3.1.1 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡课件2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
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内容正文:
人教版(2019)· 化学 · 选择性必修1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡 · 第一节 电离平衡
强电解质和弱电解质
弱电解质的电离平衡
第 1 课时 · 授课课件
实验探究 · 概念建构 · 平衡思想
高二化学 · 课堂同步
第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时
学习目标与重难点
学习目标
OBJECTIVES
对应课标:认识电解质在水溶液中的行为差异
核心素养:宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想
01
了解强、弱电解质与物质结构的关系
能从化学键与化合物类型的角度,把常见物质归入强电解质、弱电解质或非电解质。
02
理解弱电解质的电离平衡
能描述电离平衡的建立过程,说出"逆、等、动、定、变"五大特征。
03
掌握浓度等条件对电离平衡的影响
会判断稀释、加热、加同离子、加反应试剂等条件下平衡移动的方向。
重点
强电解质和弱电解质的概念
难点
弱电解质的电离平衡及其移动
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 情境导入
同样浓度、同样体积的
盐酸和醋酸,
酸性一样强吗?
醋酸是厨房里的酸,盐酸是实验室里的酸,化学式不同、气味不同。但"酸性"的本质是溶液中 H⁺ 的浓度——它由什么决定?
线索:电解质在水中"电离"的程度可能不同。
请设计实验加以比较
指标一
测 pH 的大小
pH 越小,c(H⁺) 越大
指标二
测溶液的导电能力
离子浓度与电荷数决定导电性
指标三
加等量镁条看气泡快慢
反应实质:Mg 与 H⁺ 的反应
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 实验探究
【实验 3-1】比较 0.1 mol/L 的盐酸与醋酸
①
取液
取相同体积的
0.1 mol/L 盐酸
与 0.1 mol/L 醋酸
②
测 pH
用 pH 试纸分别
测定两种酸溶液
的 pH
③
测导电性
串联在同一线路中
比较灯泡亮度
(或用导电仪)
④
加镁条
分别加入大小、
形状相同的镁条
观察气泡快慢
⑤
记录比较
记录三项指标
的实验现象
并得出结论
反应原理(与镁条反应的实质是 Mg 与 H⁺ 的反应)
Mg + 2H⁺ === Mg²⁺ + H₂↑ Mg + 2CH₃COOH === Mg²⁺ + 2CH₃COO⁻ + H₂↑
观察要点:气泡产生的快慢直接反映溶液中 c(H⁺) 的大小,进而反映两种酸电离程度的差异。
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 实验结论
实验现象:差别在哪里?
0.1 mol/L 盐酸(HCl)
pH 试纸
pH 较小
导电能力
较强,灯泡更亮
加镁条
反应剧烈,气泡产生快
0.1 mol/L 醋酸(CH₃COOH)
pH 试纸
pH 较大
导电能力
较弱,灯泡更暗
加镁条
反应缓慢,气泡产生慢
结论:相同浓度时两溶液的 c(H⁺) 不同 —— HCl 在水中完全电离,CH₃COOH 只能部分电离
电解质在水中电离的程度存在差异,由此把电解质分为强电解质和弱电解质。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 概念建构
强电解质与弱电解质
强电解质
完全电离
溶于水后能完全电离的电解质,电离过程不可逆,溶液中不存在电解质分子。
电离方程式(用 ===)
HCl === H⁺ + Cl⁻
Na₂SO₄ === 2Na⁺ + SO₄²⁻
NaOH === Na⁺ + OH⁻
主要包括:强酸(H₂SO₄、HNO₃、HCl)、强碱(KOH、NaOH)、绝大多数盐。
弱电解质
部分电离
溶于水后只能部分电离的电解质,电离可逆,溶液中分子与离子共存。
电离方程式(用 ⇌)
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻
主要包括:弱酸(CH₃COOH、HClO、H₂CO₃)、弱碱(NH₃·H₂O、Cu(OH)₂)、水及极少数盐。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 与化合物类型的关系
强、弱电解质与化合物类型的关系
易错
绝大多数盐是强电解质,但极少数盐(如 (CH₃COO)₂Pb)虽溶于水却部分电离,属于弱电解质。
化合物
离子化合物
共价化合物
强电解质
绝大多数盐:NaCl、Na₂SO₄、CaCO₃
强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)₂
强电解质
强酸:HCl、H₂SO₄、HNO₃
具有强极性键,水中完全电离
弱电解质
弱酸:CH₃COOH、HClO、H₂CO₃
弱碱:NH₃·H₂O、Cu(OH)₂,以及水
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 归纳对比
强、弱电解质比较一览
对比项目 强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中完全电离的电解质 在水溶液中部分电离的电解质
化学键种类 离子键、强极性键 极性键
化合物类型 离子化合物,某些极性共价化合物 某些具有极性键的共价化合物
电离程度 完全电离 部分电离
电离过程 不可逆,不存在电离平衡 可逆,存在电离平衡
表示方法 用 === 用 ⇌
溶液中溶质微粒 全部是离子,无溶质分子 离子和分子共存
示例 H₂SO₄ === 2H⁺ + SO₄²⁻ CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
判断角度:一看结构(键型),二看在水中能否完全电离 —— 后者是根本依据。
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 易错辨析
三个"无关":强弱与什么没关系?
① 电解质强弱 与 导电能力无必然联系
溶液导电能力取决于离子浓度的大小和离子所带电荷数,与电解质强弱没有必然联系。
反例:强电解质溶液若极稀,离子浓度很小,导电能力也很弱;强电解质溶液的导电能力不一定强。
② 电解质强弱 与 溶解度无必然联系
BaSO₄、CaCO₃ 难溶,但溶于水的部分完全电离,仍是强电解质;(CH₃COO)₂Pb 可溶却部分电离,是弱电解质。
③ 电解质强弱 与 化学键无必然联系
强电解质一般含离子键或强极性键,但含强极性键的化合物不一定是强电解质,如 HF 是弱电解质。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 方法归纳
如何证明一种酸是弱电解质?(以弱酸 HA 为例)
角度一:弱电解质不能完全电离
① 测一定浓度 HA 溶液的 c(H⁺):如 0.1 mol/L 醋酸 pH > 1,说明 c(H⁺) < 0.1 mol/L。
② 与同浓度盐酸比较导电能力:导电性更弱,说明离子浓度更小。
③ 与同浓度盐酸分别与锌反应,比较产生气泡的快慢。
角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡
① 稀释判断:将 c(H⁺) = 0.1 mol/L 的醋酸稀释 1000 倍,若 c(H⁺) > 10⁻⁴ mol/L,说明稀释中又电离出新离子。
② 升温判断:加热后 c(H⁺) 增大,说明电离平衡正向移动。
经典佐证:等量锌比氢气
等体积、等 c(H⁺) 的醋酸与盐酸分别与足量锌反应:起始速率相同(c(H⁺) 相同),但醋酸放出的 H₂ 更多——因为醋酸中"藏"有未电离的分子。
判断的核心逻辑
部分电离 ⇔ 电离可逆 ⇔ 存在电离平衡。凡能说明"未完全电离"或"平衡可移动"的事实,都可以作为弱电解质的证据。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 课堂检测(一)
分一分:这 9 种物质各属何类?
① 熔融的 NaCl
② 盐酸
③ 氯气 Cl₂
④ 冰醋酸
⑤ 铜 Cu
⑥ 酒精
⑦ NaHSO₄ 固体
⑧ 液氨
⑨ SO₂
任务 1
属于强电解质的是?
提示:看能否完全电离,盐酸是混合物要小心
任务 2
上述状态下能导电的是?
提示:找自由移动的离子或自由电子
任务 3
属于弱电解质的是?
提示:部分电离的纯净化合物
任务 4
属于非电解质、但其水溶液能导电的是?
提示:导电的离子是谁电离出来的?
追问
单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;液氨、SO₂ 的水溶液能导电,但导电的离子不是它们自身电离产生的。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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02
弱电解质的电离平衡
醋酸没有全部变成离子——分子与离子同存,
电离与结合同行,平衡就此建立。
第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 平衡的建立
电离平衡是怎样建立的?
开始时
c(CH₃COOH) 最大,v(电离) 最大;溶液中尚无离子,v(结合) = 0。
建立中
分子不断电离、离子不断结合,v(电离) > v(结合),分子减少、离子增多。
t₀ 之后
v(电离) = v(结合) ≠ 0,c(离子)、c(分子) 保持不变——电离平衡建立。
电离平衡:在一定条件下,当弱电解质电离产生离子的速率与离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到的状态。
v
时间 t
t₀ 平衡点
v(电离)
v(结合)
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 平衡的特征
电离平衡的特点:逆 · 等 · 动 · 定 · 变
⇌
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
逆
电离过程可逆,始终存在分子与离子的相互转化
等
平衡时 v(电离) = v(结合) ≠ 0
动
动态平衡:电离与结合仍在不断进行
定
条件不变时,溶液中分子、离子的浓度保持一定
变
条件改变,平衡被打破,直至建立新平衡
两个补充
电离过程吸热;弱电解质电离微弱,溶液中绝大多数仍以分子形式存在——书写离子方程式时弱电解质要写成分子式。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 规则梳理
电离方程式的书写规则
类型 书写要点 典型例子
强电解质 完全电离,用 === H₂SO₄ === 2H⁺ + SO₄²⁻ NaOH === Na⁺ + OH⁻
一元弱酸、弱碱 不完全电离,用 ⇌ CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
多元弱酸 分步电离,以第一步为主,程度逐级减弱 H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻(主) HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻(次)
多元弱碱 通常一步写成 Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ + 3OH⁻ Cu(OH)₂ ⇌ Cu²⁺ + 2OH⁻
弱酸酸式盐 "强中有弱":盐键完全断,酸式酸根不完全电离 NaHCO₃ === Na⁺ + HCO₃⁻ HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻
提醒:强酸的酸式盐(如 NaHSO₄)在水中完全电离:NaHSO₄ === Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 典型书写
动笔练一练:四个高频书写
① 醋酸(一元弱酸)
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
部分电离,可逆号不能写成等号;分子与离子共存。
④ 碳酸氢钠(弱酸酸式盐)
NaHCO₃ === Na⁺ + HCO₃⁻ HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻
盐完全电离,HCO₃⁻ 不能拆成 H⁺ 和 CO₃²⁻——"强中有弱"。
② 碳酸(二元弱酸)
H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻
分步书写,第一步为主。
③ 氢氧化铁(多元弱碱)
Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ + 3OH⁻
不分步,一步写成。
口诀
强等弱可逆;弱酸分步写,弱碱一步完;酸式盐先拆盐,酸根留着慢慢电离。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 条件分析
影响电离平衡的因素
内因
弱电解质本身的性质,决定了达到电离平衡时电离程度的大小。
外因
温度、浓度、同离子效应、化学反应——四类条件改变平衡。
分析工具:勒夏特列原理——平衡向"减弱"改变的方向移动。
温度 ↑
电离吸热,升温平衡向电离方向移动,电离程度增大。
浓度:稀释
加水稀释,平衡向电离方向移动,"越稀越电离";但离子浓度往往减小。
浓度:加浓
增大弱电解质浓度,平衡正向移动,但电离程度反而减小。
同离子效应
加入含相同离子的电解质(如向醋酸中加 CH₃COONa),平衡向结合成分子的方向移动。
化学反应
加入能与离子反应的物质(如加 NaOH 消耗 H⁺),平衡向电离方向移动,电离程度增大。
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 综合应用
一张表看懂:条件改变对醋酸电离平衡的影响
对象:0.1 mol/L CH₃COOH 溶液(CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺,ΔH > 0)
改变条件 平衡移动 n(H⁺) c(H⁺) 导电能力 Ka(温度恒定)
加水稀释 向右 增大 减小 减弱 不变
加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增强 不变
通入 HCl(g) 向左 增大 增大 增强 不变
加入 NaOH(s) 向右 减小 减小 增强 不变
加入 CH₃COONa(s) 向左 减小 增大 增强 不变
加入镁粉 向右 减小 减小 增强 不变
升高温度 向右 增大 增大 增强 增大
易错提醒:稀释促进电离,但"促进"抵不过"变稀"——c(H⁺) 仍然减小;Ka 只与温度有关。
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 图像分析
稀释冰醋酸:导电能力为何"先升后降"?
起点 O
冰醋酸中只有 CH₃COOH 分子、没有离子,不导电——但它仍是电解质。
O → B
加水后醋酸电离出离子,离子浓度迅速增大,导电能力增强。
B → C
继续稀释,电离程度增大(越稀越电离),但溶液体积增大占主导,c(H⁺) 反而减小,导电能力下降。
结论:稀释促进电离(程度增大),却稀释了离子(浓度减小)——"程度"与"浓度"要分开谈。
导电能力
加水量
A
B(c(H⁺) 最大)
C(电离程度最大)
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 典例突破
典例:c(H⁺) 相同的醋酸与盐酸,分别加足量锌
起点
起始 c(H⁺) 相同 → 起始反应速率相同,两条曲线从同一点出发、斜率相同。
途中
锌消耗 H⁺,醋酸的电离平衡不断右移补充 H⁺ → 醋酸中实际 c(H⁺) 更大,反应更快。
终点
c(H⁺) 相同时醋酸的浓度远大于盐酸(藏着未电离的分子)→ 醋酸放出的 H₂ 更多。
推论:c(H⁺) 相同时,弱酸的浓度 > 强酸;这一关系反过来也是判断弱电解质的常用证据。
V(H₂)
时间 t
① 盐酸
② 醋酸
起始速率相同(切线斜率相同)
① 盐酸(虚线) ② 醋酸(实线)
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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第三章 第一节 · 电离平衡
3.1.1 第1课时 · 课堂小结
本课知识结构
3.1.1 电离平衡
(第1课时)
强弱电解质
强:完全电离,用 ===,无电离平衡
弱:部分电离,用 ⇌,分子离子共存
书写规则
弱酸分步写、弱碱一步完
酸式盐"强中有弱":NaHCO₃ 两步拆
电离平衡特征
逆 · 等 · 动 · 定 · 变
电离吸热;电离微弱,分子为主
影响因素与规律
温度、浓度、同离子效应、化学反应
越稀越电离,但 c(H⁺) 减小;Ka 只随温度变
第三章 第一节 · 电离平衡(第1课时)
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部分电离,
造就了一个动态的
平衡世界。
课后作业:完成《分层训练》基础组第 1—8 题;
提高组:思考"如何设计实验证明氨水是弱碱"。
下节预告:弱电解质的电离平衡常数 Ka
⇌
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