高中化学 第三章 第一节 弱电解质的电离学案 新人教版选修41

弱电解质的电离【学习目标】1. 理解强电解质、弱电解质的概念。2. 能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，正确书写电离方程式。3. 理解一定条件下弱电解质的电离平衡移动。4. 了解电离常数的概念、表达式和意义。【学习过程】1. 强电解质和弱电解质（1）强电解质：在水溶液里全部电离为离子的电解质叫做强电解质。包括强酸、强碱、大部分盐类。（2）弱电解质：在水溶液里部分电离为离子的电解质叫做弱电解质，包括弱酸、弱碱等。（3）强电解质与弱电解质的比较：电解质在水溶液中可根据离解成离子的程度大小分为强电解质和弱电解质，它们的区别关键在于电离程度的大小，在水溶液中是否完全电离（或是否存在电离平衡）。电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系：如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电能力就很弱，溶液导电能力大小取决于离子浓度大小和离子带电荷多少；电解质的强、弱与其溶解度无关：某些难溶(或微溶)于水的盐(如AgCl、BaSO4等)溶解度很小，但溶于水的部分却是完全电离的，它们仍属于强电解质。2. 弱电解质的电离平衡（1）定义：在一定条件(如温度，压强)下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。（2）特征：和化学平衡一样，在弱电解质溶液里，也存在着电离平衡，该平衡除了具备化学平衡的特点外，还具有的特点是：电离过程是吸热的。分子、离子共存，这完全不同于强电解质。弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，分子已电离的极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1 molL1的CH3COOH溶液中，c(H)大约在1103 molL1左右。多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。如H2CO3的电离常数：K14.4107，K24.71011。（4）影响因素：电离平衡状态时，溶液里离子的浓度和分子的浓度保持不变，但当影响电离平衡状态的条件如温度、浓度等改变时，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态。3.弱电解质电离方程式的书写（1）由于弱电解质在溶液中部分电离，所以写离子方程式时用“”符号。如：NHH2ONH4+ +OH 、 CH3COOHCH3COO+ H+（2）多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。如：H2CO3H+ + HCO3、HCO3H+ + CO32（3）多元弱碱的电离与多元弱酸的电离情况相似，但常用一步电离表示。如：Mg(OH)2Mg2+ +2OH4.电离常数：与化学平衡常数相似，在弱电解质溶液中也存在着电离平衡常数，叫做电离常数。 （1）一元弱酸和弱碱的电离平衡常数：CH3COOH CH3COO+ H NH3H2O NH4+OH 电离常数K越小，则电解质的电离程度越小，电解质就越弱。例如，298K时醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别是1.7510-5，4.410-7(第一步电离)和5.810-10，由此可知，醋酸、碳酸和硼酸的酸性依次减弱。在稀溶液中，电离常数K不受溶液的浓度、酸碱度的影响，只受温度的影响，且温度升高，K值增大。（2）多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。如H3PO4的电离：H3PO4 H + H2PO4- K1；H2PO4- H + HPO42- K2；HPO42- H + PO43- K3电离常数K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。多元弱酸分步电离，每一步电离均有电离常数，各步的电离程度也不相同，其中第一级电离程度最大：K1K2K3Ki,所以多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。5. 判断电解质的强弱的方法：（1）在相同浓度、相同温度下，对强弱电解质做导电对比实验。（2）在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢。如将Zn粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者比后者反应快。（3）浓度与PH的关系。如0.1mol/L的醋酸溶液，其PH1，即可证明CH3COOH是弱电解质。（4）稀释前后的PH与稀释倍数的变化关系。例如，将PH=2的酸溶液稀释100倍，若PH4，则证明酸为弱酸；若PH=4，则证明酸为强酸。（5）利用同离子效应证明存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONH4，颜色变浅。（6）利用较强酸制备较弱酸来判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊，说明酸性：H2CO3。（7）利用元素周期表进行判断。如非金属性：ClSPSi，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3；金属性：NaMgAl，则最高价氧化物水化物的碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 。【当堂检测】1. 下列物质的分类组合全部正确的是()选项强电解质弱电解质非电解质ANaClHClCO2BNaHCO3NH3H2OCCl4CBa(OH)2BaCO3CuDH2SO4NaOHC2H5OH2. 在氨水中存在下列电离平衡：NH3H2ONHOH，下列情况能引起电离平衡向正向移动的有()加NH4Cl固体加NaOH溶液通HCl 加CH3COOH溶液加水加压AB C D3. 已知25 ，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：K1.75105，下列有关说法可能成立的是()A25 条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K8105B25 条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K2104C标准状况下，醋酸溶液中K1.75105D升高到一定温度，K7.21054. 用水稀释0.1 mol/L的醋酸溶液，其中随加水量的增加而增大的有()n(H)c(H)c(H)/c(CH3COOH) c(CH3COOH)/c(H)ABCD5. 今有盐酸、醋酸、硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等。三种溶液中的c(H)大小关系为 _。取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为 _。若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为_。(2)若三种酸溶液中的c(H)相等。三种酸的物质的量浓度大小关系为_。取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为_。若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为_。答案与解析题号答案解析1BA项，HCl为强电解质；C项，BaCO3为强电解质，Cu既不是电解质也不是非电解质；D项，NaOH为强电解质2C加入NH4Cl固体相当于加入NH，平衡左移；加入OH，平衡左移；通HCl，相当于加入H，中和OH，平衡右移；加CH3COOH溶液，相当于加H，中和OH，平衡右移；加水，稀释，越稀越电离，平衡右移；加压，无气体参加和生成，无影响3D4ACH3COOHCH3COOH，加水稀释时，平衡右移，则n(H)、n(CH3COO)均增大，而n(CH3COOH)减小。因溶液被稀释，c(CH3COOH)、c(CH3COO)、c(H)均减小。故，应增大；同理应减小5(1)(2)(1)H2SO4为二元强酸；CH3COOH为一元弱酸，部分电离；三种酸的物质的量相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗NaOH溶液体积是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的NaOH溶液体积相等，所以；等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸溶液体积相等，消耗的硫酸溶液体积最小，所以。(2)CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)c(H)，c(H2SO4)c(H)，c(HCl)c(H)，所以；等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H)相等，消耗NaOH一样多，所以；等质量的Zn完全反应，消耗的n(H)相等，硫酸溶液与盐酸的c(H)相等，消耗两种酸体积相等，而CH3COOH在反应中会电离产生H，所以消耗体积最小，所以