高三化學一輪復習 第8單元 物質在水溶液中的行為 第1節(jié) 弱電解質的電離課件 魯科版.ppt

第八單元 物質在水溶液中 的行為,第1節(jié) 弱電解質的電離,-3-,考綱要求:1.了解電解質的概念。了解強電解質和弱電解質的概念。 2.了解電解質在水溶液中的電離,以及電解質溶液的導電性。 3.了解弱電解質在水溶液中的電離平衡。,-4-,基礎梳理,考點突破,強弱電解質的比較 1.強電解質與弱電解質,-5-,基礎梳理,考點突破,-6-,基礎梳理,考點突破,-7-,基礎梳理,考點突破,-8-,基礎梳理,考點突破,強弱電解質判斷的注意事項 (1)電解質的強弱與其溶解性沒有直接關系,只與電離程度有關。某些難溶或微溶性鹽,它們的溶解度雖然很小,其溶液的導電能力很弱,但是其溶解的部分是完全電離的,故仍然屬于強電解質,如CaCO3、BaSO4等。某些溶解度大的電解質不一定是強電解質(如醋酸)。 (2)判斷電解質和非電解質的標準是:化合物在水溶液或熔融狀態(tài)能否電離。判斷強電解質和弱電解質的標準是:電解質在水溶液中是否完全電離。溶液導電性的強弱不能作為強弱電解質的判斷標準。,-9-,基礎梳理,考點突破,(3)電解質溶液的導電性取決于溶液中自由移動離子濃度和離子所帶電荷的多少。一般說來,相同濃度的強電解質溶液的導電性明顯強于弱電解質。弱酸與弱堿發(fā)生反應生成了強電解質,溶液的導電性會明顯增強。 (4)溶液導電能力中的幾個“不一定”:強電解質溶液的導電能力不一定比弱電解質溶液的導電能力強(需考慮濃度等因素);濃溶液的導電能力不一定比稀溶液的導電能力強(要考慮電離程度等);多元弱酸溶液的導電能力不一定比一元弱酸溶液的導電能力強(要考慮濃度、電離程度等)。,-10-,基礎梳理,考點突破,例1醋酸是一種常見的弱酸,為了證明CH3COOH是弱電解質,某同學開展了題為“CH3COOH是弱電解質的實驗探究”的探究活動。該同學設計了如下方案,其中錯誤的是( ) A.先配制一定量的0.10 molL-1 CH3COOH溶液,然后測溶液的pH,若pH大于1,則可證明CH3COOH為弱電解質 B.先配制一定量的0.01 molL-1和0.10 molL-1的CH3COOH溶液,分別用pH計測它們的pH,若兩者的pH相差小于1個單位,則可證明CH3COOH是弱電解質 C.先測0.10 molL-1 CH3COOH溶液的pH,然后將其加熱至100 ,再測pH,如果pH變小,則可證明CH3COOH是弱電解質 D.配制一定量的CH3COONa溶液,測其pH,若常溫下pH大于7,則可證明CH3COOH是弱電解質,答案,解析,-11-,基礎梳理,考點突破,-12-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.下列關于電解質的敘述中正確的是( ) A.強酸、強堿及大部分鹽類屬于強電解質,弱酸、弱堿屬于弱電解質 B.所有的離子化合物都是強電解質,所有的共價化合物都是弱電解質 C.強電解質溶液的導電能力一定比弱電解質溶液的導電能力強 D.CO2的水溶液能導電,所以CO2是電解質,答案,解析,-13-,基礎梳理,考點突破,2.(2015福州模擬)下列事實不能證明HNO2是弱電解質的是( ) 滴入酚酞溶液,NaNO2溶液顯紅色 用HNO2溶液做導電實驗,燈泡很暗 等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中和堿時,HNO2中和堿的能力強 0.1 molL-1 HNO2溶液的pH=2 HNO2與CaCO3反應放出CO2氣體 H+=0.1 molL-1的HNO2溶液稀釋至1 000倍,pH4 A. B. C. D.,答案,解析,-14-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-15-,基礎梳理,考點突破,弱電解質的電離平衡 1.電離平衡的建立 弱電解質的電離平衡是指在一定條件下(溫度、濃度),弱電解質分子電離成離子的速率和離子結合成弱電解質分子的速率相等,溶液中各分子和離子的濃度都保持不變時的狀態(tài)。 平衡建立過程的v-t圖像如圖所示。,-16-,基礎梳理,考點突破,3.外界條件對電離平衡的影響 (1)內因:弱電解質本身的性質,決定了弱電解質電離程度的大小。 (2)外因: 溫度:升高溫度,電離平衡向電離方向移動,電離程度增大,原因是電離過程是吸熱過程;降低溫度,電離平衡向結合成弱電解質分子的方向移動,電離程度減小。,-17-,基礎梳理,考點突破,濃度:加水稀釋,使弱電解質的濃度減小,電離平衡向電離的方向移動,電離程度增大。因而,弱電解質溶液濃度越大,其電離程度越小,但其電離平衡常數K不變。 同離子效應:若向弱電解質溶液中加入含有該弱電解質相同離子的強電解質,則弱電解質的電離度減小(填“增大”或“減小”)。例如:向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體,溶液中CH3COO-增大,CH3COOH的電離平衡向左(填“左”或“右”)移動,電離程度減小,H+減小,溶液的pH增大。 離子反應效應:若向弱電解質溶液中加入能與該弱電解質的離子結合的離子,則弱電解質的電離程度增大(填“增大”或“減小”)。,-18-,基礎梳理,考點突破,-19-,基礎梳理,考點突破,相同條件下,K值越大,表示該弱電解質越容易電離,所對應的溶液的酸堿性越強。 多元弱酸是分步電離的,每一步電離都有各自的電離平衡常數。各級電離常數逐級減小且一般相差很大。Ka1Ka2,故以第一步電離為主,H+主要由第一步電離產生。 (4)電離平衡常數的意義: 弱酸、弱堿的電離常數能夠反映弱酸、弱堿酸堿性的相對強弱。在一定溫度下,當弱酸的濃度相同時,電離平衡常數越大,弱酸的電離程度就越大,弱酸的酸性越強,溶液中的氫離子濃度也越大。,-20-,基礎梳理,考點突破,-21-,基礎梳理,考點突破,-22-,基礎梳理,考點突破,1.從“定性”和“定量”兩個角度理解電離平衡 (1)從定性角度分析電離平衡:應該深刻地理解勒夏特列原理平衡向“減弱”這種改變的方向移動,移動結果不能“抵消”或“超越”這種改變。 (2)從定量角度分析電離平衡:當改變影響電離平衡的條件后分析兩種微粒濃度之比的變化時,若通過平衡移動的方向不能作出判斷,應采用化學平衡常數定量分析。 2.電離平衡常數的計算方法 以弱酸HX為例:,-23-,基礎梳理,考點突破,-24-,基礎梳理,考點突破,-25-,基礎梳理,考點突破,-26-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-27-,基礎梳理,考點突破,歸納總結: 表達式中存在多個變量時變化趨勢的判斷方法 當一個選項出現多個變量,且變化趨勢相同或相反而無法做準確判斷時,可以將表達式變形或變換角度思考。 (1)將物質的量濃度比變?yōu)槲镔|的量比,因為是同一溶液,體積相同,因此可以將分子分母同乘以體積,由物質的量濃度比變?yōu)槲镔|的量比。 (2)可以利用KW、Ka、Kb為不變值,將選項中的式子同乘某個量,變形為帶有KW、Ka、Kb的式子,簡化比值式以減少變量,便于準確判斷。 (3)可以利用弱電解質溶液濃度變化來判斷。如溶液變稀,弱電解質的電離程度增大,溶液濃度變大,弱電解質的電離程度減小來判斷。,-28-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-29-,基礎梳理,考點突破,2.(2015河北冀州中學月考)一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.在O點時,醋酸不導電 B.a、b、c三點,a點時醋酸溶液中H+濃度最小 C.b點時,醋酸電離程度最大 D.可通過微熱的方法使c點溶液中c(CH3COO-)增大,答案,解析,-30-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-31-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-32-,基礎梳理,考點突破,解析,-33-,實驗探究:強酸與弱酸(或強堿與弱堿)的判斷與比較 強弱電解質的比較是歷年高考的熱點,主要考查強弱電解質的判斷及電離平衡理論,把理論知識與實驗探究結合起來考查是今后高考命題的趨勢。 探究酸是強酸還是弱酸,堿是強堿還是弱堿,實質是看它在水溶液中的電離程度,完全電離即為強酸(或強堿),部分電離即為弱酸(或弱堿),設計實驗時要注意等物質的量濃度和等pH的兩種酸(或堿)的性質差異,常用的實驗方法有: (1)從弱電解質的電離特點分析: 弱電解質的電離是不徹底的,即其不能完全電離。常見方案如下: 稱取一定量的無水醋酸配制0.1 molL-1的醋酸溶液,測定該溶液的pH。現象:測出的pH1。,-34-,配制濃度相同的鹽酸和醋酸溶液,取相同體積分別加入燒杯且并聯,接通電源,觀察燈泡亮度。現象:插在鹽酸中的燈泡更亮。 配制相同濃度的鹽酸和醋酸溶液,分別測定兩溶液的pH?，F象:鹽酸的pH小,醋酸溶液的pH大。 配制相同pH的鹽酸和醋酸溶液,分別取相同體積,用酚酞溶液作指示劑,以氫氧化鈉溶液為標準溶液進行滴定?，F象:兩溶液消耗NaOH標準溶液的體積V(鹽酸)醋酸溶液。,-35-,(2)從影響弱電解質電離平衡的外界因素分析: 弱電解質的電離程度除與本身的性質有關之外,還受溫度、濃度等因素的影響。常見方案如下: 配制pH相同的鹽酸和醋酸溶液,取1 mL上述鹽酸和醋酸溶液分別用蒸餾水稀釋相同倍數(如100倍),再測定稀釋后兩溶液的pH。現象:鹽酸pH變化大,醋酸溶液pH變化小。 取pH=1的兩種溶液加入足量的鋅,用排水法收集生成的氫氣?，F象:兩溶液中生成的氫氣體積及速率:醋酸溶液鹽酸。 配制某濃度的醋酸溶液,向其中滴入幾滴甲基橙溶液,然后再加入少量醋酸銨晶體,振蕩。現象:溶液由紅色逐漸變?yōu)槌壬?-36-,(3)從其對應的鹽溶液是否水解的角度分析: 配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞溶液?，F象:溶液變?yōu)闇\紅色。 用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,測其pH?，F象:pH7。 (4)從強酸與弱酸、強堿與弱堿稀釋相同倍數時pH變化圖像判斷。,-37-,圖中,a、b為pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d為pH相等的鹽酸和醋酸溶液。對于該圖像,要深刻理解以下4點: 對于pH=y的強酸溶液稀釋時,體積每增大10n倍,pH就增大n個單位,即pH=y+n;對于pH=y的弱酸溶液來說,體積每增大10n倍,pH增大不足n個單位,即pHx-n;無論怎樣稀釋,堿溶液的pH不能等于或小于7,只能趨近于7。 加水稀釋相同倍數后的pH大小:氨水NaOH溶液,鹽酸醋酸溶液。 稀釋后的pH仍然相等,則加水量的多少:氨水NaOH溶液,醋酸溶液鹽酸。,-38-,典例為了證明一水合氨(NH3H2O)是弱電解質,甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進行實驗:0.010 molL-1氨水、0.1 molL-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞溶液、pH試紙、蒸餾水。 (1)甲用pH試紙測出0.010 molL-1氨水的pH為10,則認定一水合氨是弱電解質,你認為這一方法是否正確?正確(填“正確”或“不正確”),并說明理由:若是強電解質,則0.010 molL-1氨水中OH-應為0.01 molL-1,pH=12。 (2)乙取出10 mL 0.010 molL-1氨水,用pH試紙測其pH=a,然后用蒸餾水稀釋至1 000 mL,再用pH試紙測其pH=b,若要確認NH3H2O是弱電解質,則a、b值應滿足什么關系?7a-2ba(用“等式”或“不等式”表示)。,-39-,-40-,-41-,跟蹤訓練 1.某溫度下,相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據圖判斷正確的是( ),A.為鹽酸稀釋時的pH變化曲線 B.b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強 C.a點KW的數值比c點KW的數值大 D.b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度,答案,解析,-42-,2.常溫下,H2SO3的電離常數Ka1=1.210-2 molL-1,Ka2=6.310-8 molL-1;H2CO3的電離常數Ka1=4.510-7 molL-1,Ka2=4.710-11 molL-1。某同學設計實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3:將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和,立即用酸度計測兩溶液的pH,若前者的pH小于后者,則H2SO3酸性強于H2CO3的。該實驗設計不正確,錯誤在于用于比較pH的兩種酸的物質的量濃度不相等。設計合理實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3的(簡要說明實驗步驟、現象和結論)。,-43-,三種參考方案如下:方案一:配制相同物質的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度計(或pH試紙)測兩溶液的pH。前者的pH小于后者,證明H2SO3酸性強于H2CO3的 方案二:將SO2氣體依次通過飽和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不退色且澄清石灰水變渾濁,證明H2SO3酸性強于H2CO3的 方案三:將CO2氣體依次通過飽和NaHSO3溶液、品紅溶液。品紅溶液不退色,證明H2SO3酸性強于H2CO3的。,-44-,解析:要用測pH的方法比較酸性強弱,則應使酸的濃度相等。該實驗中SO2和CO2均飽和,而SO2的溶解度遠大于CO2,故H2SO3H2CO3,H2SO3溶液的pH小,不能說明其酸性強。,