3.2 弱电解质的电离平衡 第1课时（教学课件）化学沪科版2020选择性必修1

第3章 水溶液中的离子反应与平衡 3.2 弱电解质的电离平衡 第1课时 弱电解质的电离平衡 影响电离平衡的因素 2 弱电解质的电离平衡建立 1 4.理解温度、浓度等外界条件对电离平衡的影响。 1.通过实验探究，理解强电解质和弱电解质的概念，能对常见的强、弱电解质进行分类。 3.理解弱电解质电离平衡的建立过程，掌握弱电解质电离平衡的特征。 2.掌握强、弱电解质电离方程式的书写方法。 盐酸和醋酸是生活中经常用到的酸。盐酸常用于卫生洁具的清洁。 醋酸的腐蚀性比盐酸的小，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢? 有效成分 是盐酸 01 弱电解质的电离平衡建立 盐酸和醋酸都是电解质，那么，相同条件下，不同电解质的电离程度是否有区别? 下面我们通过实验来进行探讨和总结。 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。 实验方案 镁条 0.1 mol·L-1 HCl 0.1 mol·L-1 CH3COOH 酸 pH 导电 能力 与镁条反应 盐酸 (0.1 mol·L-1) 醋酸 (0.1 mol·L-1) 强电解质和弱电解质 盐酸和醋酸在水中的电离 酸 pH 导电能力 与镁条 反应 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸 1.0 约为3.0 迅速产生 大量气泡 产生气泡 相对较慢 强 弱 实验分析 强电解质和弱电解质 盐酸和醋酸在水中的电离 为何相同浓度的盐酸和醋酸氢离子与等体积镁条反应有如此差异? 实验表明， 相同物质的量浓度的盐酸和醋酸的pH、导电能力及与活泼金属反应的剧烈程度都有差别，这说明两种酸中H+浓度是不同的， 即HCl和CH3COOH的电离程度不同。 HCl全部电离 0.1 mol/L 醋酸 0.1 mol/L 盐酸 CH3COOH部分电离 不存在 溶质分子 CH3COOH CH3COO− 存在 溶质分子 强电解质和弱电解质 电离行为微观示意图对比 强酸(六大强酸) 依据电解质电离程度的差异对电解质进行分类 强电解质 HCl、H2SO4 HNO3、HClO4 HBr、HI 强碱(四大强碱) 大多数盐 KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH) NaCl Na2CO3 CaCO3 AgCl等 在水溶液中能够全部电离的电解质。 强电解质和弱电解质 分类依据 弱酸 弱碱 极少数盐 H2O 在水溶液中只有部分电离的电解质。 弱电解质 H2CO3 CH3COOH HClO HF 等 NH3·H2O Cu(OH)2 Mg(OH)2 等 (CH3COO)2Pb HgCl2 等 依据电解质电离程度的差异对电解质进行分类 强电解质和弱电解质 分类依据 有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH3COO)2Pb 等。 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。 电解质强弱与物质溶解度无关，如AgCl虽难溶于水，但为强电解质。 (CH3COO)2Pb⇌2CH3COO-＋Pb2+ 电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般强电解质含有离子键和强极性共价键，但含有强极性共价键的化合物不一定是强电解质，如 HF 是弱电解质。 强电解质和弱电解质 注意事项 【例2】下列物质中，属于电解质的是____________ (填序号，下同)，属于非电解质的是________，属于强电解质的是__________，属于弱电解质的是________。 ①H2SO4 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤乙醇 ⑥铜 ⑦H2CO3 ⑧氯化氢 ⑨CH3COOH ⑩氨气 ⑪CO2 【例1】回顾所学内容，判断正误： (1)BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质( ) (2)HClO为弱酸，故NaClO为弱电解质( ) (3)强电解质在溶液中不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中存在溶质分子 ( ) ①④⑦⑧⑨ ⑤⑩⑪ ①④⑧ ⑦⑨ 观察盐酸和醋酸溶液中的微粒，我们如何将其用化学方式进行表达? NaOH:_________________________ H2SO4 :________________________ H2SO4 2H+ + SO 2− 4 NaOH Na+ + OH− NaHSO4:_________________________ (NH4)2SO4 :____________________________ NaHSO4 Na++ H+ + SO42- NaHCO3:_________________________ (NH4)2SO4 2NH4+ + SO42- NaHCO3 Na++ HCO3- 强电解质 全部电离 用“＝”连接 如何表示呢? 强电解质和弱电解质 电离过程符号的表达 Al(OH)3 CH3COOH :__________________________ NH3·H2O :_________________________ Fe(OH)3 :__________________________ H2CO3 :_____________________ ______________________ HCO3- H+ + CO32- CH3COOH CH3COO− + H+ NH3·H2O NH4+ + OH− H+ + HCO3- H2CO3 Fe(OH)3 Fe3+ +3OH- +H2O⇌ [Al(OH)4]- + H+(酸式电离) (碱式电离) 3OH-+Al3+⇌ 分步电离，一步书写 多元弱碱 分步电离，分步书写 多元弱酸 弱电解质 部分电离 用“⇌”连接 强电解质和弱电解质 电离过程符号的表达 我们都知道CH3COOH CH3COO-+H+ 是部分电离，如何理解呢?从左向右，可看做是离子化过程。改变条件，如增加c(CH3COO-)，则离子化程度加大，那是否存在从右向左的分子化过程呢? 往0.1mol/L CH3COOH加入少量0.1mol/L CH3COONa，用pH计测量溶液的pH值，与0.1mol/L CH3COOH的pH值相比，pH值变大 实验方案 电离平衡状态 实验探究：盐酸和醋酸在水中的电离 为什么溶液pH值会变大呢? 电离初始，弱电解质分子电离成离子的速率随着分子的减小而逐渐减小；同时离子结合成分子的速率随着离子浓度的增大而逐渐增大。一段时间后，两者的速率相等，达到电离平衡状态。 结论： 电离平衡与化学平衡相类似，均在同一时间，同一条件下正逆方向同时进行。 时间 O 反应 速率 弱电解质分子 电离成离子的速率 离子结合成 弱电解质分子的速率 两种速率相等， 处于电离平衡状态 电离平衡状态 电离平衡的建立 —研究对象为弱电解质 —电离平衡与化学平衡一样是动态平衡 —达到平衡时，溶液中离子浓度和分子浓变浓度度都保持不变 —弱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 弱 等 动 定 变 —条件改变改变，电离平衡发生发生移动，各粒子的浓度都要发生改变 1 2 3 4 5 弱 等 动 定 变 (简称“弱质”) 电离平衡状态 弱电解质的电离的特征 02 影响电离平衡的因素 外界条件改变 弱电解质电离平衡与其他化学平衡一样，属于动态平衡 温度 浓度   电离平衡会发生移动 对于同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间通过碰撞结合成分子的机会越少，电离程度越大。 当温度变化时候，电离平衡会如何移动? 讨论 pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表所示： 温度 pH 20 ℃ 3.05 24 ℃ 3.03 (已知pH越小，c(H+)越大) 思考：醋酸的电离过程是吸热过程还是放热过程? ΔH ＞0 温度升高，电离平衡正向移动 温度升高，溶液pH下降，c(H+)增大 CH3COOH CH3COO− + H+ 电离平衡状态 影响电离平衡的因素——温度 讨论弱电解质的电离程度时候，应当指出该弱电解质中溶质的浓度和温度。如不注明温度，通常指25 ℃。 电离平衡状态 影响电离平衡的因素——温度 改变条件 加水稀释 滴入冰醋酸 加CH3COONa (s) 加NaOH(s) 加入镁粉 平衡移动方向         n(H+)         c(H+)         溶液导电能力         向右 向左 增大 减弱 增强 减小 向右 增大 增大 减小 减小 增强 向右 减小 减小 增强 向右 减小 减小 增强 【例1】 平衡体系回答问题 CH3COOH CH3COO− + H+ 因素一 温度 电离过程是一个_____热的过程，故升高温度，电离平衡___________；降低温度，电离平衡___________ 。 吸热 向右移动 向左移动 稀释能______弱电解质的电离； 加快 注意：电离程度增大，离子浓度不一定增大。 因素二 浓度 加入含有弱电解质离子的强电解质时，电离平衡向左移动； 加入能与弱电解质离子反应的物质时，电离平衡向右移动。 因素三 其他因素 电离平衡状态 归纳总结：影响电离平衡的因素 【例1】在稀氨水中存在下列平衡：NH3 + H2O NH3·H2O NH4++ OH— ，对于该平衡，下列叙述正确的是 A．加入少量NH4Cl固体，平衡逆向移动，溶液的c(OH-)减小 B．通入少量氨气，平衡正向移动，c (NH3·H2O) 减小 C．加入少量NaOH固体，并恢复至室温，平衡逆向移动，NH3·H2O的电离平衡常数减小 D．加水稀释，NH3·H2O的电离程度及c ( OH— ) 都增大 A 阿仑尼乌斯酸碱理论(酸碱离子论) 瑞典 阿伦尼乌斯 1887年提出了关于酸碱的本质观点——酸碱电离理论。在酸碱电离理论中，酸碱的定义是：凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是H+的物质叫酸；电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱，酸碱反应的本质是H+与OH-结合生成水的反应。 该不能解释NH3和HCl在空气中能发生反应，所以该酸碱理论太过于狭义。 2.下列电离方程式书写正确的是 (　　) A.水溶液中NaHSO4的电离：NaHSO4＝Na+ + H+ + SO42- 1.下列有关叙述中正确的是 (　　) A.强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的 B.CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质 C.碳酸钙在水里的溶解度很小，所以碳酸钙是弱电解质 D.强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的水溶液导电能力强 A B.H2CO3的电离:H2CO3 ⇌ 2H+ + CO32- C.Al(OH)3的碱式电离:Al(OH)3＝Al3++3OH- D.水溶液中NaHSO3的电离:NaHSO4⇌3Na++HSO3- 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 C 4.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 5.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 3.2 弱电解质的电离平衡 第1课时 弱电解质的电离平衡 强电解质 弱电解质 分类 定义 分类 电离平衡状态 定义 电离方程式的书写 电离方程式的书写 平衡的建立 弱电解质的电离的特征 电离平衡的移动 感谢 您的聆听 THANKS