【全程学习方略】2014版高中化学 3.1.1 水的电离 电解质在水溶液中的存在状态配套课件 鲁科版

第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义，并能应用水的离子积常数进行相关计算。2.知道强弱电解质的区别，理解弱电解质的电离特点。3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。一、水的电离(1)水的电离有什么特点？(2)如何定量描述水的电离程度？1.水的电离(1)电离特点：_____、_____、_____。(2)电离方程式：_______________。2.水的离子积常数(1)水的电离平衡常数表达式为(2)水的离子积常数表达式为KW=_____________。(3)KW及影响因素：①25℃时:KW=___________________。②水的电离是_____的可逆过程，故温度升高,KW_____。③水的离子积常数只受_____的影响，与［H+］、［OH-］的变化无关。__________。K2HOHHO［］［］［］［H+］［OH-］吸热增大温度1.0×10-14mol2·L-2微弱可逆吸热H2OH++OH-二、电解质在水溶液中的存在形态(1)强、弱电解质是怎样界定的？(2)强、弱电解质的电离方程式有什么不同？1.强电解质和弱电解质完全强酸强碱盐部分弱酸弱碱水2.电离方程式(1)强电解质：书写强电解质的电离方程式时用“_____”,如氯化钠的电离方程式为_________________。(2)弱电解质：书写弱电解质的电离方程式时用“______”,如醋酸和一水合氨的电离方程式分别为_______________________，______________________。====NaCl====Na++Cl-CH3COOHCH3COO-+H+NH3·H2ONH4++OH-3.溶剂化作用(1)溶剂化作用是指_______________________________作用。(2)电解质溶于水后的存在形态：由于溶剂化作用，电解质溶于水后以_________或_________的形态存在。溶质分子或离子与溶剂相互吸引的水合离子水合分子1.水的电离是吸热的、可逆的。()分析：水是一种极弱的电解质，因此其电离是可逆的；水电离时要破坏分子内的化学键，需要吸收能量，故水的电离是吸热的。2.盐酸中水电离出的OH-浓度小于水电离出的H+浓度。()分析：由H2OH++OH-得，水电离出的OH-浓度与水电离出的H+浓度是相等的。√×3.升高温度，KW增大，降低温度KW减小。()分析：水的电离是吸热的，升高温度，电离平衡向电离的方向移动，OH-浓度和H+浓度均增大，故KW增大，反之，降低温度KW减小。4.强电解质溶液的导电能力一定强，弱电解质溶液的导电能力一定弱。()分析：溶液导电能力的强弱决定于自由移动离子浓度的大小，还与离子所带电荷数有关，与溶质是否为强电解质(或弱电解质)无关。√×5.CO2的水溶液能导电，故CO2是电解质。()分析：溶于水后自身能电离出自由移动的离子，使溶液导电的化合物才属于电解质。CO2水溶液导电是由于CO2与H2O反应生成的H2CO3能电离出离子，故H2CO3是电解质。CO2本身不能产生出离子，属于非电解质。×一、外界条件对水的电离平衡的影响【特别提醒】(1)水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律，归纳为：(2)KW的适用范围：不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。(3)任何水溶液中，由水电离出的OH-和H+的浓度都是相等的。﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒【典例1】(双选)(2012·塘沽高二检测)25℃时，水的电离达到平衡：H2OH++OH-ΔH＞0，下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH-)降低B.将水加热，KW增大C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H+)降低D.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，KW不变【思路点拨】解答本题时要注意以下几点：(1)水的电离平衡遵循化学平衡移动的一般规律。(2)KW只与温度有关。【解析】选B、D。水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律，因此在水中加入物质，若增加OH-或H+，则水的电离平衡逆向移动；若消耗OH-或H+，则水的电离平衡正向移动。A中，加入稀氨水，OH-浓度增大，平衡逆向移动，故A错误；C中，加入的CH3COO-结合H+生成CH3COOH使H+浓度降低，平衡正向移动，故C错误。因水的电离正向是吸热的，故升高温度，KW增大；温度不变，KW不变。故B、D正确。【警示钟】该题容易错选A。原因在于错误地认为加入氨水后水的电离平衡逆向移动，所以溶液中［OH-］降低。而实际上水的电离平衡逆向移动的原因是因为氨水电离出的OH-抑制了水的电离，［OH-］是增大的。二、强电解质和弱电解质1.强电解质和弱电解质的“一同”“五不同”2.强、弱电解质的电离方程式的书写(1)强电解质：强电解质的电离方程式用“====”连接。①易溶于水的强电解质，如强酸、可溶性强碱和可溶性盐在溶液中全部电离，如H2SO4====2H++SO42-。②难溶强电解质，虽然溶解度很小，但是溶于水的部分全部电离，如CaCO3====Ca2++CO32-。(2)弱电解质：弱电解质的电离方程式用“”连接。①一元弱酸和弱碱直接写一步电离，如CH3COOHCH3COO-+H+，NH3·H2ONH4++OH-。②多元弱酸分步电离，主要进行第一步电离，第二步电离较第一步更微弱，如H2CO3H++HCO3-(主)，HCO3-H++CO32-(次)。③多元弱碱分步电离，但书写电离方程式时一步写出，如Fe(OH)3Fe3++3OH-。3.强、弱酸酸式盐的电离(1)强酸酸式盐在熔融状态下的电离与在水溶液中的电离不相同。如NaHSO4====Na++H++SO42-(水溶液中)，NaHSO4====Na++HSO4-(熔融状态)。(2)弱酸酸式盐在溶液中完全电离，但电离生成的酸式酸根发生微弱的电离。如NaHCO3Na++HCO3-(完全电离)HCO3-H++CO32-(部分电离)溶液中====4.常见的强酸与弱酸(1)常见的强碱：第ⅠA族，第ⅡA族钙元素以下的氢氧化物。(2)常见可溶性弱碱：NH3·H2O。(3)常见强酸：HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4、HClO3等。(4)常见弱酸：HClO、H2CO3、CH3COOH、HF、HCN、H2S等。【特别提醒】(1)区分电解质强弱的惟一依据是电解质在水溶液中能否完全电离，即电离程度。(2)电解质的强弱与物质的溶解性无关。即使溶解度再小，只要溶于水的部分完全电离就是强电解质，所以不能根据溶液导电性强弱直接判断。(3)在强、弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴——化合物，溶液、单质即使导电也不是电解质。﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒【典例2】下列电离方程式正确的是()A.NaHCO3====Na++H++CO32-B.NaHSO4(溶液)====Na++H++SO42-C.NH4HCO3NH4++HCO3-D.H2SO32H++SO32-【思路点拨】解答本题时要注意以下几点：(1)强电解质的电离方程式用“====”连接；弱电解质的电离方程式用“”；(2)酸式盐的电离要注意区分酸式酸根离子的特点。【解析】选B。A项忽略了弱酸酸式酸根离子不能完全电离；B中的物质属强电解质，且HSO4-是强酸的酸式酸根离子，故NaHSO4在水溶液中完全电离成三种离子；C项中NH4HCO3是强电解质应该用“====”不该用“”；D项不明确多元弱酸应分步电离。【警示钟】(1)多元弱酸的电离方程式要分步书写，原因是分步电离。(2)A项还常错写为NaHCO3Na++HCO3-。1.向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是()A.［H+］［OH-］乘积不变B.［H+］增加C.［OH-］降低D.水电离出的［H+］增加【解析】选D。由H2OH++OH-，可知向蒸馏水中加入盐酸，［H+］增大，电离平衡逆移，［OH-］减小，即H2O电离出的［H+］降低，但溶液中［OH-］·［H+］不变。2.下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是KW=［H+］［OH-］，所以KW随溶液H+和OH-浓度的变化而变化B.水的离子积常数KW与水的电离常数K是同一个物理量C.水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化D.水的离子积常数KW与水的电离常数K是两个没有任何关系的物理量【解析】选C。水的离子积常数的表达式是KW=K·［H2O］，一定温度下K和［H2O］都是不变的常数，所以KW仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是KW=［H+］［OH-］，但是只要温度一定，KW就是不变的常数，溶液中H+浓度变大，OH-的浓度就变小，反之亦然。3.能证明某物质是弱电解质的是()A.难溶于水B.溶液中存在已电离的离子和未电离的分子C.水溶液的导电性差D.熔融状态时不导电【解析】选B。在水中能部分电离成离子的电解质才可称为弱电解质，即电离过程达到平衡状态时，溶液中存在已电离的离子和未电离的分子。4.水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积为KW(25℃)=1.0×10-14mol2·L-2，KW(35℃)=2.1×10-14mol2·L-2，则下列叙述正确的是()A.［H+］随着温度的升高而降低B.在35℃时［H+］［OH-］C.水的离子积KW(25℃)KW(35℃)D.水的电离是一个吸热过程【解析】选D。KW(35℃)KW(25℃)说明温度升高，水的电离程度增大，是一个吸热过程。由H2OH++OH-可得出：任何温度下，纯水电离出的［H+］=［OH-］。5.(双选)下列物质中，属于强电解质的是()A.SO3B.H3PO4C.BaSO4D.HI【解析】选C、D。SO3溶于水，发生如下反应：SO3+H2O====H2SO4，H2SO4可以在水溶液中电离出自由移动的离子，可以导电，而SO3本身却不能电离出离子，所以H2SO4是电解质，而SO3是非电解质；H3PO4在水溶液中不能全部电离，仅能部分电离，所以H3PO4是弱电解质；BaSO4的溶解度很小，所以其导电能力极弱，但它溶解的部分，能全部电离，所以BaSO4是强电解质；HI在水溶液中能全部电离成自由移动的离子，所以它属于强电解质。6.(2012·泉州高二检测)根据要求完成下列空格：(1)写出H2SO3在水中的电离方程式：____________________；写出NaHSO4熔化时的电离方程式：_____________________；(2)下列物质中，①NaCl晶体②SO2③NH3④硫酸钡⑤Cu⑥盐酸，属于电解质的是_______(填序号，下同)；属于非电解质的是_________。【解析】(1)二元酸H2SO3属于弱电解质，书写时用“”且要分步写；NaHSO4熔化时电离产生的HSO4-不再电离。(2)化合物中NaCl晶体溶于水和熔化时均能导电，属于电解质；硫酸钡属于离子化合物，熔融状态时能导电，属于电解质；SO2、NH3本身不能产生出自由移动的离子，属于非电解质；Cu是单质，盐酸属于混合物，二者既不是电解质也不是非电解质。答案：(1)H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-NaHSO4(熔化)====Na++HSO4-(2)①④②③化合物溶液导电性的实验探究小明同学在家做溶液导电性实验，家中备有食盐、纯碱、食醋、白酒、糖，其他的器材均取材于日常生活用品或废弃物。【思考探究】1.(1)小明做实验可能用到哪些器材？提示：小灯泡、干电池、导线、碳棒等(2)从能否导电的角度，小明可以怎样对上述物质进行分类？提示：NaCl、Na2CO3、CH3COOH是电解质；C2H5OH和蔗糖是非电解质。(3)假设设计成如图所示的实验装置，实验中用到的各种用品用量都比较多，可以观察到什么现象？提示：灯泡①②③均亮起，③较暗，④⑤不亮2.(1)通过上述实验现象，能否对上述物质进行电解质或非电解质的分类？能否进行强、弱电解质的分类？提示：通过溶液的导电性能判断出电解质和非电解质的分类，但判断电