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第三章 水溶液中的离子平衡,酸、碱、盐在水溶液中的反应，以离子反应为特征。 地球上所发生的许多变化，包括矿物的形成、元素在地壳的迁移和不均衡分布等都与地球上离子反应的广泛存在有关。 酸、碱、盐之间的离子反应在许多领域都有广泛的应用。,目标： 1、知道“电解质有强弱之分”。要求掌握电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念；学会判断强、弱电解质； 2、了解“弱电解质的电离过程是可逆的且存在电离平衡”。要求能正确书写电离方程式；掌握弱电解质的电离平衡。,第一节.弱电解质的电离,1.电解质：,在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。,2.非电解质：,在水溶液中或熔融状态下都不能够导电的化合物。,知识回顾：电解质、非电解质的概念及判断,理解要点： 对象为化合物； 分类标准：在水溶液里或熔融状态下能否导电(即自身能否电离)。,包括酸、碱、盐、水及金属氧化物。,包括非金属氧化物、氢化物、多数有机物。,练习2: 下列物质的水溶液能导电，但属于 非电解质的是( ) A. CH3CH2COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. SO2,D,实验3-1：体积相同，浓度相同的盐酸和醋酸溶液与等量镁条反应，并测量溶液的pH值,备注: Mg条使用前应用砂纸打磨，除去表面的氧化膜,剧烈反应，产生大量气泡,缓慢反应，产生少量气泡,0,2.4,（1）HCl和CH3COOH是不是电解质？ 是。在水溶液中都能发生电离。 （2）Mg和HCl、 CH3COOH反应的实质是什么？ 实质都是： Mg+2H+ = Mg2+H2 （3）影响反应的速率的因素是什么？ 溶液中H+的浓度。 （4）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？怎么判断？ H+浓度不同。因为反应速率不同，pH不同。 （5）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中的H+浓度却不同？ 实验结果说明HCl和CH3COOH的电离程度不同。,根据实验现象，讨论下列问题,结合盐酸与醋酸在水中的电离示意图，观察两种溶液中溶质微粒有多少种？,盐酸在水中的电离示意图,醋酸在水中的电离示意图,说明 HCl分子在水中完全电离 醋酸分子在水中部分电离,3. 强电解质和弱电解质：,（1）强电解质：在水溶液里或熔融状态下全部电离成离子的电解质(在溶液中只以离子形式存在)。 包括强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等 强碱：KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2； 大多数盐，活泼金属氧化物,（2）弱电解质: 在水溶液里部分电离成离子的电解质 (在溶液中以离子、分子形式共存)。 包括弱酸: 醋酸、碳酸、亚硫酸、次氯酸、磷酸、硅酸、H2S、HF、苯酚等； 弱碱: NH3H2O、Cu(OH)2 水、少数盐HgCl2、(CH3COO)2Pb,分析与讨论： (1)强弱电解质与物质的溶解性大小有无关系？ 如硫酸钡、氢氧化铁、氢氧化铝等难溶物质属于 弱电解质还是强电解质？ (2)溶液的导电能力跟电解质的强弱有无必然联系,电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，因溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。,溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。,能导电的物质一定是电解质,由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。,盐酸能导电，所以盐酸是电解质。,SO2、NH3、Na2O溶于水可导电，故均为电解质。,练习1：根据电解质的概念，判断正误并说明原因,小结 单质、混合物既不是电解质也不是非电解质； 电解质的导电是有条件的(水溶液或熔融状态)，电解质本身不一定能导电，如食盐晶体、氯化氢气体等； 在水溶液中能导电的化合物不一定是电解质。,练习2：下列物质能导电的是 , 属于电解质的是 , 属于强电解质的是 , 属于弱电解质的是 , 属于非电解质的是 。 a.铜丝 b.硫酸钡 c.石墨 d.熔融的氯化钠 e.氯气 f.蔗糖 g.二氧化碳 h. 硫酸溶液 i.硫酸钾 j. 冰醋酸 k. 碳酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n Na2O,achd,b d i l n,j k m,f g,bdijklmn,（1）电离：电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程。,4、电解质的电离及电离方程式的书写,（2）电离方程式：表示电解质电离过程的式子。,（3）电离方程式的书写：练P43探究3,补充：式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。,另外，氢氧化铝可双向电离： H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-,练习1. 写出下列物质的电离方程式 （1） HClO （2） KHSO3 （3） CaCO3 （4） Cu(OH)2,H+ClO-,=K+HSO3-,=Ca2+CO32-,Cu2+2OH-,练习2：1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。 开始反应时产生氢气的速率 最终收集到的氢气的物质的量,硫酸盐酸醋酸,硫酸盐酸=醋酸,练习4：在KHSO4的稀溶液和熔融状态下 都存在的离子是 A、H+ B、HSO4- C、SO42- D、K+,D,你能解释下列事实吗?,部分电器外壳上有禁止触摸标记,2电解水制H2、02时，需要向水中加入少量的Na0H溶液或H2SO4溶液。,1潮湿的手触摸正在工作的电器，可能会发生触电事故。,手上的汗水中含有电解质，使水溶液具有较强的导电能力,纯水的导电能力太弱，加入NaOH或H2SO4可使溶液中离子浓度增大，导电能力增强。,小结：,大部分的盐类,强碱,强酸,弱酸,弱碱,水,弱电解质,强电解质,金属氧化物,电解质,非电解质,多数有机物,某些非金属氧化物,化合物,例1、下列事实能说明氯化氢是共价化合物的是 A. 其水溶液能导电 B. 极易溶于水 C. 是一种具有刺激性气味的气体 D. 熔化状态下不导电,例2、下列物质中属于导电性最强的电解质的是 A 无水硫酸 B 熔融的氯化钾 C 稀盐酸 D 固体氯化钠,溶液的导电能力：主要取决于溶液中自由移动的离子的浓度及其所带的电荷的多少。,练习2：下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是（ ） A 、熔化时不导电 B 、不是离子化物，而是极性共价化合物 C 、水溶液的导电能力很差 D 、溶液中已电离的离子和未电离的分子共存,D,练习1：下列物质既能导电又属电解质的是（ ） A 硝酸钾溶液 B 硫酸铜晶体 C 溶融的氯化钠 D 无水乙醇,C,练习3：下列关于电解质与结构关系的叙述正确的 A、离子化合物一定是强电解质 B、极性共价化合物一定是强电解质 C、绝大多数离子化合物和某些具有极性键的共价化合物是强电解质 D、某些具有极性键的共价化合物是弱电解质,CD,二、弱电解质的电离,弱电解质溶于水，部分电离为离子：如 CH3COOHCH3COO- + H+ 离子在溶液中相互碰撞又会结合成分子： CH3COO- + H+ CH3COOH 因此弱电解质的电离过程是可逆的： CH3COOH CH3COO- + H+,1.弱电解质的电离是可逆的,开始时，v电离和v结合怎样变化？当v电离=v结合时，可逆过程达到一种什么样的状态。,2.电离平衡状态建立,反应速率,v(电离),v(结合),v(电离)=v(结合) 处于电离平衡状态,弱电解质电离平衡状态建立示意图,时间,t0,t1,（1）定义：,（2）特征：,动电离平衡是一种动态平衡,定条件一定，溶液中各分子、离子的浓度一定,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的,电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时符合勒夏特列原理。,3.弱电解质的电离平衡,达到电离平衡时,最小,最小,最大,变大,变大,变小,不变,不变,不变,最大,最大,最小,变小,变小,变大,课本P41“思考与交流”,4、影响电离平衡的因素,(1)内因：电解质的本性。通常电解质越弱，电离程度越小。,(2)外因：溶液的温度、浓度等。,温度：电离过程中需要破坏化学键，是吸热过程，温度升高,有利于弱电解质电离。,弱电解质的电离平衡是动态平衡，当外界条件改变时，电离平衡会发生移动。,b.稀释溶液，促进弱电解质的电离。,浓度：a.增大电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会使弱电解质分子向离解为离子的方向移动（勒夏特列原理）。,HO,向右 增大 减小 减小 增大,向右 增大 增大 增大 增大,向右 增大 减小 增大 增大,向左 减小 增大 减小 减小,向左 减小 减小 增大 增大,向右 减小 增大 增大 增大,向右 增大 减小 增大 增大,不移动 不变 不变 不变 不变,思考与讨论：,在氨水中存在怎样的电离平衡？向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液，对平衡有什么影响？,NH3H2O NH4+ + OH,正,逆,逆,（2006 全国）0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO - + H+ 对于该平衡，下列叙述正确的是（ ） A加水时，平衡向逆反应方向移动 B加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动 C加入少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H+)减小 D加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动,B,练习:,小结：,1.强电解质、弱电解质的区别,3.弱电解质的电离,电离平衡状态,特征,影响电离平衡的因素,2.电离方程式的书写,科学视野 电离常数,与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数。 对于弱酸 HA H+ + A- 对于弱碱 BOH B+ + OH-,特点：电离过程一般是吸热，所以温度越高， K值越大，电离程度越大,酸性：醋酸碳酸硼酸 在相同温度下，电离常数较大，则酸性较强，即电离常数的大小反映了酸性的强弱。,P42实验3-2,已知：25时醋酸的电离常数为1.7510-5 碳酸第一步的电离常数为4.410-7 硼酸的电离常数为5.810-10,K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。,多元弱酸的电离常数,多元弱酸是分步电离的，每一步都有一个电离常数： H2S H+ + HS- K1=1.310-7 HS- H+ + S2- K2=7.110-15 一般K1 K2K3 ,即第二步电离通常比第一步难得多，第三步又比第二步电离难得多。 因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。,根据表中数据，比较它们的相对强弱,弱电解质电离程度相对大小的另一种参数-,电离度,讨论：根据 以上定义式，你还能得出哪些计算的关系式？,课后习题参考答案,1、,2、红 4、(1) 不变。一定温度下，该比值为常数平衡常数。 (2) 4.18104 mol/L,5、(1) 略; (2) 木头中的电解质杂质溶于水中，使其具有了导电性。,3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。 (2) 错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸,物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H。 (3) 错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是部分电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时,其OH浓度降低不到一半。 (4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H。 (5) 错。此题涉及水解较复杂，不要求考虑水解,
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