人教版選修4 第三章第一節(jié)弱電解質的電離 學案.doc

第一節(jié) 弱電解質的電離名師導航知識梳理1.電解質和非電解質（1）根據化合物在 _或_能否導電，可把化合物分為電解質和非電解質。電解質：_的化合物。非電解質：_的化合物。電解質和非電解質的范疇都是_。所以單質既不是電解質，也不是非電解質。（2）na、cl2、nh3、so2、no2溶于水后，其溶液都能導電。它們_(填“是”或“不是”)電解質，在其水溶液中的電解質分別是(水除外)_。(3)常見的電解質有酸、堿、鹽、離子型氧化物。2.強電解質和弱電解質（1）根據電解質在水溶液里_，可把電解質分為強電解質和弱電解質。常見的強電解質有_、_、_。常見的弱電解質有弱酸、弱堿、極少數的鹽如pb(ac)2等。（2）難溶性的鹽一般是_(如caco3、baso3等)，而易溶性的鹽也不完全是強電解質(如hgcl2等)。相同溫度。相同物質的量濃度的電解質溶液的導電性，強電解質_弱電解質。3.電離平衡（1）電離平衡 在一定條件(如溫度、濃度)下，當電解質分子_和_相等時，電離過程就達到了_，這叫做電離平衡。電離平衡的建立如圖3-1所示。圖3-1（2）弱電解質的電離過程一般是_（填“吸熱”或“放熱”）的，區(qū)別于強電解質的電離，弱電解質溶液中除水分子外還存在_分子。（3）電解質電離的條件是_。而弱電解質則必須在_中發(fā)生電離。如液態(tài)hcl中無陰、陽離子。疑難突破1.如何理解電解質溶液的導電性？剖析:（1）導電的實質：內因電解質在一定條件(水或加熱熔化)下離解出自由移動的離子；外因電解質溶液與電源構成閉合回路。（2）溶液能否導電，取決于溶液中是否有自由離子存在。（3）溶液導電性的強弱：取決于在相同條件下，溶液中自由離子的濃度及其所帶電荷數。在相同條件下溶液中自由離子濃度越大，離子所帶的電荷數越多，溶液的導電性越強。說明：難溶性鹽(如caco3、baso4等)在水中的溶解度極小，導電能力很小，但由于它們是離子化合物，在水溶液中溶解的那部分能完全電離，故它們屬于強電解質。溶液導電性的強弱與電解質的強弱沒有必然的聯(lián)系。導電能力強的溶液不一定是強電解質的溶液，強電解質的溶液不一定導電能力強。2.應如何書寫電解質的電離方程式？剖析：電解質的電離方程式書寫應注意以下幾點：(1)強電解質完全電離，符號用“=”。如：hcl=h+cl-ch3coonh4=ch3coo-+(2)弱電解質部分電離符號用“”。如：nh3h2o+oh-說明：多元弱酸分步電離，以第一步電離為主。如：h2co3h+h+多元弱堿用一步電離表示。如：cu（oh）2cu2+2oh-(3)兩性氫氧化物雙向電離。如：h+h2oal（oh）3al3+3oh-(4)酸式鹽的電離有兩種情況：強酸的酸式鹽完全電離，如：nahso4=na+h+弱酸的酸式鹽強中有弱，如：nahco3=na+h+問題探究問題1：試用簡單的實驗探究證明，在醋酸溶液中存在著ch3coohch3coo-+h+的電離平衡 (要求寫出簡要操作、現象及實驗能說明的問題)。探究：可以用指示劑證明產生了h+，然后根據平衡移動原理，加入一些含ch3coo-物質，會造成平衡移動，從而根據溶液顏色的變化來得到結論。 具體做法：在醋酸溶液中滴入石蕊試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨固體，振蕩溶液，溶液顏色明顯變淺，c(h+)變小，是由于加入的ch3coo-使平衡向左移動，說明醋酸溶液中存在著醋酸的電離平衡。問題2：在某弱電解質的溶液里存在平衡：hah+a-，請?zhí)骄扛淖儣l件（溫度、濃度），各粒子的濃度如何變化？探究：設計改變條件實驗，實驗結果列表如下：改變條件平衡移動方向c(ha)c(h+)平衡常數升高溫度向右減小增大增大加水稀釋向右減小減小不變加入少量鹽酸向左增大增大不變加入少量naa向左增大減小不變典題精講【例1】 下列物質的水溶液能導電，但屬于非電解質的是( )a.ch3ch2cooh b.cl2c.nh4hco3 d.so2思路解析：本題考查電解質的概念。選項中的四種物質的水溶液都能導電，但原因有所不同。ch3cooh和nh4hco3均為電解質，水溶液理應能導電；cl2和so2水溶液能導電，是因為它們與水反應的生成物均為電解質，故溶液也導電(cl2+h2ohcl+hclo，so2+h2oh2so3)，但本身并不是電解質。電解質和非電解質都是化合物，cl2是單質，因此只有so2為非電解質。答案：d【例2】取ph等于2的鹽酸和醋酸各100 ml分別稀釋2倍后，再分別加入0.03 g鋅粉，在相同條件下充分反應，有關敘述正確的是( )a.醋酸與鋅反應放出氫氣多b.鹽酸和醋酸分別與鋅反應放出的氫氣一樣多c.醋酸與鋅反應速率大d.鹽酸和醋酸分別與鋅反應的速率一樣大思路解析：本題考查強、弱電解質性質的區(qū)別。zn與酸反應速率的大小取決于溶液中c(h+)的大小，而生成h2的量則由zn和n(h+)決定，ph相同的鹽酸和醋酸都稀釋2倍，鹽酸中c(h+)變?yōu)樵瓉淼囊话耄姿崾侨跛?，稀釋后，電離程度增大，c(h+)比稀釋前小，但大于原來濃度的一半，即比鹽酸溶液中c(h+)的大，鋅與醋酸的反應速率快；酸和鋅的量都是已知的，首先進行過量判斷，經計算鋅的量不足，所以兩種溶液放出h2的量是相等的。答案：bc【例3】用實驗確定某酸 ha是弱電解質，兩同學的方案如下：甲：稱取一定質量的ha配制0.1 moll-1的溶液100 ml；用ph試紙測出該溶液ph，即可證明ha是弱電解質。加幾個空格，居中排乙：用已知物質的量濃度的ha溶液、鹽酸，分別配制ph=1的兩種酸溶液各100 ml；分別取這兩種溶液各10 ml，加水稀釋為100 ml；各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩支試管，同時加入純度相同的鋅粒，觀察現象，即可證明ha是弱電解質。(1)在兩個方案的第步中，都要用到的定量儀器是_。(2)甲方案中，說明ha是弱電解質的理由是測得溶液的ph_(填“”或“”)1；乙方案中，說明ha是弱電解質的現象是_。a.裝hcl溶液的試管中放出h2的速率快b.裝ha溶液的試管中放出h2的速率快c.兩支試管中產生氣體速率一樣快(3)請你評價：乙方案中難以實現之處和不妥之處是_。(4)請你再提出一個合理而比較容易進行的方案(藥品可任取)。作簡明扼要表述。思路解析：本實驗題是運用知識解決實際問題的一道很好的題目。它不但考查了一些有關一元強酸和一元弱酸的重要知識，同時還考查了一些綜合實驗能力。100 ml 0.1 moll-1ha溶液，若ha為弱酸，c(h+)1，100 ml ph=1的ha和鹽酸比較，c(hcl)=0.1 moll-1，若ha為弱酸，則c(ha)0.1 moll-1。分別取10 ml ph1的鹽酸和ha溶液，同時加水稀釋到100 ml，稀釋后，鹽酸溶液中c(h+)=_。 0.01 moll-1ha溶液中c(h+) 0.01 moll-1，因為加水稀釋時，ha的電離度增大，即有一部分ha分子會電離出h+，因此在稀釋后100 ml鹽酸和100 ml ha溶液中分別加入純度相同的鋅粒時，ha溶液產生氫氣速率快。第4小問中學化學中常用的方法還有一些，比如測定naa溶液的ph；測定相同條件下ha和一元強酸溶液，測其導電能力；取相同條件下ph相同的ha與一元強酸溶液導電能力；取相同條件下ph相同的ha與一元強酸溶液，分別稀釋到相同的ph，測加水量多少；取相同條件下，ph相同的ha與一元強酸溶液分別加相應的鈉鹽固體，測ph變化值大小等。當然以上方法中為操作最簡單、最方便的方法。答案：(1)100 ml容量瓶 (2) b (3)配制ph=1的ha溶液難以實現，不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同 (4)配制naa溶液，在常溫下測其ph7，即證明ha是弱電解質。知識導學 復習必修中講過的電解質及化學鍵知識，著重復習：(1)電解質概念以及哪類物質是電解質，哪類物質是非電解質；(2)離子鍵、極性鍵。回憶電解質的概念時結合實例依據電解質電離程度的大小將其分為強、弱電解質。結合實例討論各強、弱電解質中的主要化學鍵，從而得出強、弱電解質與結構的關系。強電解質弱電解質定義溶于水后（或在熔融狀態(tài)下）幾乎完全電離的電解質溶于水后只有部分電離的電解質化合物類型離子化合物及其具有強極性鍵的共價化合物某些具有弱極性鍵的共價化合物電離程度幾乎100%電離只有部分電離電離過程不可逆過程、無電離平衡可逆過程，存在電離平衡溶液中存在微粒只有電離出的陰、陽離子，不存在電解質分子既有電離出的陰、陽離子，又有電解質分子實例絕大多數的鹽（包括難溶性鹽）強酸：h2so4、hcl、hclo4等強堿：ba(oh)2、ca(oh)2等弱酸：h2co3、ch3cooh等 弱堿：nh3h2o、cu(oh)2、fe(oh)2等電離方程式kno3=k+h2so4=2h+ch3coohh+ch3coo-nh3h2o+oh-用可逆號連接共同特點在水溶液中或熔融狀態(tài)下都能電離產生自由移動的離子疑難導析 解決考查溶液的導電性，首先要清楚電解質溶液導電的實質是什么，需要什么條件，溶液能否導電與什么有關。 其次要清楚溶液導電性的強弱與哪些因素有關，要比較溶液中離子濃度的大小，對于離子濃度的大小相同電解質溶液再比較離子所帶電荷的多少，僅僅比較溶質電解質的強弱或濃度的大小是不可靠的。如：在相同溫度下，1 mol l-1的鹽酸和2 mol l-1的醋酸相比，鹽酸的導電能力要比醋酸的強。 還要弄清難溶性鹽是否不導電，溶液導電性的強弱與電解質的強弱有無必然的聯(lián)系。 電離方程式的書寫的前提是掌握強、弱電解質的判斷及其所用符號的不同，要弄清多元弱酸分步電離、多元弱堿分步電離、兩性氫氧化物雙向電離、酸式鹽的電離等電離方程式的書寫，避免在做題時出現以下錯誤：（1）將某些強電解質當作弱電解質寫，該用“=”而用了“”，如：caco3=ca2+錯寫作：caco3ca2+agcl=ag+cl-錯寫作：agclag+cl-（2）多元弱酸該分步的沒有分步，如：h2s的電離錯寫作：h2sh+hs-hs-h+s2-（3）對于一些酸式鹽電離的情況掌握不夠深刻：如nh4hco3的電離：nh4hco3=+h+錯寫作：nh4hco3=+h+或nh4hco3+h+問題導思 要證明某弱電解質存在電離平衡，必須從平衡移動的角度著手，加入一些影響平衡移動的物質，但這些物質自身還不能有酸堿性，有許多同學選取ch3coona來改變平衡，結果就是錯誤的，因為ch3coona自身是堿性物質，溶液的改變是哪種因素的影響就不確定了。同時要注意也不要加入水溶液，因為會影響到原溶液的濃度。 要證明改變條件（溫度、濃度），對于某弱電解質的溶液里的平衡：hah+a-，各粒子濃度的變化情況，必須說明對于弱電解質的電離，影響電離平衡的因素主要有哪些；當溫度升高時，電離常數發(fā)生怎樣變化，電離程度發(fā)生怎樣變化，離子濃度、分子濃度如何變化；還要明確影響弱電解質電離的因素除溫度外是否還有濃度等因素，這些因素是否會改變電離平衡常數。需要注意的是加水稀釋時平衡如何移動，粒子的數目如何變化，濃度如何變化。典題導考綠色通道：電解質和非電解質的范疇都是化合物。所以單質既不是電解質，也不是非電解質。劃分電解質和非電解質的標準是在水溶液或熔融狀態(tài)下能否導電。劃分強電解質和弱電解質的標準是看在水溶液里是否完全電離?！镜漕}變式1】(經典回放)下列物質是強電解質的是( )a.硫酸鋇 b.石墨 c.濃h2so4 d.hi答案：ad綠色通道：強電解質的溶液加水稀釋過程中其電離產生的離子的濃度不斷減小，但離子的數目一般不變，對于強酸來說其中和堿的能力也不會發(fā)生變化；弱電解質的溶液在加水稀釋過程中其電離產生的離子數目會不斷增多，而離子的濃度不斷減小?！镜漕}變式2】一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為了減緩反應速率，且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的( )a.naoh(固體) b.h2o c.hcl d.ch3coona(固體)答案：bd綠色通道：判斷是否是弱酸或弱堿的方法：（1）用弱電解質的電離特征：是否部分電離判斷，如0.01 moll-1的ha的ph2，故ha為弱酸；（2）用弱電解質電離平衡和移動判斷，如相同ph的強酸弱酸分別加水稀釋相同的倍數，ph變化小的為弱酸；（3）用相應鹽溶液酸堿性判斷，如：ch3coona溶液ph7，故ch3cooh為弱酸。【典題變式3】1.甲酸的下列性質中，可以證明它是弱電解質的是（ ）a.1 moll-1的醋酸溶液的ph約為2b.醋酸能與水以任意比例互溶c.10 moll-1的甲酸10 ml恰好與10 ml 1 moll-1 naoh溶液完全反應d.在相同條件下，甲酸溶液的導電性比強酸溶液的導電性弱答案：ad2.將0.1 moll-1ch3cooh溶液加水稀釋或加入少量ch3coona晶體時，都會引起（ ）a.溶液的ph增加 b.ch3c