3.1.2 弱电解质的电离平衡-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第2课时 弱电解质的电离平衡 第一节 电离平衡 第三章 水溶液中的离子平衡 学习目标 重点 理解弱电解质电离平衡的建立过程及特征； 掌握浓度、温度等条件对电离平衡移动的影响规律，能运用平衡移动原理解释相关现象。 难点 深入理解电离平衡动态本质，突破 “多条件同时改变时电离平衡移动方向的判断”； 准确运用电离平衡原理，解释复杂情境问题（，理解平衡移动与溶液性质变化的内在逻辑。 化学与生活 大家在生活中经常会用到食醋（主要成分醋酸，弱电解质 ）和氨水（弱电解质溶液 ）。比如，用食醋除水垢时，会发现刚开始反应有气泡，随着反应进行，气泡产生速率好像有变化；而氨水，有时候闻着气味浓，有时候又淡一些。这是为什么呢？其实呀，这和醋酸、一水合氨在水溶液中的电离情况有关！它们作为弱电解质，在水中存在特殊的 “平衡状态”—— 电离平衡。今天，咱们就一起走进 “弱电解质的电离平衡”，探究这些生活中常见溶液背后的化学奥秘，看看弱电解质的电离平衡是如何建立、变化，又怎样影响物质性质的 ！ 弱电解质的电离平衡 水 冰醋酸 醋酸分子与水分子作用并发生电离的过程示意图 CH3COOH + H2O CH3COO - + H3O+ 醋酸在水溶液中的电离方程式可表示为： CH3COOH CH3COO - + H+ 电离 结合 温故知新： 为什么醋酸的电离用“ ”表示？你能否从微观角度给出解释？ 随着电离的进行，CH3COOH电离成H+和CH3COO-的速率越来越小，而H+和CH3COO-结合成CH3COOH的速率越来越大，最后两者相等。溶液中CH3COOH的浓度越来越小直至不变，H+和CH3COO-的浓度越来越大直至不变。 水合氢离子 H3O+中的H2O可省略不写 水 冰醋酸 CH3COOH CH3COO - + H+ 电离 结合   c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) v(电离) v(结合) 开始时           接着           最后           0 0 最大 最大 0 增大 增大 减小 减小 增大 不变 不变 不变 不变 不变 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？ 弱电解质的电离平衡 0 0 最大 最大 0 增大 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   c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) v(电离) v(结合) 开始时           接着           最后           弱电解质的电离平衡 弱电解质电离过程中离子生成和结合成分子的速率随时间的变化如图所示： 反应速率 处于电离平衡状态 时间 弱电解质分子电离 弱电解质分子电离 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。 电离平衡也是一种化学平衡 弱电解质的电离平衡 动：电离平衡是一种动态平衡 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 定：平衡时分子、离子的浓度不再变化 弱：研究对象是弱电解质 —勒夏特列原理 电离平衡的特征 在一定温度下，当弱电解质溶于水，在水分子的作用下，弱电解质分子电离出离子，而电离产生的离子又可以重新结合成分子。弱电解质的电离过程是可逆的，这两种相反的趋势最终将达到电离平衡状态。 电离平衡也是一种化学平衡 弱电解质的电离平衡 如0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)在1×10-3 mol·L-1左右。 1.电离过程是吸热的。 2.弱电解质的电离属于可逆过程，分子、离子共存。 3.弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。 4.电离方向是微粒数增多的过程。 弱电解质电离的特点 弱电解质的电离平衡 2.将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是(　　) A．CH3COOH的浓度达到1 mol·L－1 B．H＋的浓度达到0.5 mol·L－1 C．CH3COOH的浓度、CH3COO－的浓度、H＋的浓度均为0.5 mol·L－1 D．CH3COOH分子电离成离子的速率和离子重新结合成CH3COOH分子的速率相等 D 弱电解质的电离平衡 弱电解质电离的影响因素 1.内因：弱电解质本身的性质（决定性因素），电解质越弱，其电离程度越小。 2.外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。 （2）浓度 加水稀释时，电离平衡右移，电离程度增大。 增大弱电解质的浓度，电离平衡右移，但电离程度减小； （1）温度：一般情况下，弱电解质的电离是吸热过程，温度升高，电离平衡右移，电离程度增大。 勒夏特列原理（化学平衡移动原理）也适用电离平衡 “越热越电离” “越稀越电离” 加水稀释能促进弱电解质的电离，弱电解质的电离程度增大，但离子浓度却是减小的。 如0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(H＋)、c(CH3COOH)、c(CH3COO－)都是降低的。 注意：加入同浓度的弱电解质溶液→平衡不移动→各微粒浓度不变、电离程度不变。 （3）同离子效应：在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡左移，电离程度减小。 “加同离子抑制电离” 弱电解质电离的影响因素 CONTENTS 目录 （4）化学反应：若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应，则电离平衡右移，电离程度增大。 注意： 1.电离不是化学反应，电离平衡也不属于化学平衡，但可以类比化学平衡来理解与分析。 2.弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。 3.电离过程一般△S＞0，△H＞0（HF除外） 弱电解质电离的影响因素 “反应离子促进电离” 以醋酸的电离平衡为例： △H>0 外界条件对电离平衡的影响可归纳如下： 条件改变 平衡移动方向 电离程度 c(H+) c(CH3COO-) 导电能力 通入HCl(g) 加入冰醋酸 加入氢氧化钠固体，恢复至原温度 左移 右移 右移 减小 减小 增大 增大 增大 减小 减小 增大 增大 增强 增强 增强 弱电解质电离的影响因素 以醋酸的电离平衡为例： △H>0 外界条件对电离平衡的影响可归纳如下： 条件改变 平衡移动方向 电离程度 c(H+) c(CH3COO-) 导电能力 加入醋酸钠固体 加水 升高温度 加入氯化钠固体 左移 右移 右移 不移动 减小 增大 增大 不变 减小 减小 增大 不变 增大 减小 增大 不变 增强 减弱 增强 增强 弱电解质电离的影响因素 注意事项 ①电离平衡正向移动，电离程度不一定增大。如增大弱电解质浓度，电离平衡向右移动，但电离度减小 ②电离平衡向右移动，弱电解质的分子浓度不一定减小，弱电解质电离出的离子浓度可能减小。如增大弱电解质浓度，电离平衡向右移动，但弱电解质的分子浓度增大；加水稀释电解质的稀溶液，电离平衡向右移动，但弱电解质电离出的离子浓度、弱电解质分子浓度均减小。 弱电解质电离的影响因素 CONTENTS 目录 弱电解质溶解与稀释过程分析 以冰醋酸为例，如图所示为20 mL冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率变化曲线。 注：电导率表示物质导电的性能，电导率越大，物质的导电性能越强，反之越弱。 开始加水时，电离平衡向右移动，电离程度的增大是主要影响因素(b点以前)，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强； b · 当离子浓度增大到最大时再加水稀释，虽然电离平衡向右移动，离子数目增多，电离程度增大，但溶液体积的增大是主要影响因素(b点以后)，离子浓度减小，导电能力减弱。 弱电解质电离的影响因素 有关变化如下： (1)CH3COOH的电离程度一直增大，c(CH3COOH)一直减小； (2)电离产生的H+、CH3COO-数目一直增大，但溶液中c(CH3COO-)、c(H+)先增大后减小； (3)溶液中离子总浓度先增大后减小，故溶液的导电能力先增强后减弱。 b · 弱电解质溶解与稀释过程分析 弱电解质电离的影响因素 弱电解质溶解与稀释过程分析 以冰醋酸为例，开始加水时，弱电解质的 电离平衡向右移动，离子数目增多，离子 浓度增大，导电能力增强；当离子浓度增 大到最大时再加水稀释，尽管电离平衡向 右移动，离子数目增多，电离程度增大， 但离子浓度减小，导电能力减弱。溶解冰 醋酸并稀释的过程中，c(H+)与加入水的体积V(H2O)的关系如图所示。 c(H+)/(mol·L·-1) V(H2O) 弱电解质电离的影响因素 CONTENTS 目录 弱电解质的判断方法 从是否完全电离的角度证明 ①测定酸溶液的pH 若测得0.1mol/L的HA溶液的pH=1，则HA为强酸；若pH＞1，则HA为弱酸。 ②测定等浓度溶液的导电性 与等浓度的盐酸相比，若导电性和盐酸相同，则HA为强酸；若导电性小于盐酸，则HA为弱酸。 ③观察等浓度溶液与金属的反应速率 与等浓度的盐酸相比，若产生气泡的速率和盐酸相同，则HA为强酸；若产生气泡的速率小于盐酸，则HA为弱酸。 CONTENTS 目录 从是否存在电离平衡的角度证明 ①测定HA溶液稀释一定倍数后pH的变化 将pH=3的HA溶液稀释至原体积的100倍，再测定其pH，若pH=5则HA为强酸；若pH＜5，则HA为弱酸。 ②测定升温后HA溶液pH的变化 若升温后溶液的pH几乎不变，则HA为强酸；若升温后溶液的pH显著减小，则HA为弱酸。 弱电解质的判断方法 CONTENTS 目录 从“强酸制弱酸”的角度证明 ①将酸所对应的盐溶液与弱酸反应 将CO2通入NaA溶液，有HA生成，说明HA的酸性弱于碳酸。 ②HA与弱酸盐反应 将HA溶液与NaHCO3溶液混合，若HA溶液不能与NaHCO3溶液，说明HA的酸性弱于碳酸。 弱电解质的判断方法 CONTENTS 目录 1.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NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、和OH－的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱 D 随堂测试 CONTENTS 目录 2.在0.1 mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡：HCNH＋＋CN－，下列叙述正确的是(　　) A．加入少量NaOH固体，平衡正向移动 B．加水，平衡逆向移动 C．滴加少量0.1 mol·L－1的HCl溶液，溶液中c(H＋)减小 D．加入少量NaCN固体，平衡正向移动 A 随堂测试 CONTENTS 目录 随堂测试 3.将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是(　　) A．CH3COOH的浓度达到1 mol·L－1 B．H＋的浓度达到0.5 mol·L－1 C．CH3COOH的浓度、CH3COO－的浓度、H＋的浓度均为0.5 mol·L－1 D．CH3COOH分子电离成离子的速率和离子重新结合成CH3COOH分子的速率相等 D 随堂测试 3.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是（ ） A．相同c（H+）的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等 B．常温下，测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的c（H+）=10-4 mol·L-1 C．常温下，将c（H+）=0.1 mol·L-1的醋酸溶液稀释1000倍，测得c（H+）>10-4 mol·L-1 D．相同浓度的盐酸和醋酸，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱 A CONTENTS 目录 随堂测试 4.稀氨水中存在着平衡：NH3·H2O＋OH－，若要使平衡向逆方向移动，同时使c平(OH－)增大，应加入适量的( ) ①NH4Cl固体　②硫酸　③NaOH固体　④水  ⑤MgSO4固体 A．①②③ B．③⑤ C．③ D．③④ CONTENTS 目录 随堂测试 6．【双选】c(H＋)相等的盐酸(甲)和醋酸(乙)，分别与锌反应，若最后锌已全部溶解且放出气体一样多，则下列说法正确的是(　　) A．反应开始时的速率：甲>乙 B．反应结束时的c(H＋)：甲<乙 C．反应开始时的酸的物质的量浓度：甲＝乙 D．反应所需时间：甲>乙 BD CONTENTS 目录 $