弱电解质的电离平衡

第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡 地球是个地球是个“水球水球”，海洋、，海洋、江河和地下水成了离子反应广江河和地下水成了离子反应广泛存在的条件。泛存在的条件。 地球化学地球化学 酸、碱和盐在水溶液中的酸、碱和盐在水溶液中的反应，以离子反应为特征。是反应，以离子反应为特征。是一类不需要用活化能来引发的一类不需要用活化能来引发的反应。反应。 本章的学习以化学平衡理论本章的学习以化学平衡理论为基础，进一步探讨酸、碱、盐为基础，进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应，深入了解离在水中的离子反应，深入了解离子反应的本质；探究化学平衡、子反应的本质；探究化学平衡、电离程度和溶解度之间的关系及电离程度和溶解度之间的关系及其应用。其应用。物质物质混合物混合物纯净物纯净物单质单质化合物化合物电解质电解质非电解质非电解质既不是电解质也既不是电解质也不是非电解质不是非电解质金属氧化物金属氧化物碱碱盐盐水水酸酸不是不是非非全是共价全是共价化合物化合物离子化合离子化合物和部分物和部分共价化合共价化合物物回顾回顾电解质电解质: :在在水溶液水溶液中中或或熔融熔融状态时能够导电的状态时能够导电的化合物化合物非电解质非电解质: :在在水溶液水溶液中中和和熔融熔融状态状态都都不能导电的不能导电的化合物化合物熔融熔融态：态：液态液态比如：纯酸常温下就是熔融态（液态）比如：纯酸常温下就是熔融态（液态）NaClNaCl常温下为固态，常温下为固态，加热就能变为熔融态加热就能变为熔融态（一）电解质、非电解质的概念（一）电解质、非电解质的概念如何用实验区分某化合物是离子化合物如何用实验区分某化合物是离子化合物还是共价化合物？还是共价化合物？思考1做熔融状态下的导电性实验：做熔融状态下的导电性实验：能导电的是能导电的是离子化合物离子化合物不能导电的是不能导电的是共价化合物共价化合物注意：纯酸是注意：纯酸是共价化合物共价化合物纯酸不导电！纯酸不导电！SO2、NH3、Cl2的水溶液均能导电，它们是电解质吗？某的水溶液均能导电，它们是电解质吗？某些离子化合物（如些离子化合物（如Na2O、Na2O2、CaO）溶于水后电离）溶于水后电离出的离子并非其自身的，它们却属于电解质，为什么？出的离子并非其自身的，它们却属于电解质，为什么？怎样区分电解质与非电解质？怎样区分电解质与非电解质？思考2电解质、非电解质的区分看水溶液或熔融状态下电解质、非电解质的区分看水溶液或熔融状态下能否导电，而且能导电的原因是能否导电，而且能导电的原因是自身能电离自身能电离出自出自由移动的离子。由移动的离子。而而Na2O、Na2O2、CaO属于电解质，属于电解质，是因为在熔融态下自身完全电离出自由移动的离子。是因为在熔融态下自身完全电离出自由移动的离子。（1）电解质、非电解质必须是）电解质、非电解质必须是化合物化合物。单质和混合物既不是电。单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。解质，也不是非电解质。（4）电解质）电解质导电的条件导电的条件：水溶液里水溶液里或或熔融状态下熔融状态下。如：电解质在。如：电解质在固态时不导电，如食盐晶体。固态时不导电，如食盐晶体。（2）判断是否为电解质时，该物质导电必须是因）判断是否为电解质时，该物质导电必须是因自身电离出离子自身电离出离子而导电，而导电，不能是发生化学反应生成的新物质不能是发生化学反应生成的新物质导电。如：导电。如：CO2、SO2 、SO3 、NH3 、Cl2溶于水能导电，是由于它们与水反应生成的溶于水能导电，是由于它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3 、H2SO4 、NH3H2O 、HCl和和HClO（电解质电解质）能导电，所）能导电，所以以CO2、SO2 、SO3 、NH3 不是电解质，是不是电解质，是 。（3）与溶解性无关。与溶解性无关。如：如：BaSO4、AgCl等，等，判断电解质、非电解质的判断电解质、非电解质的注意事项注意事项非电解质非电解质Cl2不是电解质，不是电解质， 也不是非电解质也不是非电解质。其水溶液的导电性几乎为其水溶液的导电性几乎为0，但它们溶解的部分是完全电离的，但它们溶解的部分是完全电离的，所以是电解质。而且熔融状态下也是完全电离的。所以是电解质。而且熔融状态下也是完全电离的。由于它们溶解度太小，由于它们溶解度太小，判判断断1.熔融态下能导电的物质一定是电解质。熔融态下能导电的物质一定是电解质。2.熔融态下不能导电的物质一定不是电解质熔融态下不能导电的物质一定不是电解质3.溶于水能导电的物质一定是电解质溶于水能导电的物质一定是电解质4.某些化合物溶于水能导电一定是电解质某些化合物溶于水能导电一定是电解质如：如：Fe等金属等金属如：液态的如：液态的HCl、 H2SO4等纯酸等纯酸如：如： CO2、SO2 、SO3 、NH3 、Cl25.由于由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。不溶于水，所以不是电解质。如：如： CO2、SO2 、SO3 、NH3 6.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。盐酸能导电，所以盐酸是电解质。7.石墨能导电，所以是电解质。石墨能导电，所以是电解质。8. 加热加热NaHCO3 ，由于还未熔化，就已经分解了，由于还未熔化，就已经分解了，所以是非电解质。所以是非电解质。下列物质中：下列物质中：Cu、NaCl固体、固体、NaOH固体、固体、K2SO4溶液、溶液、CO2、蔗糖、蔗糖、NaCl溶液、溶液、CH3COOH、酒精。酒精。 练习：练习： 是电解质， 是非电解质， 既不是电解质， 也不是非电解质。 能导电。能导电。思考思考: :盐酸与醋酸是生活中常用的酸，醋酸可以盐酸与醋酸是生活中常用的酸，醋酸可以食用，盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢，食用，盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢，为什么不用醋酸代替盐酸呢？为什么不用醋酸代替盐酸呢？实验探究实验探究1:等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条反应。等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条反应。并测量这两种酸的并测量这两种酸的pH值值 实验要点：实验要点： 盐酸和醋酸浓度均为盐酸和醋酸浓度均为1mol/L; 镁条用砂纸打磨、长度相同镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同表面积相同); 观察、比较气泡产生的快慢等现象。观察、比较气泡产生的快慢等现象。产生气泡较快产生气泡较快产生气泡较慢产生气泡较慢0 1mol/L HCl 1mol/LCH3COOH C酸酸 C（ H+ ）溶液的溶液的pHpH值值与镁条反应与镁条反应 现象现象电离程度电离程度相同相同1mol/L4.2mol/L1mol/L2.4pH= - lg c(H+)完全完全 不完全（部分）不完全（部分）填写蓝本填写蓝本3636页左半边的表格页左半边的表格盐酸与醋酸的比较盐酸与醋酸的比较看课本看课本40页最下面两行页最下面两行探究结果：探究结果：强电解质强电解质弱电解质弱电解质强电解质：强电解质：在水溶液里在水溶液里或或熔融态下熔融态下完全电离完全电离的的电解质。电解质。 如活泼金属氧化物、强酸、强碱、绝如活泼金属氧化物、强酸、强碱、绝大多数盐。大多数盐。弱电解质：弱电解质：在水溶液里在水溶液里部分（不完全部分（不完全)电离电离的电的电解质。解质。 如弱酸、弱碱、水。如弱酸、弱碱、水。 都是共价化合物。都是共价化合物。强酸：强酸：弱酸：弱酸：强碱：强碱：弱碱：弱碱：HCl、 H2SO4、HNO3 、 HClO4、 HClO3、HBr、 HI HF、 HNO2 、HClO、 CH3COOH、 H2S、H2CO3 、H2SO3H2SiO3 、 H3PO4 KOH、 NaOH、Ca、Ba（二）强弱电解质的概念（二）强弱电解质的概念NH3H2O、Fe 练习：练习：判断下列物质哪些是强电解质？判断下列物质哪些是强电解质？哪些是弱电解质？哪些是弱电解质？NaCl、 BaCO3 、 H2SO4、CH3COOH、 Cu NH3H2O、Cl2、 CO2 、HF 、 H2S强电解质：强电解质：弱电解质：弱电解质：NaCl、 BaCO3 、H2SO4、CH3COOH、 NH3H2O、 HF 、 H2S判断：强电解质的水溶液导电能力一定判断：强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的强。比弱电解质的强。思考题 水溶液的导电能力与哪些因素有关系？水溶液的导电能力与哪些因素有关系？相同条件下（同温相同条件下（同温同浓度同浓度），），强电解质的水强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质的强。溶液导电能力一定比弱电解质的强。3L2mol/LCa Cl2溶液中溶液中Ca 带多少带多少mol/L电荷？电荷？ 2mol/L2=4mol/L离子浓度离子浓度 电荷浓度电荷浓度=离子所带的电荷数离子所带的电荷数 电离电离结合结合电离平衡状态电离平衡状态电离电离t t 电离电离结合结合1.1.定义：定义： 在一定条件在一定条件( (如温度、浓度如温度、浓度) )下下, ,当当 的速率的速率和和 的速率的速率 相等相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡电离平衡。结合结合电解质分子电解质分子电离成离子电离成离子离子重新结合生成分子离子重新结合生成分子动动 电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 定定 条件不变，溶液中电解质分子、离条件不变，溶液中电解质分子、离 子的浓度不变，溶液里既有离子又子的浓度不变，溶液里既有离子又 有分子有分子 。变变 条件改变时，电离平衡发生移动。条件改变时，电离平衡发生移动。 等等 电离电离= = 结合结合 = 0= 0逆逆 可逆过程可逆过程填写课本42页表格3.3.电离方程式的书写电离方程式的书写(1)弱电解质弱电解质多元弱酸分步电离多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，且第一步电离程度远远大于第二步，以以第一步为主。第一步为主。如如H2CO3的电离方程式：的电离方程式：_ _ 多元弱碱多元弱碱电离方程式电离方程式一步写成一步写成，如，如Fe(OH)3电离方程式：电离方程式： _(2)(2)酸式盐酸式盐强酸的酸式盐在溶液中完全电离，如：强酸的酸式盐在溶液中完全电离，如：_弱酸的酸式盐中酸式酸根在溶液中不能完全电离，如：弱酸的酸式盐中酸式酸根在溶液中不能完全电离，如：_ _NH4OH Al(OH)3Al33OH HOH 双向电离双向电离AlO2 HH2O碱式电离碱式电离酸式电离酸式电离NH3H2OH2O两性氢氧化物两性氢氧化物作业：作业：写出下列电解质的电离方程式：写出下列电解质的电离方程式：CH3COOH、 K2CO3、CH3COONH4、KHCO3、 H2S 。看蓝本看蓝本35页右半边页右半边强、弱电解质的比较强、弱电解质的比较4.4.强、弱电解质的比较强、弱电解质的比较5、影响电离平衡的因素、影响电离平衡的因素*内因：内因：电解质本身的性质。电解质越弱，电解质本身的性质。电解质越弱， 电离程度越电离程度越 。外因：外因：小小温度温度和和浓度浓度温度：电离过程是吸热过程，升温，平衡向温度：电离过程是吸热过程，升温，平衡向 固固 移动，移动， 电离，电离，电离程度电离程度 。方向方向( (或向右）或向右）电离的电离的促进促进增大增大浓度：浓度：n（分子）（分子）、 c（分子）（分子）n（离子）（离子）、 c（离子）（离子）a、 加水稀释加水稀释,电离平衡向电离平衡向 移动，移动， 电离，电离， 电离程度电离程度 。右右促进促进增大增大n（分子）（分子）n（离子）（离子）CH3COOH c（分子）（分子）c（离子）（离子）温度越高越电离，越稀越电离温度越高越电离，越稀越电离！0.1mol/L0.01mol/L酸性：酸性：电离程度：电离程度： 大大 大大前者前者后者后者b、加溶质分子浓缩溶液加溶质分子浓缩溶液, ,电离平衡向电离平衡向 移动，移动，电离程度电离程度 。右右减小减小（填（填“前者前者”或或“后者后者”） 碳酸碳酸 硼酸硼酸温度温度升温，电离平衡向 移动，电离出的离子浓度 ，K值 。向右向右增大增大增大增大练习：已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的练习：已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步的。例例：H2CO3 H+HCO3- K1 HCO3- H+CO32- K2每一步的电离程度是不一样的。每一步的电离程度是不一样的。H3PO4H+ + H2PO4- K1H2PO4-H+ + HPO42- K2HPO42-H+ + PO43- K3推测每一步的电离程度如何变化，为什么？推测每一步的电离程度如何变化，为什么？多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2K3例如例如:0.1mol/LH2S溶液中各步电离溶液中各步电离为：为： H2S H+HS- =110-4mol/L HS- H+S2- =110-13mol/L多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2（一般要（一般要相差相差105）。）。 多元弱酸的酸性由第一步电多元弱酸的酸性由第一步电离决定。离决定。说明说明：你知道第二步电离难的原因吗？你知道第二步电离难的原因吗？第二步比第一步电离难的原因第二步比第一步电离难的原因：a、第一步电离出的、第一步电离出的H+抑制了第二步的电离。抑制了第二步的电离。b、第一步电离出、第一步电离出H+后，剩下的酸根阴离子带后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个的吸引力，使第二个H+电离困难的多；电离困难的多； 在计算多元弱酸溶液的在计算多元弱酸溶液的 及比较弱酸酸及比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。第一步电离。试根据课本试根据课本4343页中页中“几种多元弱酸的电离常几种多元弱酸的电离常数数”比较它们的酸性强弱。比较它们的酸性强弱。草酸草酸 磷酸磷酸 柠檬酸柠檬酸 碳酸碳酸 CH3COOH 条件条件改变改变平衡平衡移动移动电离电离程度程度导电导电能力能力Ka加水加水加冰加冰醋酸醋酸升温升温加盐加盐酸酸加加NaOH加加CH3COONa铁粉铁粉问题探讨问题探讨1、弱电解质加水稀释时，、弱电解质加水稀释时，电离程度电离程度_,离离子浓度子浓度_ ? (填变大、变小、不变或填变大、变小、不变或不能确定）不能确定） 变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。电离电离为主为主稀释稀释为主为主2.金属导电与电解质溶液导电有何不同金属导电与电解质溶液导电有何不同？升温对二者的导电性有何影响？升温对二者的导电性有何影响？ *自由电子的定向移动；自由电子的定向移动； 自由移动的离子定向移动自由移动的离子定向移动*升温，金属导电性减弱；升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强电解质溶液导电性增强五、同体积一元强酸与一元弱酸的比较五、同体积一元强酸与一元弱酸的比较C酸酸C H+ pH中和中和碱的碱的能力能力与活泼与活泼金属产金属产生生V H2与金属反与金属反应快慢应快慢开始开始 过程过程稀释相同稀释相同倍数倍数C H+ 盐酸盐酸HCl醋酸醋酸CH3COOH 1、同浓度、同体积、同浓度、同体积相同相同=1mol/L1mol/L 大大小小CH3COOH 中和碱的能力，与酸的强弱无关，中和碱的能力，与酸的强弱无关，与最终提供的与最终提供的H多少有关。多少有关。相同相同慢慢快快大大小小相同相同1mol/L弱弱强强少少多多相同相同1. 有有H+浓度相同、体积相等浓度相同、体积相等的的三种酸：三种酸： a、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋酸，、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应率同时加入足量的锌，则开始反应率 ，反应完全后生成反应完全后生成H2的质量的质量 。a=b=ca=b12.2.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 （ ） A.NaOH(固固) B.H2O C.NH4Cl(固固) D.CH3COONa (固固) BDBD作业：作业：写出下列电解质的电离方程式：写出下列电解质的电离方程式：CH3COOH、 K2CO3、CH3COONH4、KHCO3、 H2S 。 NH3H2ONH4OH Cu(OH)2Cu22OH CH COOH CH COO + CH COONH4 = CH COO + N 2 Al(OH)3Al33OHH AlO2 H2O