第一节电离平衡

1第一节电离平衡学习目标：1.了解强、弱电解质与结构的关系；2.理解弱电解质的电离平衡以及浓度条件对电离平衡的影响；学习重点：电离平衡的建立以及电离平衡的移动。学习难点：外界条件对电离平衡的影响。知识回顾：1、化合物分为：离子化合物、共价化合物；化合物分为：电解质、非电解质2、电解质：在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质。非电解质：蔗糖、酒精等化合物，无论是固态或是水溶液都不导电，这些化合物叫做非电解质。电解质分为：强电解质、弱电解质强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质叫做强电解质。例如，NaOH、HCl、HNO3、H2SO4、NaCl、KNO3、CaCO3、BaSO4等都是强电解质。弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质叫做弱电解质。弱酸、弱碱是弱电解质，如CH3COOH、NH3·H2O等。水也是弱电解质。区分强、弱电解质的标准是：在水溶液中的电离程度。（不能根据溶液导电性强弱来划分、也不能根据电解质的溶解度来划分）3、电解质溶液的导电性：电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度以及离子所带的电荷数有关。注意：1、能导电的不一定是电解质：如金属（单质）、氯化钠溶液（混合物）SO3的水溶液能导电（SO3是非电解质）2、电解质不是在所有状态下都导电：如固态NaCl不导电（NaCl在水溶液或融化状态下能导电）；液态HCl不导电（液态HCl不存在自由移动的离子，HCl水溶液能导电）3、电解质是指在水溶液或融化状态下自身能电离出自由移动的离子。新知理解：2一、强、弱电解质与结构的关系大多数盐类和强碱都是离子化合物，离子化合物溶于水时，在水分子作用下能全部电离为离子。具有极性键的共价化合物如HCl、H2SO4、HNO3等强酸，在水分子作用下也能全部电离为离子。离子化合物和某些具有极性键的共价化合物如强酸、强碱和大部分盐类是强电解质。某些具有极性键的共价化合物，如醋酸（CH3COOH）等弱酸和NH3·H2O等弱碱，它们溶于水时，在水分子作用下，只有部分分子电离为离子，还有未电离的电解质分子存在，这类具有极性键的共价化合物是弱电解质。二、弱电解质的电离平衡弱电解质的电离是一个可逆过程，溶液中未电离的电解质分子和已电离的离于处于平衡状态，如CH3COOH、NH3·H2O在溶液中的电离：CH3COOHH+＋CH3COO-在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。电离平衡是动态平衡，当浓度、温度等条件发生变化时，平衡就向能够使这种变化减弱的方向移动。电离平衡的建立可用图表示如下。3与化学平衡一样，电离平衡也是动态平衡。平衡时，单位时间里电离的分子数和离子重新结合生成的分子数相等，也就是说，在溶液里离子的浓度和分子的浓度都保持不变。化学平衡原理也适用于电离平衡，当浓度等条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动。·弱电解质的电离平衡在外界条件一定时(指温度、浓度)，弱电解质分子在水溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，溶液里分子和离子的浓度都保持不变的状态，叫做电离平衡．对象：弱电解质分子本质：v电离＝v结合特征：①等：v电离＝v结合≠0．②动：动态平衡．移动规律符合勒夏特列原理．③定：外界条件一定，分子与离子浓度一定．④变：条件改变，平衡被破坏，发生移动．⑤是吸热过程和可逆过程．·弱电解质电离平衡的特征：41、“逆”：电离过程是一个可逆过程2、“等”：电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等（V电离=V结合）3、“动”：V电离=V结合不等于零、为动态平衡4、“定”：溶液里离子的浓度和分子的浓度都保持定值5、“变”：当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动。·弱电解质电离方程式的书写：1、水的电离：H2OH++OH-2、弱碱的电离：Fe(OH)3Fe3++3OH-3、弱酸的电离：(1)一元弱酸：CH3COOHH+＋CH3COO-(2)二元弱酸：H2CO3H+＋HCO3-HCO3-H+＋CO32-(3)三元弱酸：H3PO4H+＋H2PO42-H2PO42-H+＋HPO4-HPO4-H+＋PO43-强调：二元、多元弱酸的电离是分步电离，每步电离出一个氢离子，且每步的电离程度都很微弱且逐步减弱，以第一步电离为主。·外界条件对电离平衡的影响：电离过程是吸热过程。升高温度和加水稀释都能促进电离。1、在稀NH3·H2O溶液中，分别加入水、适量盐酸、NaOH溶液和NH4Cl溶液，对NH3·H2O的电离平衡各有什么影响？(1)加水：电离平衡正向移动，电离程度增大，溶液中n(NH4+)、n(OH-)增大，但C(NH4+)减小、C(OH-)减小(2)加盐酸：电离平衡正向移动，电离程度增大，溶液中n(NH4+)增大、n(OH-)减小，C(NH4+)5增大、C(OH-)减小(3)加NaOH溶液：电离平衡逆向移动，电离程度减小，溶液中n(NH4+)减小、n(OH-)增大，C(NH4+)减小、C(OH-)增大(4)加NH4Cl溶液：电离平衡逆向移动，电离程度减小，溶液中n(NH4+)增大、n(OH-)减小，C(NH4+)增大、C(OH-)减小2、在稀CH3COOH溶液中，分别加入水、适量盐酸、NaOH溶液和CH3COONa溶液，对CH3COOH的电离平衡各有什么影响？CH3COOHH+＋CH3COO-(1)加水：电离平衡正向移动，电离程度增大，溶液中n(H+)、n(CH3COO-)增大，但C(H+)减小、C(CH3COO-)减小(2)加盐酸：电离平衡逆向移动，电离程度减小，溶液中n(H+)增大、n(CH3COO-)减小，但C(H+)增大、C(CH3COO-)减小(3)加NaOH溶液：电离平衡正向移动，电离程度增大，溶液中n(H+)减小、n(CH3COO-)增大，C(H+)减小、C(CH3COO-)增大(4)加CH3COONa溶液：电离平衡逆向移动，电离程度减小，溶液中n(H+)减小、n(CH3COO-)增大，C(H+)减小、C(CH3COO-)增大·溶液导电能力的变化：1、向盐酸溶液中加入少量NaOH溶液：溶液导电能力基本不变2、向硫酸溶液中加入Ba(OH)2溶液至过量：溶液导电能力先减小后增大3、向NaOH溶液中加入适量醋酸溶液：溶液导电能力基本不变4、向醋酸溶液中加入适量NaOH溶液：溶液导电能力增强5、向醋酸溶液中加入适量氨水：溶液导电能力增强6、向澄清石灰水中通入CO2至过量：溶液导电能力先减小后增大然后保持不变。·问题与思考1．BaSO4、CaCO3的水溶液几乎不导电，因此可以说它们是弱电解质吗？2．弱电解质在溶液中都存在电离平衡，当加水稀释时，平衡会向右移动，离子浓度是否会增大呢？3．强酸或强碱与弱酸或弱碱在稀释时，[H+]或[OH-]的变化一样吗？随堂检测61．从物质结构的观点来看，强电解质是具有______键的______化合物和某些具有______键的______化合物，弱电解质是某些具有______键的______化合物；从电离平衡的观点来看，强电解质在溶液中______电离，弱电解质在溶液中______电离，存在______。从物质的类别来看，一般地说，强电解质为______、______和______，弱电解质为______和______等。提示：(离子；离子；极性；共价；极性；共价；完全；部分；电离平衡；强酸；强碱；大部分盐；弱酸；弱碱)2．在弱电解质的电离过程中，开始时分子电离成离子的速率______，同时离子结合成分子的速率则______，在一定条件下，当二者的速率______时，就达到了______状态。提示：(逐渐减小；逐渐增大；相等；电离平衡)电离平衡·重点描述1．强、弱电解质与结构的关系2．弱电解质的电离平衡(1)概念在一定条件(如温度、浓度)下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡．(2)电离平衡的特征①动：指动态平衡②等：指v电离＝v分子化③定：条件一定，分子与离子浓度一定．④变：条件改变．平衡被破坏，发生移动．电离平衡·问题探讨1．电解质溶液导电的原因是什么？其导电性强弱主要与哪些因素有关？电解质溶液之所以能够导电，是由于溶液中存在能够自由移动的离子．这些离子在外加电源的作用下，会向两极定向移动，在阴、阳两极分别得失电子，发生氧化还原反应，相当于把电子从电源的负极传送到正极．导电性强弱主要决定于溶液中离子的浓度和离子所带的电荷多少．离子浓度越大，离子所带的电荷越多，导电性也就越强．2．电解质和电解质溶液有什么区别？电解质是化合物，电解质溶液是混合物．有的同学认为，食盐水能导电，食盐水是电解质，固体食盐不导电，固体食盐不是电解质，这是没有很好地理解概念所致．食盐7水是电解质溶液，食盐水中的溶质才是电解质．电解质也并非溶解以后或者熔化为液体才是电解质．食盐无论固态、液态或气态都应看成电解质．3．影响电离平衡移动的因素电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动．影响电离平衡的因素主要有：内因：电解质的结构和性质．外因：(1)浓度：溶液越稀，使电离平衡向着电离的方向移动．(2)温度：弱电解质的电离过程是一个吸热过程，升高温度，电离平衡向着电离的方向移动．(3)同离子效应：在弱电解质溶液中，加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡移动．(4)化学反应：在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可使电离平衡向电离的方向移动．典型例题[例1]下列叙述中错误的是[]A．离子键和强极性键组成的化合物一般是强电解质B．弱极性键组成的极性化合物一般是弱电解质C．具有强极性键的化合物一定是强电解质D．具有离子键的难溶强电解质不存在电离平衡分析：解答本题必须掌握强弱电解质的概念，区别强弱电解质。难溶强电解质存在溶解平衡，不存在电离平衡。强极性键组成的化合物，若分子间能形成氢键，则为弱电解质。造成本题错选的原因，主要是对强极性键形成的化合物分子间能形成氢键(HF、H2O、NH3)不理解，而误认为强电解质。将难溶电解质存在溶解平衡，误认为存在电离平衡。从电解质的分子结构来区别强弱电解质，由离子键或强极性键组成的化合物(除HF外)，一般都是强电解质，强酸、强碱和大部分盐类是强电解质。由弱极性键形成的化合物一般是弱电解质，但也有是非电解质，如酒精(CH3CH2OH)。因此题中应特别注意用“一般”二字。所以A和B正确。HF是由强极性键形成的化合物，但HF分子间能形成氢键，在水溶液中只能部分电离，存在电离平衡，所以HF是弱电解质，故C不正确。难溶电解质，如BaSO4，在水溶液中存在溶解平衡，只要溶解的部分，就能完全电离，所以不存在电离平衡，故D正确。8答案：C[例2]将0.1mol·L-1醋酸溶液加水稀释，在稀释过程中[]A．溶液中CH3COO-的浓度增大B．溶液中H+个数增多，H+离子的浓度减小C．溶液中H+个数减少，H+的浓度减小D．溶液中CH3COOH的分子数减少，CH3COOH的浓度也减小分析：0.1mol·L-1的醋酸为稀溶液。加水稀释后，醋酸的电离平衡向电离的方向移动，醋酸分子数减少，H+和CH3COO-数目增多，但溶液的体积增大，三种微粒的浓度均减小。答案：B、D。[例3]一定量的稀H2SO4与过量铁粉反应时，为了减缓反应速率、且又不影响生成的氢气的总量，可向稀H2SO4溶液中加入[]A．H2OB．NaOH固体C．CH3COONa固体D．NH4Cl固体分析：从[H+]大小与铁粉反应的速率角度，检查弱电解质的电离平衡。关键是将[H+]减少后但其总量不改，还能电离出来的。应学会审题能力与抓关键的能力A项加水稀释[H+]减小，其H+总量不改B项加NaOH固体，溶解后增加大量OH-，因OH-+H+=H2O消耗了H+，C项加CH3COONa固体CH3COONa===Na++CH3COO-提供大量CH3COO-会与溶液中H+结合生成难电离的CH3COOH，等