高中化學(xué) 第三章 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離學(xué)案 新人教版選修41

弱電解質(zhì)的電離【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念。2. 能描述弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡，正確書寫電離方程式。3. 理解一定條件下弱電解質(zhì)的電離平衡移動。4. 了解電離常數(shù)的概念、表達(dá)式和意義?！緦W(xué)習(xí)過程】1. 強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)（1）強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里全部電離為離子的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì)。包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽類。（2）弱電解質(zhì)：在水溶液里部分電離為離子的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì)，包括弱酸、弱堿等。（3）強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較：電解質(zhì)在水溶液中可根據(jù)離解成離子的程度大小分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，它們的區(qū)別關(guān)鍵在于電離程度的大小，在水溶液中是否完全電離（或是否存在電離平衡）。電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液導(dǎo)電能力沒有必然聯(lián)系：如果某強(qiáng)電解質(zhì)溶液濃度很小，那么它的導(dǎo)電能力就很弱，溶液導(dǎo)電能力大小取決于離子濃度大小和離子帶電荷多少；電解質(zhì)的強(qiáng)、弱與其溶解度無關(guān)：某些難溶(或微溶)于水的鹽(如AgCl、BaSO4等)溶解度很小，但溶于水的部分卻是完全電離的，它們?nèi)詫儆趶?qiáng)電解質(zhì)。2. 弱電解質(zhì)的電離平衡（1）定義：在一定條件(如溫度，壓強(qiáng))下，當(dāng)電解質(zhì)分子離解成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做電離平衡狀態(tài)。（2）特征：和化學(xué)平衡一樣，在弱電解質(zhì)溶液里，也存在著電離平衡，該平衡除了具備化學(xué)平衡的特點外，還具有的特點是：電離過程是吸熱的。分子、離子共存，這完全不同于強(qiáng)電解質(zhì)。弱電解質(zhì)在溶液中的電離都是微弱的。一般來說，分子已電離的極少，絕大多數(shù)以分子形式存在。如0.1 molL1的CH3COOH溶液中，c(H)大約在1103 molL1左右。多元弱酸分步電離，電離程度逐步減弱。如H2CO3的電離常數(shù)：K14.4107，K24.71011。（4）影響因素：電離平衡狀態(tài)時，溶液里離子的濃度和分子的濃度保持不變，但當(dāng)影響電離平衡狀態(tài)的條件如溫度、濃度等改變時，電離平衡就會從原來的平衡狀態(tài)變化為新條件下新的電離平衡狀態(tài)。3.弱電解質(zhì)電離方程式的書寫（1）由于弱電解質(zhì)在溶液中部分電離，所以寫離子方程式時用“”符號。如：NHH2ONH4+ +OH 、 CH3COOHCH3COO+ H+（2）多元弱酸分步電離，以第一步電離為主。如：H2CO3H+ + HCO3、HCO3H+ + CO32（3）多元弱堿的電離與多元弱酸的電離情況相似，但常用一步電離表示。如：Mg(OH)2Mg2+ +2OH4.電離常數(shù)：與化學(xué)平衡常數(shù)相似，在弱電解質(zhì)溶液中也存在著電離平衡常數(shù)，叫做電離常數(shù)。 （1）一元弱酸和弱堿的電離平衡常數(shù)：CH3COOH CH3COO+ H NH3H2O NH4+OH 電離常數(shù)K越小，則電解質(zhì)的電離程度越小，電解質(zhì)就越弱。例如，298K時醋酸、碳酸和硼酸的電離常數(shù)分別是1.7510-5，4.410-7(第一步電離)和5.810-10，由此可知，醋酸、碳酸和硼酸的酸性依次減弱。在稀溶液中，電離常數(shù)K不受溶液的濃度、酸堿度的影響，只受溫度的影響，且溫度升高，K值增大。（2）多元弱酸（堿）分步電離，酸（堿）性主要由第一步電離決定。如H3PO4的電離：H3PO4 H + H2PO4- K1；H2PO4- H + HPO42- K2；HPO42- H + PO43- K3電離常數(shù)K越大，離子濃度越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離。多元弱酸分步電離，每一步電離均有電離常數(shù)，各步的電離程度也不相同，其中第一級電離程度最大：K1K2K3Ki,所以多元弱酸（堿）分步電離，酸（堿）性主要由第一步電離決定。5. 判斷電解質(zhì)的強(qiáng)弱的方法：（1）在相同濃度、相同溫度下，對強(qiáng)弱電解質(zhì)做導(dǎo)電對比實驗。（2）在相同濃度、相同溫度下，比較反應(yīng)速率的快慢。如將Zn粒投入到等濃度的鹽酸和醋酸中，結(jié)果前者比后者反應(yīng)快。（3）濃度與PH的關(guān)系。如0.1mol/L的醋酸溶液，其PH1，即可證明CH3COOH是弱電解質(zhì)。（4）稀釋前后的PH與稀釋倍數(shù)的變化關(guān)系。例如，將PH=2的酸溶液稀釋100倍，若PH4，則證明酸為弱酸；若PH=4，則證明酸為強(qiáng)酸。（5）利用同離子效應(yīng)證明存在電離平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊試液變紅，再加CH3COONH4，顏色變淺。（6）利用較強(qiáng)酸制備較弱酸來判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱。如將CO2通入苯酚鈉溶液中，出現(xiàn)渾濁，說明酸性：H2CO3。（7）利用元素周期表進(jìn)行判斷。如非金屬性：ClSPSi，則最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3；金屬性：NaMgAl，則最高價氧化物水化物的堿性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3 ?！井?dāng)堂檢測】1. 下列物質(zhì)的分類組合全部正確的是()選項強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)ANaClHClCO2BNaHCO3NH3H2OCCl4CBa(OH)2BaCO3CuDH2SO4NaOHC2H5OH2. 在氨水中存在下列電離平衡：NH3H2ONHOH，下列情況能引起電離平衡向正向移動的有()加NH4Cl固體加NaOH溶液通HCl 加CH3COOH溶液加水加壓AB C D3. 已知25 ，醋酸溶液中各微粒存在下述關(guān)系：K1.75105，下列有關(guān)說法可能成立的是()A25 條件下，向該溶液中加入一定量的鹽酸時，K8105B25 條件下，向該溶液中加入一定量的鹽酸時，K2104C標(biāo)準(zhǔn)狀況下，醋酸溶液中K1.75105D升高到一定溫度，K7.21054. 用水稀釋0.1 mol/L的醋酸溶液，其中隨加水量的增加而增大的有()n(H)c(H)c(H)/c(CH3COOH) c(CH3COOH)/c(H)ABCD5. 今有鹽酸、醋酸、硫酸三種稀溶液，用序號回答下列問題。(1)若三種酸的物質(zhì)的量濃度相等。三種溶液中的c(H)大小關(guān)系為 _。取等體積上述三種溶液，分別用同濃度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液體積大小關(guān)系為 _。若取等質(zhì)量Zn分別跟這三種溶液反應(yīng)，使Zn恰好完全反應(yīng)時，消耗三種酸的體積大小關(guān)系為_。(2)若三種酸溶液中的c(H)相等。三種酸的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為_。取等體積上述三種溶液，分別用同濃度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液體積大小關(guān)系為_。若取等質(zhì)量Zn分別跟這三種溶液反應(yīng)，使Zn恰好完全反應(yīng)時，消耗三種酸的體積大小關(guān)系為_。答案與解析題號答案解析1BA項，HCl為強(qiáng)電解質(zhì)；C項，BaCO3為強(qiáng)電解質(zhì)，Cu既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)；D項，NaOH為強(qiáng)電解質(zhì)2C加入NH4Cl固體相當(dāng)于加入NH，平衡左移；加入OH，平衡左移；通HCl，相當(dāng)于加入H，中和OH，平衡右移；加CH3COOH溶液，相當(dāng)于加H，中和OH，平衡右移；加水，稀釋，越稀越電離，平衡右移；加壓，無氣體參加和生成，無影響3D4ACH3COOHCH3COOH，加水稀釋時，平衡右移，則n(H)、n(CH3COO)均增大，而n(CH3COOH)減小。因溶液被稀釋，c(CH3COOH)、c(CH3COO)、c(H)均減小。故，應(yīng)增大；同理應(yīng)減小5(1)>>>>(2)>>>>(1)H2SO4為二元強(qiáng)酸；CH3COOH為一元弱酸，部分電離；三種酸的物質(zhì)的量相等，但H2SO4為二元酸，所以消耗NaOH溶液體積是鹽酸和醋酸的兩倍，鹽酸和醋酸消耗的NaOH溶液體積相等，所以>；等質(zhì)量的Zn完全反應(yīng)，消耗的鹽酸和醋酸溶液體積相等，消耗的硫酸溶液體積最小，所以>。(2)CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)c(H)，c(H2SO4)c(H)，c(HCl)c(H)，所以>>；等體積的三種溶液中，n(CH3COOH)n(HCl)，而HCl和H2SO4都是強(qiáng)電解質(zhì)，兩溶液中的n(H)相等，消耗NaOH一樣多，所以>；等質(zhì)量的Zn完全反應(yīng)，消耗的n(H)相等，硫酸溶液與鹽酸的c(H)相等，消耗兩種酸體積相等，而CH3COOH在反應(yīng)中會電離產(chǎn)生H，所以消耗體積最小，所以>