电解质的是: ;
②⑤⑦⑨⑩
④⑧
1
问题思考
酸碱盐都是电解质,在水中都能电离成离子,不同电解质的电离程度是否相同?
盐酸和醋酸是生活中常用的酸,盐酸常用于洁具的清洗和除垢,醋酸的腐蚀性较小,比较安全,为什么不用醋酸代替盐酸?
【实验3-1】
取相同体积、0.1 mol/L的盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。
酸 0.1 mol/L HCl 0.1mol/L CH3COOH
pH
导电能力
与镁条反应
1.0
3.0
镁条表面产生气泡较快
镁条表面产生气泡较慢
导电能力强
导电能力弱
溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数
3)为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中,H+浓度却不同?
根据实验现象,讨论下列问题
1)镁条和酸的反应的实质是什么?(尝试写出离子方程式)
2)当酸溶液的物质的量浓度相等时,溶液中的H+浓度是否相等? 哪些实验现象可以证明?
Mg+2H+ = Mg2++H2↑
反应速率不同,pH不同,说明盐酸和醋酸中的H+浓度是不同的。
说明HCl和CH3COOH的电离程度不同。HCl的电离程度大于CH3COOH
盐酸与醋酸在水中的电离示意图
观察两种溶液中溶质微粒有多少种?
说明: HCl分子在水中完全电离, 醋酸分子在水中部分电离
一、强电解质和弱电解质
①定义:在水溶液中能够全部电离的电解质。
③类别:
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
绝大多数盐(包括难溶盐):NaCl、NH4Cl、BaSO4等
活泼金属氧化物:Na2O等
活泼金属氢化物:NaH
②特点:完全电离,只有离子,无分子,不可逆。
电离方程式用“=”连接
1、强电解质
电解质强弱与物质溶解度无关
2、弱电解质
①定义:在水溶液中能够部分电离的电解质。
②特点:不完全电离,既有分子又有离子,可逆。
存在电离平衡,电离方程式用“ ”连接
③类别:
弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、CH3COOH等。
弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等。
极少数盐:(CH3COO)2Pb、HgCl等。
水:H2O是极弱电解质
定义 种类 本质区别 相同点
强电解质
弱电解质
在水溶液中能够全部电离的电解质。
强酸、强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物、活泼金属氢化物
在水溶液中能够部分电离的电解质。
弱酸、弱碱、极少数盐、水
能否完全电离
都是电解质
强弱电解质区分方法:
①在相同浓度相同类型下测pH;
②测相同浓度下的导电能力
③弱电解质溶液中存在除水外的弱电解质分子
现有如下物质:①饱和食盐水,②Cu ,③液态HCl, ④冰醋酸,
⑤蔗糖溶液,⑥液氨,⑦氨水,⑧胆矾晶体,⑨石墨, ⑩无水乙醇
请用物质的序号填写下列空白。
(1)能够导电的有: ;
(2)属于电解质的有: ;
(3)属于非电解质的有: 。
(4)属于强电解质的有: ;
(5)属于弱电解质的有: ;
①②⑦⑨
③④⑧
④
⑥⑩
②⑧
课堂练习
二、电离方程式的书写
1.强电解质
完全电离,符号用“=”
2.弱电解质
部分电离,符号用“⇌”
CH3COONH4 = CH3COO - + NH4+
Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH -
(1)一元弱酸弱碱的电离:
NH3·H2O⇌NH4+ + OH -
多元弱酸溶液的的酸性主要由第一步电离决定
(3)多元弱碱分步电离,但用一步电离表示
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主
强等号、弱可逆
多元弱酸分步写
多元弱碱一步完
(主)
H2CO3 H+ + HCO3-
(次)
HCO3- H+ + CO32-
Fe(OH)3 Fe3++3OH-
(4)酸式盐的电离
①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离
②弱酸的酸式盐在水溶液中第一步完全电离
弱酸的酸式盐中酸根离子不完全电离
NaHSO4
=Na++H++SO42—
=Na++HSO4—
NaHSO4
(熔融)
③无论强酸的酸式盐还是弱酸的酸式盐,在熔融状态下均完全电离出金属阳离子与酸式酸根离子
NaHCO3
=Na++HCO3—
HCO3- H+ + CO32-
(熔融状态下,共价键不断裂)
请写出H2SO4、CH3COOH、H3PO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、Fe(OH)3、NaH2PO4 在水溶液中的电离方程式。
1)开始时,V电离 和 V结合怎样变化?
2)当V电离 = V结合时,可逆过程达到一种什么样的状态?画出V~t图。
思考:在一定的条件下,往一杯水中加进一定量的冰醋酸会发生如何的变化?
CH3COOH CH3COO - + H+
电离
结合
c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) v(电离) v(结合)
醋酸初溶于水时
接着
最后
0(最小)
0(最小)
最大
增大
最大
0(最小)
增大
减小
减小
增大
不变
不变
不变
不变
不变
电离平衡状态建立
反应速率
V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离平衡状态建立示意图
时间
三、电离平衡
2.特征
1.定义:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时, 电离过程就达到了平衡状态 ― 电离平衡
动:电离平衡是一种动态平衡
定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变
变: 条件改变时,电离平衡发生移动。
等:V电离 = V结合≠0
逆:弱电解质的电离是可逆过程
3、影响电离平衡的因素
(1)内因:电解质本身性质。通常越弱越难电离
(2)外因:溶液的温度、浓度等。
浓度越大,电离程度越小;
加水稀释,平衡向电离方向移动,电离程度增大。
②浓度:
① 温度:
电离是吸热过程,升温平衡将向电离方向移动,电离程度增大。
越热越电离
越稀越电离
在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时,
可使平衡向电离的方向移动。
b.化学反应
在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质时,
电离平衡向结合方向移动。
a.同离子效应
③外加电解质:
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 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
相同体积,相同浓度的
强酸HA与弱酸HB 相同体积,相同c(H+)
(相同PH)的
强酸HA与弱酸HB
c(H+)浓度
与金属反应的起始速率
与过量的碱反应时消耗碱的量
与过量活泼金属反应产生H2的量
c(A-)与c(B-)大小
加水稀释相同倍数后酸性
溶液的导电性
HA>HB
HA>HB
HA=HB
HA=HB
HA>HB
HA>HB
HA>HB
HA=HB
HA=HB
HA<HB
HA<HB
HA=HB
HA<HB
HA=HB
Lavf57.62.100
$