人教版選修4 第3章第1節(jié) 弱電解質(zhì)的電離（第2課時(shí)） 學(xué)案.doc

第1節(jié) 弱電解質(zhì)的電離第2課時(shí) 電離平衡的移動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解電離平衡狀態(tài)及特征；2、掌握影響電離平衡的因素。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、影響電離平衡的因素。 當(dāng)溶液的溫度、濃度以及離子濃度改變時(shí)，電離平衡都會(huì)發(fā)生移動(dòng)，符合勒夏特列原理，其規(guī)律是： 1、濃度：濃度越大，電離程度越小。在稀釋溶液時(shí)，電離平衡向右移動(dòng)，而離子濃度會(huì)減小。 2、溫度：溫度越高，電離程度越大。因電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，升溫時(shí)平衡向右移動(dòng)。 3、同離子效應(yīng)：如在醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體，增大了ch3coo濃度，平衡左移，電離程度減??；加入稀hcl，平衡也會(huì)左移，電離程度也減小。 4、能反應(yīng)的物質(zhì)：如在醋酸溶液中加入鋅或naoh溶液，平衡右移，電離程度增大。 要點(diǎn)詮釋：使弱酸稀釋和變濃，電離平衡都向右移動(dòng)，這二者之間不矛盾。我們可以把ha的電離平衡hah+a想象成一個(gè)氣體體積增大的化學(xué)平衡：a(g)b(g)+c(g)，稀釋相當(dāng)于增大體積，a、b、c的濃度同等程度地減小即減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，b、c的物質(zhì)的量增加但濃度減小，a的轉(zhuǎn)化率增大；變濃則相當(dāng)于只增大a的濃度，v(正)加快使v(正)v(逆)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，a、b、c的物質(zhì)的量和濃度均增大，但a的轉(zhuǎn)化率降低了，a的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大了而b、c的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小了。a的轉(zhuǎn)化率即相當(dāng)于弱酸的電離程度。要點(diǎn)二、電離平衡常數(shù) 1概念：在一定條件下，弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí)，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積跟溶液中未電離的分子的濃度的比值是個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)。用k表示。 2數(shù)學(xué)表達(dá)式。 對(duì)一元弱酸(ha)：hah+a 。 對(duì)一元弱堿(boh)：bohb+oh 。 3k的意義：k值越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，所對(duì)應(yīng)的弱酸(弱堿)越強(qiáng)。從ka和kb的大小，可以判斷弱酸和弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱，例如弱酸的相對(duì)強(qiáng)弱：h2so3(ka1=1.5102)h3po4(ka1=7.5103)hf(ka=3.5104)h2s(ka1=9.1108)。 說(shuō)明(1)多元弱酸只比較其ka1；(2)同化學(xué)平衡常數(shù)一樣，電離平衡常數(shù)k值不隨濃度而變化，僅隨溫度而變化。 4多元弱酸的電離：多元弱酸的電離是分步(級(jí))進(jìn)行的，且一步比一步困難，故多元弱酸的溶液的酸性主要由第一步電離來(lái)決定。如h3po4的電離(如圖)： h3po4h+h2po4 ka1 h2po4h+hpo42 ka2 hpo42h+po43 ka3 要點(diǎn)詮釋：ka1ka2ka3，在h3po4溶液中，由h3po4電離出來(lái)的離子有h+、h2po4、po43等，其離子濃度的大小關(guān)系為c (h+)c (h2po4)c (hpo42)c (po43)。要點(diǎn)三、弱電解質(zhì)的電離度 1概念：當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)分子總數(shù)(包括已電離的和未電的)的百分率叫做電離度。常用表示。2數(shù)學(xué)表達(dá)式。 說(shuō)明上式中的分子數(shù)也可用物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度代替。 3影響電離度的因素 (1)內(nèi)因：電解質(zhì)的本性，不同的弱電解質(zhì)由于結(jié)構(gòu)不同，電離度也不同。通常電解質(zhì)越弱，電離度越小。 (2)外因。 濃度：加水稀釋。電離平衡向電離方向移動(dòng)，故溶液濃度越小，電離度越大。 溫度：電解質(zhì)的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，故溫度升高，電離度增大。 由此可見(jiàn)，可以根據(jù)相同條件下(溫度、濃度)電離度的大小來(lái)判斷不同弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。例如：25時(shí)，0.1 moll1的氫氟酸的=7.8，0.1 moll1的醋酸的=1.3，所以酸性：hfch3cooh。要點(diǎn)四、一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較 1物質(zhì)的量濃度相同、體積相同時(shí)。比較項(xiàng)目酸c (h+)ph中和堿的能力與活潑金屬產(chǎn)生h2的量開(kāi)始與金屬反應(yīng)的速率一元強(qiáng)酸大小相同相同大一元弱酸小大小 2ph相同、體積相同時(shí)。酸c (h+)c (酸)中和堿的能力與活潑金屬產(chǎn)生h2的量與金屬反應(yīng)的速率一元強(qiáng)酸相同小小少開(kāi)始相同，后來(lái)弱酸大一元弱酸大大多 說(shuō)明一元強(qiáng)堿與一元弱堿的比較規(guī)律與上類似。【典型例題】類型一：弱電解質(zhì)的電離平衡 例題1 在0.1 moll1 ch3cooh溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3coo+h+對(duì)于該平衡，下列敘述正確的是( ) a加入水時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) b加入少量naoh固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) c加入少量0.1 moll1 hcl溶液，溶液中c (h+)減小 d加入少量ch3coona固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 【思路點(diǎn)撥】本題考查影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素。溶液濃度越小，電離程度越大；溫度越高，電離程度越大，除此之外還需要考慮其他離子的間接影響。 【答案】b 【解析】根據(jù)勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，但平衡的移動(dòng)不能完全消除這種改變。a項(xiàng)加入水時(shí)，c (ch3cooh)+c (ch3coo)+c (h+)減小，平衡向其增大的方向（也就是正方向）移動(dòng)；b項(xiàng)加入naoh與h+反應(yīng)，c (h+)變小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；c項(xiàng)加入hcl時(shí)c (h+)變大，平衡向其減小的方向(也就是逆方向)移動(dòng)，但最終c (h+)比未加hcl前還是要大；d項(xiàng)加入ch3coona，c (ch3coo)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?！究偨Y(jié)升華】(1)電離平衡狀態(tài)特征的核心是“等”，“等”決定了“定”?！皠?dòng)”是“變”的基礎(chǔ)，沒(méi)有“動(dòng)”也就沒(méi)有“變”，“變”又是“動(dòng)”的表現(xiàn)。(2)化學(xué)平衡原理(勒夏特列原理)也適用于電離平衡。舉一反三：【變式1】25 時(shí)，0.1 mol/l稀醋酸加水稀釋，右圖中的縱坐標(biāo)y可以是( ) a溶液的ph b醋酸的電離平衡常數(shù)c溶液的導(dǎo)電能力 d醋酸的電離程度【答案】c【解析】稀釋0.1 moll1稀醋酸時(shí)，加入的水越多，c(h)越小，故溶液的ph增大，導(dǎo)電性減弱，溶液越稀，弱電解質(zhì)的電離程度越大，而電離平衡常數(shù)是一個(gè)溫度常數(shù)，只要溫度不變，電離平衡常數(shù)就不變，綜上所述，只有c正確。【高清課堂：弱電解質(zhì)的電離平衡-電離平衡的移動(dòng)】【變式2】在稀醋酸溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3coo+h+，當(dāng)改變條件時(shí)，表中各項(xiàng)有何變化？請(qǐng)?zhí)钊氡砀裰?。條件改變平衡移動(dòng)方向電離程度n(h+)c(h+)c(ch3coo-)加熱加少量水加少量冰醋酸加少量氯化氫加少量醋酸鈉加少量氫氧化鈉【答案】條件改變平衡移動(dòng)方向電離程度n(h+)c(h+)c(ch3coo-)加熱加少量水加少量冰醋酸加少量氯化氫加少量醋酸鈉加少量氫氧化鈉類型二：電離平衡常數(shù)和電離度 例題2 在25時(shí)，相同濃度的hf、ch3cooh和hcn(氫氰酸)溶液，它們的電離平衡常數(shù)分別是3.5104、1.8105、4.91010，其中，氫離子的濃度最大的是_，未電離的溶質(zhì)分子濃度最大的是_。【思路點(diǎn)撥】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)。平衡常數(shù)越大，表明弱電解質(zhì)的電離程度越大，相應(yīng)未電離的溶質(zhì)分子數(shù)越少?！敬鸢浮縣f hcn 【解析】一定溫度下，弱酸溶液中氫離子濃度與電離常數(shù)(k)和溶液的物質(zhì)的量濃度的關(guān)系可以從以下過(guò)程推出，設(shè)弱酸為ha，其物質(zhì)的量濃度為c，c (h+)記作x。 ha h+ + a 起始 c 0 0 平衡 cx x x 則 對(duì)于難電離的弱酸(k很小)溶液，故，則上式可變?yōu)?，即?一定溫度下，當(dāng)溶液的濃度一定時(shí)，c (h+)隨電離常數(shù)的增大而增大。題中k (hf)k (ch3cooh)k (hcn)，故氫離子濃度hf溶液最大，余下的未電離的hf分子最少，而hcn溶液中未電離的hcn分子最多?！究偨Y(jié)升華】弱電解質(zhì)的電離平衡仍然是化學(xué)平衡中的一種，仍然可以用勒夏特列原理理解。電離平衡常數(shù)的表達(dá)及意義也是相同的。舉一反三：【變式1】18時(shí)，h2a(酸)：k1=4.3107，k2=2.11012，h2b(酸)：k1=1.0107，k2=6.31013，在濃度相同的兩種溶液中，用“”“”或“”填空： (1)h+的濃度：h2a_h2b； (2)酸根離子的濃度：c (a2)_c (b2)； (3)酸分子的濃度：c (h2a)_c (h2b)； (4)溶液導(dǎo)電能力：h2a_h2b?！敬鸢浮?1) (2) (3) (4)類型三：一元強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)的比較 例題3 對(duì)室溫下ph相同、體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液分別采取下列措施，有關(guān)敘述正確的是( ) a加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的ph均增大 b使溫度都升高20，兩溶液的ph均不變 c加水稀釋2倍后，兩溶液的ph均減小 d加足量的鋅充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多 【思路點(diǎn)撥】溶質(zhì)濃度相同的一元強(qiáng)酸、一元弱酸，由于弱酸是部分電離，所以其溶液中電離出的氫離子濃度小，相應(yīng)ph大。但溶質(zhì)所能全部電離出的氫離子總數(shù)是相同的。 【答案】a 【解析】醋酸是弱酸，存在電離平衡；鹽酸是強(qiáng)酸，不存在電離平衡。ph相同即c (h+)相同，體積又相同，則兩者已電離出n (h+)相同，但鹽酸中的h+已全部電離，而醋酸中還有許多醋酸分子未電離，a選項(xiàng)加入ch3coona晶體，前者抑制ch3cooh電離，使c (h+)減小，后者直接發(fā)生反應(yīng)：ch3coo+h+ch3cooh，c (h+)也減小，兩者ph均增大。a選項(xiàng)正確；b選項(xiàng)，升高溫度，二者ph均改變；c選項(xiàng)，加水稀釋，溶液的ph均增大；d選項(xiàng)，足量鋅與二者充分反應(yīng)，由于ch3cooh的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于hcl，故ch3cooh產(chǎn)生的h2多?！究偨Y(jié)升華】弱酸中c (h+)下降后，可進(jìn)一步電離。c (h+)相同、體積相同時(shí)，弱酸中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量要比強(qiáng)酸大得多。舉一反三：【變式1】相同體積、相同ph的某一元強(qiáng)酸溶液和某一元弱酸溶液分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng)，下列關(guān)于氫氣體積(v)隨時(shí)間(t)變化的示意圖正確的是( )【答案】c【解析】ph相同的一元弱酸的物質(zhì)的量濃度大于一元強(qiáng)酸的物質(zhì)的量濃度，所以加入足量鋅粉最終產(chǎn)生氫氣的量一元弱酸較多。反應(yīng)過(guò)程中，未電離的弱酸分子會(huì)繼續(xù)電離，使得溶液中h+ 濃度比強(qiáng)酸大，反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)速率弱酸大于強(qiáng)酸?！究偨Y(jié)升華】要加深