高中化学 选修四 第三章 第一节 弱电解质的电离 课件 新人教版

第一节弱电解质的电离学习目标1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4.了解强电解质和弱电解质电离方程式的书写。5.了解电离常数。一、电解质与非电解质1．电解质：在______________________能导电的化合物。2．非电解质：在______________________都不导电的化合物。水溶液中或熔融状态下水溶液中和熔融状态下课前自主学案自主学习思考感悟1．能导电的物质都是电解质吗？【提示】电解质概念的前提必须是化合物，像金属单质和电解质溶液均能导电，但它们都不是化合物，所以也不是电解质。二、强电解质和弱电解质1．强电解质(1)定义：在水溶液中______________的电解质。(2)常见的强电解质：______、______、大部分的盐和活泼金属的氧化物。2．弱电解质(1)定义：在水溶液中______________的电解质。(2)常见的弱电解质：______、______和水。能够全部电离强酸强碱不能全部电离弱酸弱碱三、弱电解质的电离平衡在一定条件(如温度、浓度一定)下，弱电解质在溶液中____________的速率和________________的速率______，电离过程就达到了平衡状态。电离成离子离子结合成分子相等思考感情2．弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离吗？【提示】一定条件下，弱电解质达到电离平衡后，还会继续电离，只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。四、强弱电解质电离方程式的书写规则1．强电解质完全电离，在写电离方程式时，用“===”。如H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO2－4。Ba(OH)2：________________________BaSO4：BaSO4===Ba2＋＋SO2－4。Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－。【提示】强酸的酸式盐书写电离方程式时，完全电离，写成离子形式，如NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，弱酸的酸式盐书写电离方程式时，完全电离，但酸式酸根离子不能拆成离子形式，如NaHCO3===Na＋＋HCO－3。思考感悟3．强酸的酸式盐和弱酸的酸式盐在书写电离方程式时有何异同？五、电离常数1．表示方法对于ABA＋＋B－，K＝_________。2．K的意义表征了弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度______。多元弱酸只考虑____________。3．影响因素K只与电解质的性质和温度有关，对同一弱电解质，温度一定，电离常数一定；温度升高时，电离常数______。越大第一步电离增大cA＋·cB－cAB1．下列关于强弱电解质的叙述正确的是()A．一种物质不是强电解质就一定是弱电解质B．一种化合物不是强电解质就一定是弱电解质C．难溶化合物不一定就是强电解质D．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强解析：选C。难溶化合物可能是弱电解质，如Fe(OH)3，也可能是非电解质如SO2。自主体验2．(2011年河南平顶山高二检测)有关电离平衡的理解不．正确的是()A．电解质在溶液中达到平衡时，分子浓度和离子的浓度相等B．电离平衡状态下溶液中各微粒的物质的量浓度和质量分数均保持不变C．电离平衡是动态平衡，弱电解质分子和其电离出来的离子每时每刻都在变化D．改变条件时，电离平衡会发生移动，在新的条件下建立新的平衡解析：选A。电解质在溶液中达到电离平衡后，各种分子和离子的浓度不再发生变化，但不一定相等。3．写出下列物质的电离方程式：①NH3·H2O________________________________，②H2CO3_________________________________，③NaHSO4在溶液中_________________，④NaHSO3在溶液中________________，⑤熔融NaHSO4__________________________________。解析：可发生电离的共价键只有在水溶液中，在水分子的作用下才能电离。答案：①NH3·H2ONH＋4＋OH－②H2CO3H＋＋HCO－3③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4④NaHSO3===Na＋＋HSO－3⑤NaHSO4===Na＋＋HSO－4课堂互动讲练强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质定义溶于水后全部电离的电解质溶于水后部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡强电解质弱电解质电离程度全部电离只有部分电离溶液中存在的粒子(水分子不计)只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子实例(1)绝大多数的盐(包括难溶性盐)(2)强酸：H2SO4、HCl、HClO4等(3)强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等(1)水(2)弱酸：H2CO3、CH3COOH等(3)弱碱：NH3·H2O等现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体。(1)其中属于强电解质的是______(填序号，下同)；(2)属于弱电解质的是_____________________________；(3)属于非电解质的是_____________________________；(4)既不是电解质，又不是非电解质的是_____________________________；(5)能导电的是_____________________________。例1【思路点拨】解答此题注意以下两点：(1)导电的物质包括存在自由移动离子的电解质、金属单质以及石墨。(2)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。【解析】(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质，①②⑧⑩是强电解质；(2)③④是溶于水部分电离的电解质属弱电解质；(3)⑤属于化合物，它的水溶液虽然导电，但并不是它自身电离使溶液导电，所以是非电解质；(4)⑥⑦都是单质，⑨是混合物，既不是电解质也不是非电解质；(5)⑥⑦⑨中均有能够自由移动的电子或离子，能导电，其他物质都没有自由移动的电荷，所以不导电。【答案】(1)①②⑧⑩(2)③④(3)⑤(4)⑥⑦⑨(5)⑥⑦⑨【规律方法】判断强(弱)电解质的一般思路：首先看物质是否是电解质，若不是电解质，则既不是强电解质也不是弱电解质；若是电解质，再看该物质在水溶液里是否全部电离，全部电离的为强电解质，部分电离的为弱电解质。变式训练1(2011年江苏南京调研)下列物质的分类组合全部正确的是()编号强电解质弱电解质非电解质ANaClHFCl2BNaHCO3NH3·H2OCCl4CBa(OH)2HClCuDAgClH2SCH3COOH解析：选B。A、C选项中的Cu、Cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质；D选项中CH3COOH是弱电解质；B中物质的分类是合理的；D选项中的AgCl虽难溶于水，但溶于水的AgCl完全电离，故属于强电解质。弱电解质电离平衡的特点1．电离平衡的特征(1)弱：研究对象为弱电解质。(2)等：弱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。(3)动：电离平衡与化学平衡一样是动态平衡。(4)定：达到平衡时，溶液中离子浓度和分子浓度都保持不变。(5)变：条件改变，电离平衡发生移动，各粒子的浓度发生改变。2．电离平衡的特性(1)电离过程是吸热的。(2)分子、离子共存。(3)电离都是微弱的。一般来说已电离的分子是极少数的，绝大多数以分子形式存在。如0.1mol/L的CH3COOH溶液中，c(H＋)大约在10－3mol/L左右。(4)多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。如H2CO3的电离常数：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11。特别提醒：电离平衡是化学平衡的一种，因此可用化学平衡理论来理解分析电离平衡的建立、电离平衡状态、移动(影响因素)和电离常数等，同时要注意电离平衡的特点。(2011年湖北黄冈调研)下列说法正确的是()A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH＋4和OH－的浓度相等D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱例2【解析】该题考查了电离平衡的判断及其特点。溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到平衡状态，A错误；根据CH3COOHCH3COO－＋H＋知，即使CH3COOH未达平衡状态，CH3COO－和H＋的浓度也相等，B错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，何况NH3·H2O电离程度是很小的，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D正确。【答案】D变式训练2在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是()A．溶液显电中性B．溶液中无CH3COOH分子C．氢离子浓度恒定不变D．c(H＋)＝c(CH3COO－)解析：选C。溶液中存在的电离平衡有：CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OH＋＋OH－，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(H＋)＝c(CH3COO－)，所以D错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，所以C对。电离达平衡状态时，溶液里电解质离子的浓度和分子的浓度保持不变，但当影响电离平衡状态的条件(如温度、浓度等)改变时，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态。电离平衡的影响因素1．各因素对电离平衡的影响影响因素电离度(α)原因内因电解质本身性质决定电解质的电离程度结构决定性质外因温度(T)T升高，α增大电离过程是吸热的浓度(c)c降低，α增大c降低，离子结合成弱电解质的速率小外加电解质同离子效应α减小离子(产物)浓度增大，平衡左移消耗弱电解质的离子α增大离子(产物)浓度减小，平衡右移2.实例(以醋酸溶液为例)影响因素电离度(α)H＋的物质的量浓度升温α增大增大加水α增大减小加CH3COONaα减小减小加Na2CO3α增大减小特别提醒：向弱酸中加水稀释时，虽然弱酸电离程度增大，促进电离，但c(H＋)减小，不过c(弱酸)减小的程度更大，所以cH＋c弱酸是增大的，弱碱的情况亦然。(2011年上海调研)某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－，如想增大NH＋4的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是(双选)()A．适当升高温度B．加入NH4Cl固体C．通入NH3D．加入少量盐酸例3【思路点拨】【解析】【答案】BD【规律方法】用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时，考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入含有相同分子或离子的物质等，在分析此类问题时应注意以下两点：(1)平衡向“削弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。(2)加水稀释有利于电离，但是离子浓度降低，因为体积增大的程度大于离子增多的程度。互动探究如果只把题干中的“而不增大OH－的浓度”改为“增大OH－浓度”，答案如何？【提示】根据上面的解析，A项“适当升高温度”正确，因为升高温度，平衡向右移动，c(NH\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大。C项“通入NH3”，正确，因为平衡向右移c(NH\o\al(＋,4))、c(OH－)都增大，故选A、C。变式训练3(2011年广东汕头高二检测)已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是(双选)()A．加少量烧碱溶液B．升高温度C．