新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1學(xué)案：3.1.1 弱電解質(zhì)的電離平衡

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第一單元弱電解質(zhì)的電離平衡第1課時(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.通過(guò)對(duì)電解質(zhì)的分類(lèi)，進(jìn)一步掌握物質(zhì)分類(lèi)的方法，并能從微觀層面理解強(qiáng)、弱電解質(zhì)的本質(zhì)。2.掌握電離平衡的影響因素，能在理解化學(xué)基本原理的基礎(chǔ)上從宏觀和微觀兩方面認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡。3.了解電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1．電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的化合物。非電解質(zhì)：在水溶液中和熔融狀態(tài)下不能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子的化合物。2．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究：用等體積、物質(zhì)的量濃度均為1mol·L－1的鹽酸和醋酸溶液分別做如下實(shí)驗(yàn)，結(jié)合教材P81圖3-1完成下表：鹽酸醋酸溶液結(jié)論與解釋pH較小較大(1)等濃度的鹽酸比醋酸溶液電離出的c(H＋)大，即鹽酸的電離程度大于醋酸。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸還能繼續(xù)電離出H＋，最終提供的氫離子數(shù)與鹽酸相同與等量的鎂反應(yīng)的現(xiàn)象開(kāi)始階段鹽酸產(chǎn)生氣泡速度較快，且氣球體積較大。反應(yīng)結(jié)束時(shí)二者氣球的體積一樣大(2)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念①?gòu)?qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)。如HCl溶于水完全電離成H＋和Cl－。②弱電解質(zhì)：在水溶液中僅能部分電離的電解質(zhì)。如醋酸溶液中只有少部分醋酸分子電離成H＋和CH3COO－，大部分仍以CH3COOH的形式存在。(3)常見(jiàn)的強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)離子化合物、部分共價(jià)化合物共價(jià)化合物①大多數(shù)鹽(包括難溶性鹽)；②強(qiáng)酸，如HCl、H2SO4等；③強(qiáng)堿，如KOH、Ba(OH)2等①弱酸，如CH3COOH、HClO等；②弱堿，如NH3·H2O等；③水(1)鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)()(2)NH3溶于水能導(dǎo)電，所以NH3是電解質(zhì)()(3)強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中不存在溶質(zhì)分子，而弱電解質(zhì)在溶液中存在溶質(zhì)分子()(4)CaCO3難溶于水，其屬于弱電解質(zhì)()(5)HClO為弱酸，故NaClO為弱電解質(zhì)()(6)H2CO3溶液中存在H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)()(7)離子化合物一定為強(qiáng)電解質(zhì)，共價(jià)化合物可能為強(qiáng)電解質(zhì)()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√1．根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷相同濃度的氫氧化鈉溶液和氨水中一水合氨的電離程度，如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以證明？提示氫氧化鈉在水中完全電離，一水合氨在水中部分電離。方案1：用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)定0.1mol·L－1兩種溶液的pH，NaOH溶液的pH較大。方案2：用同濃度的兩種堿溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)(或測(cè)電導(dǎo)率)，NaOH溶液的導(dǎo)電能力較強(qiáng)。2．BaSO4飽和溶液和0.1mol·L－1醋酸溶液導(dǎo)電能力都很弱，因而它們都是弱電解質(zhì)，這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？簡(jiǎn)述理由。提示不正確。BaSO4是難溶性鹽，其溶液中自由移動(dòng)的離子濃度很小，但溶于水的BaSO4完全電離成Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)，故BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)。醋酸部分電離，0.1mol·L－1醋酸溶液中離子濃度較小，因而醋酸是弱電解質(zhì)。1．下列說(shuō)法可以證明醋酸是弱電解質(zhì)的是()A．1mol·L－1的醋酸溶液中，c(H＋)＝1mol·L－1B．醋酸與水以任意比互溶C．10mL1mol·L－1的醋酸溶液恰好與10mL1mol·L－1的NaOH溶液完全反應(yīng)D．在相同條件下，醋酸溶液的導(dǎo)電性能比鹽酸弱答案D解析A項(xiàng)，若醋酸完全電離，則c(H＋)＝1mol·L－1，說(shuō)明醋酸為強(qiáng)電解質(zhì)，不符合題意；C項(xiàng)，與強(qiáng)堿反應(yīng)不能說(shuō)明其電離程度的大?。籇項(xiàng)，在相同條件下，比較二者導(dǎo)電能力強(qiáng)弱，醋酸溶液的導(dǎo)電性能弱，說(shuō)明醋酸溶液中離子濃度小，即醋酸的電離程度小，鹽酸中的HCl是完全電離的，故說(shuō)明醋酸是部分電離，為弱電解質(zhì)。2．下列各組關(guān)于強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)的歸類(lèi)，完全正確的是()選項(xiàng)ABCD強(qiáng)電解質(zhì)FeNaClCaCO3HNO3弱電解質(zhì)CH3COOHNH3H3PO4Fe(OH)3非電解質(zhì)蔗糖BaSO4酒精Cl2答案C解析A項(xiàng)，F(xiàn)e既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NH3是非電解質(zhì)，BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl2既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，錯(cuò)誤。3.(1)某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置測(cè)1mol·L－1的CH3COOH溶液和1mol·L－1的HCl溶液的導(dǎo)電能力，接通電源后發(fā)現(xiàn)與HCl溶液相連的燈泡較亮，有同學(xué)認(rèn)為乙酸是弱電解質(zhì)，你______(填“同意”或“不同意”)他的觀點(diǎn)，通過(guò)該現(xiàn)象你得到的結(jié)論是__________。(2)他們又用此裝置測(cè)物質(zhì)的量濃度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的導(dǎo)電能力，接通電源后發(fā)現(xiàn)與CuSO4溶液相連的燈泡較亮，有同學(xué)認(rèn)為NaOH是弱電解質(zhì)，你________(填“同意”或“不同意”)他的觀點(diǎn)，通過(guò)該現(xiàn)象你得到的結(jié)論是___________________。答案(1)同意當(dāng)陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)目相等時(shí)，單位體積內(nèi)自由移動(dòng)離子數(shù)目越多，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)(2)不同意當(dāng)單位體積內(nèi)自由移動(dòng)離子數(shù)目相等時(shí)，陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)目越多，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)解析(1)已知HCl在水中能完全電離，通過(guò)導(dǎo)電能力的不同可以判斷出CH3COOH在水溶液中不能完全電離，使溶液中自由移動(dòng)離子的濃度比鹽酸中的小，即CH3COOH是弱電解質(zhì)。(2)通過(guò)NaOH溶液和CuSO4溶液導(dǎo)電能力的比較實(shí)驗(yàn)可知，自由移動(dòng)離子濃度相同時(shí)，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子所帶電荷數(shù)目有關(guān)。1CO2、SO2、NH3等物質(zhì)溶于水能導(dǎo)電，是因?yàn)槿苡谒笊蒆2CO3、H2SO3、NH3·H2O等電解質(zhì)導(dǎo)電，不是其本身電離出離子，故CO2、SO2、NH3應(yīng)為非電解質(zhì)。單質(zhì)既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。2電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解性無(wú)關(guān)。難溶的鹽如AgCl、CaCO3等，溶于水的部分能完全電離，是強(qiáng)電解質(zhì)；易溶的化合物如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中電離程度較小，是弱電解質(zhì)。二、弱電解質(zhì)的電離平衡1．電離方程式的書(shū)寫(xiě)(1)強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，在寫(xiě)電離方程式時(shí)，用“=”。(2)弱電解質(zhì)部分電離，在寫(xiě)電離方程式時(shí)，用“”。①一元弱酸、弱堿一步電離。如CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋；NH3·H2O：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。②多元弱酸分步電離，必須分步寫(xiě)出，不可合并(其中以第一步電離為主)。如H2CO3：H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)(主)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)(次)。③多元弱堿分步電離(較復(fù)雜)，在中學(xué)階段要求一步寫(xiě)出。如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。2．電離平衡狀態(tài)(1)概念：在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中的電離達(dá)到最大限度時(shí)，電離過(guò)程并未停止。此時(shí)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率與離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等，溶液中弱電解質(zhì)分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化，弱電解質(zhì)的電離達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。(2)建立過(guò)程(3)電離平衡的特征3．外界條件對(duì)弱電解質(zhì)的電離平衡的影響(1)溫度：弱電解質(zhì)的電離一般是吸熱過(guò)程，升高溫度使電離平衡向電離的方向移動(dòng)，電離程度增大。(2)濃度：在一定溫度下，同一弱電解質(zhì)溶液，濃度越小，離子相互碰撞結(jié)合為分子的幾率越小，電離程度越大。(3)同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時(shí)，可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動(dòng)，電離程度減小。(4)化學(xué)反應(yīng)：加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子發(fā)生反應(yīng)的離子時(shí)，電離平衡向電離的方向移動(dòng)，電離程度增大。(1)電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小，離子濃度一定增大()(2)25℃時(shí)，0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，各離子濃度均減小()(3)電離平衡向右移動(dòng)，弱電解質(zhì)的電離程度一定增大()(4)H2S的電離方程式為H2S2H＋＋S2－()(5)BaSO4溶于水，導(dǎo)電性很弱，故電離方程式為BaSO4Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×分析改變下列條件對(duì)醋酸電離平衡的影響，填寫(xiě)下表：條件改變平衡移動(dòng)方向c(H＋)n(H＋)電離程度導(dǎo)電能力升高溫度右移增大增大增大增強(qiáng)加H2O右移減小增大增大減弱通HCl左移增大增大減小增強(qiáng)加少量NaOH(s)右移減小減小增大增強(qiáng)加少量CH3COONa(s)左移減小減小減小增強(qiáng)加少量CH3COOH右移增大增大減小增強(qiáng)加入鎂粉右移減小減小增大增強(qiáng)1．下列對(duì)氨水中存在的電離平衡NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－敘述正確的是()A．加水后，溶液中n(OH－)增大B．加入少量濃鹽酸，溶液中c(OH－)增大C．加入少量濃氫氧化鈉溶液，電離平衡正向移動(dòng)D．加入少量氯化銨固體，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))減小答案A解析A項(xiàng)，加水使NH3·H2O電離平衡正向移動(dòng)，n(OH－)增大，正確；B項(xiàng)，加入少量濃鹽酸使c(OH－)減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，加入濃NaOH溶液，電離平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加入NH4Cl固體，c(NHeq\o\al(＋,4))增大，錯(cuò)誤。2．在0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，要促進(jìn)醋酸電離且使H＋濃度增大，應(yīng)采取的措施是()A．升溫 B．加水C．加入燒堿溶液 D．加入稀鹽酸答案A解析醋酸的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度能促進(jìn)醋酸的電離，且H＋濃度增大，故A正確；加水促進(jìn)醋酸的電離，但c(H＋)減小，故B錯(cuò)誤；加入氫氧化鈉溶液，OH－和H＋反應(yīng)生成水，能促進(jìn)醋酸的電離，但H＋濃度減小，故C錯(cuò)誤；加入稀鹽酸，H＋濃