化學(xué)人教版（2023）選擇性必修第一冊 3.1.2弱電解質(zhì)的電離平衡 課件(共42張PPT)

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第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第一節(jié)電離平衡

第一課時弱電解質(zhì)的電離平衡

1、電解質(zhì)：

一、電解質(zhì)與非電解質(zhì)

2、非電解質(zhì)：

在水溶液中或熔融狀態(tài)時能夠?qū)щ姷幕衔?。（包括酸、堿、鹽、水、大多數(shù)金屬氧化物）如：NaCl、HCl、CH3COOH、MgO

在水溶液中和熔融狀態(tài)時都不能導(dǎo)電的化合物。（包括多數(shù)有機物、某些非金屬氧化物）如：CH3CH2OH、CO2、SO2

電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中自由移動離子濃度的大小以及離子所帶電荷的多少。

注：（1）必須是化合物，單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。例如：銅、氯化鈉水溶液

（2）電解質(zhì)不一定導(dǎo)電，導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì)。例如：氯化鈉固體、氯化鈉水溶液

（3）非電解質(zhì)不導(dǎo)電，不導(dǎo)電的不一定是非電解質(zhì)。例如：氫氣

（4）電解質(zhì)必須是化合物本身能電離出離子，否則不屬于電解質(zhì)。例如：NH3、SO2、CO2

二、強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)

二、強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)

1

2.8

較強

較弱

劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡

反應(yīng)不劇烈，產(chǎn)生氣泡較慢

酸1.0mol·L－1鹽酸1.0mol·L－1醋酸

pH大小

導(dǎo)電能力

1.鹽酸和醋酸的比較

【實驗3-1】

小

大

強

弱

與鎂反應(yīng)現(xiàn)象劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體緩慢反應(yīng)，產(chǎn)生氣體

結(jié)論Mg與鹽酸反應(yīng)速率大，表明鹽酸中c(H＋)較，說明在水中鹽酸的電離程度醋酸的電離程度

實驗結(jié)論①鹽酸中c(H+)醋酸溶液中c(H+),即鹽酸中HCl電離程度比醋酸溶液中CH3COOH電離程度;②同濃度的鹽酸與醋酸溶液比較,HCl電離,CH3COOH電離。

大

大于

大于

大

全部

部分

觀察兩種溶液中溶質(zhì)微粒有多少種？

說明:HCl分子在水中完全電離醋酸分子在水中部分電離

鹽酸中存在H+、Cl-

無HCl分子

醋酸溶液中存在H+、CH3COO-

和CH3COOH分子

2.電解質(zhì)的分類強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)

(1)定義

(1)強電解質(zhì)：在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)

如：強酸、強堿、絕大多數(shù)鹽類(包括難溶性鹽)

(2)弱電解質(zhì)：在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)

如：弱酸、弱堿、水

電離過程是不可逆的，其電離方程式用“=”連接。

如HCl：HCl===H＋＋Cl-。

電離過程是可逆的，其電離方程式用“”

如：CH3COOHCH3COO－＋H＋

(2)常見的強、弱電解質(zhì)

常見的強電解質(zhì)：

①強酸：HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等

②強堿：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等

③絕大多數(shù)鹽：如NaCl、(NH4)2SO4、BaSO4等

強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)與其溶解性無關(guān)

常見的弱電解質(zhì)：

①弱酸：HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、CH3COOH等。

②弱堿：NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等

③水是極弱的電解質(zhì)。

【思考】氨水可導(dǎo)電,且呈弱堿性,氨水是否屬于弱堿

提示:氨水是氨氣的水溶液,屬于混合物,而堿屬于化合物,所以氨水不屬于弱堿,但氨水中的NH3·H2O屬于弱堿。

不電離

共價化合物

分子

完全電離

部分電離

強酸、強堿、大部分鹽、活潑金屬的氧化物

弱酸、弱堿、水

陰、陽離子

既有離子(少)，

又有分子(大部分)

離子化合物、部分共價化合物

共價化合物

非金屬氧化物、多數(shù)有機物、NH3等

電解質(zhì)、非電解質(zhì)比較

電解質(zhì)

非電解質(zhì)

強電解質(zhì)

弱電解質(zhì)

判別依據(jù)

電離特點

物質(zhì)類別

溶液中存在的微粒

化合物類型

強電解質(zhì)弱電解質(zhì)

相同點都是電解質(zhì)，在水溶液中都能電離，與溶解度無關(guān)

不同點化合物類型離子化合物，共價化合物共價化合物

物質(zhì)類別強酸、強堿、大多數(shù)鹽弱酸、弱堿、水

溶質(zhì)微粒離子分子（多）、離子

電離程度完全電離（不可逆）部分電離（可逆）

表示方法電離方程式用“=”電離方程式用“”

實例強酸、強堿、鹽弱酸、弱堿、水

電離方程式NaCl=Na++Cl-HFH++F-

強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較

點撥：

①電解質(zhì)的強弱與溶液導(dǎo)電能力沒有必然聯(lián)系。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和離子所帶電荷數(shù)有關(guān)，強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定強。

②電解質(zhì)的強弱與其溶解度無關(guān)。某些難溶鹽，雖然溶解度小，但其溶于水的部分完全電離，仍屬于強電解質(zhì)。有少數(shù)鹽盡管能溶于水，但只有部分電離，屬于弱電解質(zhì)，如(CH3COO)2Pb等。

強弱電解質(zhì)的區(qū)分依據(jù)不是看該物質(zhì)溶解度的大小,也不是看其水溶液導(dǎo)電能力的強弱,而是看溶于水的部分是否完全電離.

1.融化狀態(tài)下能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)

2.融化狀態(tài)下不能導(dǎo)電的物質(zhì)一定不是電解質(zhì)

3.溶于水能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)

4.某些化合物溶于水能導(dǎo)電一定是電解質(zhì)

5.鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)

6.SO2、NH3、Na2O溶于水可導(dǎo)電，所以均為電解質(zhì)

練習(xí)

1.電解質(zhì)電離方程式的書寫

(1)強電解質(zhì)

全部電離,只有離子，無分子，不可逆，在寫電離方程式時,用“=”。如NaCl的電離方程式為：NaCl=Na++Cl-。

(2)弱電解質(zhì)

部分電離,既有分子又有離子，可逆，存在電離平衡，在寫電離方程式時,用“”。

①一元弱酸、弱堿一步電離:

如CH3COOH:。

NH3·H2O:。

三、弱電解質(zhì)的電離平衡

②多元弱酸是分步電離的(其中以第一步電離為主)，電離程度逐步減弱，要分步書寫電離方程式，不能一步完成。如H2CO3的電離方程式是

H2CO3H＋＋HCO3－（主要），

HCO3－H＋＋CO32－(次要）。

③多元弱堿的電離也是分步進行的，但是一般按一步電離的形式書寫。如Fe(OH)3的電離方程式是Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。

(3)酸式鹽的電離

①強酸的酸式鹽完全電離

②弱酸的酸式鹽第一步完全電離

寫出下列各物質(zhì)的電離方程式

(1)NH3·H2O

(2)HClO

(3)Fe(OH)3

(4)Ba(OH)2

NH4++OH-

H++ClO-

Fe3++3OH-

Ba2++2OH-

==

總結(jié)規(guī)律:

強等號,弱可逆

多元弱酸分步寫

多元弱堿一步完

思考：在一定的條件下,往一杯水中加進一定量的冰醋酸會發(fā)生如何的變化？

CH3COOHCH3COO-+H+

電離

結(jié)合

1)開始時，V電離和V結(jié)合怎樣變化？

2)當V電離=V結(jié)合時，可逆過程達到一種什么樣的狀態(tài)？畫出V～t圖。

c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)v(電離)v(結(jié)合)

醋酸初溶于水時

接著

最后

0(最小)

0(最小)

最大

增大

最大

0(最小)

增大

減小

減小

增大

不變

不變

不變

不變

不變

電離平衡狀態(tài)建立

反應(yīng)速率

V(電離)

V(結(jié)合)

V(電離)=V(結(jié)合)電離平衡狀態(tài)

弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖

時間

醋酸電離過程中CH3COOH分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成CH3COOH分子的速率的變化圖像：

(1)定義

在一定條件下(如溫度和濃度)的弱電解質(zhì)溶液中,電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時,電離過程達到電離平衡狀態(tài)。

2.弱電解質(zhì)的電離平衡

(2)用v-t圖像描述

(3)電離平衡的特點

①電離過程是吸熱的。

②弱電解質(zhì)的電離屬于可逆過程,分子、離子共存，這完全不同于強電解質(zhì)。

③弱電解質(zhì)在溶液中的電離都是微弱的。一般來說，電離的分子極少，絕大多數(shù)以分子形式存在，離子和分子之間存在電離平衡。如0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)在1×10－3mol·L－1左右。電離方向是微粒數(shù)增多的過程.

(4)電離平衡的特征

特征

逆：

弱電解質(zhì)的電離是可逆過程

等：

v(電離)=v(結(jié)合)≠0

動：

電離平衡是一種動態(tài)平衡

定：

溶液中各分子、離子的濃度不變。

變：

條件改變時，電離平衡發(fā)生移動

平衡移動規(guī)律—勒夏特列原理

(5)影響電離平衡的因素

內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。

通常電解質(zhì)越弱電離程度越小。

外

因

①溫度

②濃度

③其他因素

當外界條件改變時符合“勒夏特列原理”

越強越電離

由于電離過程吸熱，升高溫度，電離平衡向電離的方向移動，電離程度增大；降低溫度，電離平衡向逆反應(yīng)方向移動，電離程度減小。

(1)溫度：

越熱越電離

電解質(zhì)溶液的濃度越小，它的電離程度就越大。

①加水稀釋向電離的方向移動，電離程度增大，但離子濃度減小

②增加弱電解質(zhì)濃度，向電離的方向移動，但電離程度減小

③加入同濃度的弱電解質(zhì)溶液→平衡不移動→各微粒濃度不變、電離程度不變

用水稀釋冰醋酸時氫離子濃度隨加水量的變化曲線

越稀越電離

（2）濃度：

①加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，抑制了弱電解質(zhì)的電離,使電離平衡向逆反應(yīng)方向移動，電離程度減?。?/p>

②加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時，減少了該離子的濃度，促進了弱電解質(zhì)的電離,使電離平衡向電離方向（即正反應(yīng)方向）移動，電離程度增大。

(3)其他因素：

實例（稀溶液）

改變條件平衡移動方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)電離程度導(dǎo)電能力Ka

加水稀釋

加入少量冰醋酸

加HCl(g)

加NaOH(s)

加入（CH3COONa)（s）

加入鎂粉

升高溫度

CH3COOHCH3COO-+H+△H>0

減小

增大

增大

增大

增大

向右

增強

增大

減小

增大

減小

減小

增大

向右

減弱

不變

減小

增大

增大

增大

增大

向右

增強

不變

減小

減小

增大

增大

增大

向左

增強

不變

減小

減小

減小

增大

增大

向右

增強

不變

減小

減小

增大

增大

減小

向左

增強

不變

向右

增大

減小

減小

減小

增大

增強

不變

思考與討論

試用簡單的實驗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、實驗現(xiàn)象及實驗?zāi)苷f明的問題)。

提示：在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈紅色，加熱溶液顏色明顯變深。說明加熱能促進醋酸的電離，c(H＋)增大，紅色加深。即可證明醋酸溶液中存在電離平衡。

課堂小結(jié)

弱電解質(zhì)的電離

相關(guān)概念

電離平衡

非電解質(zhì)

電解質(zhì)

強電解質(zhì)

弱電解質(zhì)

平衡的建立與特征

影響因素

內(nèi)因：電解質(zhì)本身

外因：溫度、壓強

(1)氯化鉀溶液在電流作用下電離成鉀離子和氯離子。()

(2)二氧化硫溶于水能部分轉(zhuǎn)化成離子，故二氧化硫?qū)儆谌蹼娊赓|(zhì)。()

(3)碳酸鋇難溶于水，所以碳酸鋇屬于弱電解質(zhì)。()

(4)純凈的強電解質(zhì)在液態(tài)時，有的導(dǎo)電有的不導(dǎo)電。()

×

×

×

√

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)

2．在醋酸中存在電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使電離平衡右移且c(H＋)增大，應(yīng)采取的措施是()

A．加入NaOH(s)B．加入鹽酸

C．加蒸餾水D．升高溫度

解析:加入NaOH(s)、蒸餾水、升高溫度均能使平衡右移，但加入NaOH、蒸餾水時c(H＋)減小，升高溫度時c(H＋)增大。

D

3．下列關(guān)于強、弱電解質(zhì)的敘述中正確的是()

A.強電解質(zhì)都是離子化合物,弱電解質(zhì)都是共價化合物

B.強電解質(zhì)都是可溶性化合物,弱電解質(zhì)都是難溶性化合物

C.強電解質(zhì)的水溶液中無溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)的水溶液中有溶質(zhì)分子

D.強電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強,弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力弱

解析:A項,HCl、HNO3是強電解質(zhì),但屬于共價化合物,A錯誤;B項,BaSO4、CaCO3為強電解質(zhì),盡管它們難溶于水,但它們?nèi)苡谒牟糠质侨侩婋x的,B錯誤;D項,若強電解質(zhì)溶液的濃度很小,其導(dǎo)電能力也會很弱,D錯誤;C項,強電解質(zhì)在水溶液中全部電離為離子,不存在溶質(zhì)分子,而弱電解質(zhì)在水溶液中只能部分電離,溶液中還存在溶質(zhì)分子,正確。

C

4.下列屬于強電解質(zhì)的是()

A.硫酸鋇B.食鹽水

C.二氧化硅D.醋酸

A

解析:硫酸鋇是強電解質(zhì),A項正確;食鹽水為混合物,不屬于電解質(zhì),B項錯誤;二氧化硅是非電解質(zhì),C項錯誤;醋酸在水中只能部分電離,為弱電解質(zhì),D項錯誤。

5.下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是()

A.相同物質(zhì)的量濃度的兩溶液中c(H+)相同

B.100mL0.1mol·L-1的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉

C.c(H+)=10-3mol·L-1的兩溶液稀釋到原溶液體積的100倍,c(H+)都為10-5mol·L-1

D.兩溶液中分別加入少量對應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小

B

解析:相同濃度時,鹽酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),故A錯;c(H+)=10-3mol·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液,稀釋到體積為原來的100倍,鹽酸中c(H+)=10-5mol·L-1,醋酸中c(H+)大于10-5mol·L-1,因為加水稀釋時,CH3COOHCH3COO-+H+電離平衡右移,故C錯;加入少量對應(yīng)的鈉鹽時,對鹽酸無影響,CH3COOH電離平衡左移,c(H+)減小,故D錯。

6.將0.01mol的下列物質(zhì)分別加入(或通入)到100mL水中,假設(shè)溶液體積變化不計,水溶液的導(dǎo)電能力最強的是()

A.HFB.NH4HCO3C.BaSO4D.NH3

B

解析:BaSO4雖然是強電解質(zhì),但溶解度較小,所以溶液中Ba2+、S濃度均很小;HF、NH3雖然溶解度較大,但由于溶液中HF、NH3·H2O只能部分電離,因此各離子濃度也遠小于0.1mol·L-1;NH4HCO3在溶液中全部電離為N和HC,因此溶液中離子濃度最大,導(dǎo)電能力最強。

7.0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。加水稀釋或加入少量CH3COONa晶體時,都會引起()

A.溶液的酸性減弱

B.CH3COOH電離程度變大

C.溶液的導(dǎo)電能力減弱

D.溶液中c(CH3COO-)減小

A

8.有以下物質(zhì):

①石墨②鋁③酒精④氨水⑤二氧化碳⑥碳酸氫鈉固體⑦氫氧化鋇溶液⑧純醋酸⑨氧化鈉固體⑩氯化氫氣體

其中能導(dǎo)電的是;

屬于非電解質(zhì)的是;

屬于強電解質(zhì)的是;

屬于弱電解質(zhì)的是。

解析:石墨和鋁都能導(dǎo)電,氨水和氫氧化鋇溶液都有自由移動的離子,所以能導(dǎo)電。酒精和二氧化碳為非電解質(zhì)。碳酸氫鈉固體和氯化氫氣體在水溶液中能完全電離,氧化鈉固體在熔融狀態(tài)時能完全電離,為強電解質(zhì)。純醋酸在水中只能部分電離,為弱電解質(zhì)。

①②④⑦

③⑤

⑥⑨⑩

⑧

9．寫出下列電解質(zhì)在水溶液中的電離方程式

(1)H2SO4：__________________________________________；

(2)HClO：____________