化学：3.1《弱电解质的电离平衡》学案（苏教版选修4）
文档属性
| 名称 | 化学：3.1《弱电解质的电离平衡》学案（苏教版选修4） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 26.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-11-19 19:14:00 | ||
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文档简介
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《弱电解质的电离平衡》
回顾复习
电解质与非电解质
强电解质
电解质
弱电解质
例1 下列物质：a、氨水 b、液态HCl c、Fe d、固体BaSO4 e、冰醋酸 f、SO2
g、Na2O h、CO2 I、NH3 j、NaCl固体 k、KOH溶液
l、蔗糖其中能导电的有 ，属于电解质的有 ，属于非电解质的有 ，属于强电解质的有 ，属于弱电解质的有 。
注：1、无论是电解质还是非电解质都必须是 ；因此单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2、CO2、SO2和NH3是化合物，但它们在液态时不能导电，而且其水溶液导电的离子不是其本身电离产生的，CO2和NH3故CO2和NH3不是电解质但属于非电解质；而Na2O这种化合物，虽然其水溶液导电的离子也不是其本身电离产生的，但其在熔融状态下可以导电，故其属于电解质。
3、电解质溶液导电属于物理变化还是化学变化？
例题7：如图所示，在烧杯中注入一定量的硫酸，现向其中逐滴滴入氢氧化钡溶液至过量，描述有关实验现象，并说明原因。若烧杯中盛放的是稀氨水，逐滴滴加的醋酸至过量。则又会出现怎样的现象？简述之。
延伸：弱电解质的电离平衡
一、弱电解质电离平衡的建立
在一定条件下（如：温度、压强），当弱电解质电离
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。
二、电离平衡的特征
电离平衡是化学平衡的一种，所具有的特征：
定：各分子、离子的浓度保持不变。
等：离子化和分子化的速率相等。
动：动态平衡。
变：条件改变，则原平衡被破坏，在新的条件下会建立起新的平衡。
注：符合勒沙特列原理：对于一个已经达到平衡的可逆反应，当改变其中一个条件时，平衡会朝着减弱这种改变的方向移动。
三、电离平衡常数和电离度
1、电离平衡常数是指在一定条件下，弱电解质在溶液中达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。
HA H+ + A-
注：（1）在此计算公式中，离子浓度都是平衡浓度；
（2）电离平衡常数的数值与温度有关，与浓度无关；弱电解质的电离是吸热的，一般温度越高，电离平衡常数越 （填“大”或“小”）；
（3）电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，通常用Ka表示弱酸的电离平衡常数，用Kb表示弱碱的电离平衡常数。Ka越大，弱酸的酸性越强；Kb越大，弱碱的碱性越强。
多元弱酸是分布电离的，每一级电离都有相应的电离平衡常数（用Ka1、Ka2等表示），且电离平衡常数逐级减小。
2、电离度
注：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大，电离度越小 ；浓度越小，电离度越大。
思考：HAc的电离度与其电离平衡常数的关系？
四、影响弱电解质电离平衡移动的因素
浓度：弱电解质的溶液中，加水稀释，电离平衡正移，电离度增大。
即稀释 （填“促进”或“抑制”）电离。
思考：此规律用电离平衡常数如何解释？
2、温度：因为电离是吸热的，因此升温 （填“促进”或“抑制”）电离。
3、加入其它电解质
（1）加入与弱电解质电离出的离子相同的离子，电离平衡 移动，电离度 ；
（2）加入与弱电解质电离出的离子反应的离子，电离平衡 移动，电离度 。
思考1：0.1mol/L CH3COOHCH3COO— + H+
平衡移动 H+数目 C（H+） C（CH3COO-） 电离平衡常数 电离度 溶液的导电能力
NaOH(s)
HCl(g)
NaAc(s)
Na2CO3(s)
加热
冰醋酸
水
练习1：
1、下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是
A、电离平衡常数(K)只与弱电解质本身和温度有关
B、电离平衡常数(K)随浓度的变化而变化
C、电离平衡常数(K)越大标志着该电解质电离程度越小
D、电离平衡常数(K)只与弱电解质本身有关,与其它外部因素无关
2、使某弱酸HX的电离程度增大，溶液中的C（H+）减小的措施有
A．加水稀释 B.加NaX C.加热 D.加镁粉
3、欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大,且不放出气体,可加入的少量固体是
A.NaOH B.NaHCO3 C.CH3COOK D.Mg
4、甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
Ａ．0.1mol/L甲酸溶液的C(H+)﹤0.1mol/L
Ｂ．甲酸能与水以任意比例互溶
Ｃ．10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH的溶液完全反应
Ｄ．在相同的条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
5、在同一温度下，某弱电解质溶液a，强电解质溶液b，金属导体c的导电能力相同。当升高温度后，它们的导电能力将是
A．a＞b＞c B．a＝b＝c C．c＞a＞b D．b＞a＞c
6、甲乙两瓶醋酸溶液的物质的量浓度分别为1.0mol/L和0.1mol/L，则甲乙两溶液中C（H＋）之比 10，理由是什么？
7、（1）已知氨水在298K时的电离常数是K=1.8×10-5，氨水溶液中C(OH-)=2.4×10-3mol/L，问这种氨水的浓度是多少？
（2）250C某溶液中，0.1mol/L的HA已电离成离子,还有0.9mol/L未电离,求a.
思考2：一元强酸与一元弱酸的比较
相同物质的量浓度、相同体积的HCl与CH3COOH的比较
HCl CH3COOH
C（H+）
中和酸所用NaOH的物质的量
与过量Zn反应产生H2的体积
与Zn反应的起始反应速率
(2) 相同C(H+)、相同体积的HCl与CH3COOH的比较
HCl CH3COOH
酸的浓度
中和所用NaOH的物质的量
与过量Zn反应产生H2的体积
与反应 起始反应速率
反应过程速率
例：将C(H+)相同，溶液体积也相同的两种酸溶液（甲：盐酸；乙：醋酸）分别与锌反应，，若最后有一溶液中有锌剩余，且放出的气体一样多，对此有如下判断：
（1）反应所需时间：乙 < 甲 （2）开始时反应速率：甲 > 乙 （3）参加反应的锌的质量：甲 = 乙（4）整个反应阶段的平均速率(与H+浓度决定)：乙 > 甲 （5）盛盐酸的容器中有锌剩余 （6）盛醋酸的容器中有锌剩余，以上判断正确的是 （ ）
A．(1)(2)(3)(5) B．(1)(3)(5) C．(2)(3)(6) D．(1)(3)(4)(5)
练习2：
1、在含有酚酞的0.1 mol/L氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色
A.变蓝色 B. 变深 C.变浅 D.不变
2、化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂
HIn（溶液） H+（溶液）+ In－（溶液）
红色 黄色
浓度为0.02 mol/L的下列各溶液①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤
NaHCO3溶液 ⑥氨水 其中能使指示剂显红色的有 （C）
A．①④⑤ B．②⑤⑥ C．①④ D．②③⑥
3、现有H+ 浓度相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸溜水稀释，至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的H+ 浓度仍然相等，则m和n的关系是
Ａ．m ＞ n Ｂ．m ＝ n Ｃ．m＜ n Ｄ．无法确定
4、一定条件下向0.1mol/L的醋酸中加水稀释，过程中始终保持增大的趋势的是
A、C（H+） B、C（ HAc ） C、C（Ac-） D、C（H+）/ C（HAc）
5、已知0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，要使C(H+)/C(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是
A、加少量烧碱 B、升高温度 C、加少量冰醋酸 D、加水
6、某温度下，在500mL0.01mol/LCH3COOH溶液中含CH3COOH、H+、CH3COO-共3.13×10-21个,求该温度下,此溶液中的CH3COOH的电离常数和电离度.
[研究性学习]7、已知250C时几种物质的电离度(溶液浓度均为0.1mol/L)如下表(已知硫酸的第一步电离是完全的):
①H2SO4溶液HSO4- H++SO42- ②NaHSO4溶液HSO4- H++SO42- ③醋酸溶液CH3COOH H++CH3COO- ④盐酸HCl= H++Cl-
10% 29% 1.33% 100%
(1) 250C时, 0.1mol/L上述几种溶液中C(H+)由大到小的顺序是 (填序号,下同).
(2) 250C时, C(H+)相同的上述溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是
(3) 250C时, 0.1mol/L H2SO4溶液中的HSO4-的电离度小于0.1mol/L NaHSO4溶液中HSO4-的电离度的原因是：
思考3：在一定温度下，冰醋酸中加水稀释的过程中，溶液导电能力随加水的量的变化而变化，其变化曲线如图所示：
（1）“O”的导电能力为0的原因是
（2）A、B、C三点中醋酸的电离度大小顺序为
（3）A、B、C三点醋酸溶液中C（H+）由大到小的顺序是
（4）若要使C点溶液中的C（Ac-）增大，同时C（H+）减小，可采取的措施有（不同方法）
① ② ③ O
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《弱电解质的电离平衡》
回顾复习
电解质与非电解质
强电解质
电解质
弱电解质
例1 下列物质：a、氨水 b、液态HCl c、Fe d、固体BaSO4 e、冰醋酸 f、SO2
g、Na2O h、CO2 I、NH3 j、NaCl固体 k、KOH溶液
l、蔗糖其中能导电的有 ，属于电解质的有 ，属于非电解质的有 ，属于强电解质的有 ，属于弱电解质的有 。
注：1、无论是电解质还是非电解质都必须是 ；因此单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2、CO2、SO2和NH3是化合物，但它们在液态时不能导电，而且其水溶液导电的离子不是其本身电离产生的，CO2和NH3故CO2和NH3不是电解质但属于非电解质；而Na2O这种化合物，虽然其水溶液导电的离子也不是其本身电离产生的，但其在熔融状态下可以导电，故其属于电解质。
3、电解质溶液导电属于物理变化还是化学变化？
例题7：如图所示，在烧杯中注入一定量的硫酸，现向其中逐滴滴入氢氧化钡溶液至过量，描述有关实验现象，并说明原因。若烧杯中盛放的是稀氨水，逐滴滴加的醋酸至过量。则又会出现怎样的现象？简述之。
延伸：弱电解质的电离平衡
一、弱电解质电离平衡的建立
在一定条件下（如：温度、压强），当弱电解质电离
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。
二、电离平衡的特征
电离平衡是化学平衡的一种，所具有的特征：
定：各分子、离子的浓度保持不变。
等：离子化和分子化的速率相等。
动：动态平衡。
变：条件改变，则原平衡被破坏，在新的条件下会建立起新的平衡。
注：符合勒沙特列原理：对于一个已经达到平衡的可逆反应，当改变其中一个条件时，平衡会朝着减弱这种改变的方向移动。
三、电离平衡常数和电离度
1、电离平衡常数是指在一定条件下，弱电解质在溶液中达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。
HA H+ + A-
注：（1）在此计算公式中，离子浓度都是平衡浓度；
（2）电离平衡常数的数值与温度有关，与浓度无关；弱电解质的电离是吸热的，一般温度越高，电离平衡常数越 （填“大”或“小”）；
（3）电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，通常用Ka表示弱酸的电离平衡常数，用Kb表示弱碱的电离平衡常数。Ka越大，弱酸的酸性越强；Kb越大，弱碱的碱性越强。
多元弱酸是分布电离的，每一级电离都有相应的电离平衡常数（用Ka1、Ka2等表示），且电离平衡常数逐级减小。
2、电离度
注：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大，电离度越小 ；浓度越小，电离度越大。
思考：HAc的电离度与其电离平衡常数的关系？
四、影响弱电解质电离平衡移动的因素
浓度：弱电解质的溶液中，加水稀释，电离平衡正移，电离度增大。
即稀释 （填“促进”或“抑制”）电离。
思考：此规律用电离平衡常数如何解释？
2、温度：因为电离是吸热的，因此升温 （填“促进”或“抑制”）电离。
3、加入其它电解质
（1）加入与弱电解质电离出的离子相同的离子，电离平衡 移动，电离度 ；
（2）加入与弱电解质电离出的离子反应的离子，电离平衡 移动，电离度 。
思考1：0.1mol/L CH3COOHCH3COO— + H+
平衡移动 H+数目 C（H+） C（CH3COO-） 电离平衡常数 电离度 溶液的导电能力
NaOH(s)
HCl(g)
NaAc(s)
Na2CO3(s)
加热
冰醋酸
水
练习1：
1、下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是
A、电离平衡常数(K)只与弱电解质本身和温度有关
B、电离平衡常数(K)随浓度的变化而变化
C、电离平衡常数(K)越大标志着该电解质电离程度越小
D、电离平衡常数(K)只与弱电解质本身有关,与其它外部因素无关
2、使某弱酸HX的电离程度增大，溶液中的C（H+）减小的措施有
A．加水稀释 B.加NaX C.加热 D.加镁粉
3、欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大,且不放出气体,可加入的少量固体是
A.NaOH B.NaHCO3 C.CH3COOK D.Mg
4、甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
Ａ．0.1mol/L甲酸溶液的C(H+)﹤0.1mol/L
Ｂ．甲酸能与水以任意比例互溶
Ｃ．10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH的溶液完全反应
Ｄ．在相同的条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
5、在同一温度下，某弱电解质溶液a，强电解质溶液b，金属导体c的导电能力相同。当升高温度后，它们的导电能力将是
A．a＞b＞c B．a＝b＝c C．c＞a＞b D．b＞a＞c
6、甲乙两瓶醋酸溶液的物质的量浓度分别为1.0mol/L和0.1mol/L，则甲乙两溶液中C（H＋）之比 10，理由是什么？
7、（1）已知氨水在298K时的电离常数是K=1.8×10-5，氨水溶液中C(OH-)=2.4×10-3mol/L，问这种氨水的浓度是多少？
（2）250C某溶液中，0.1mol/L的HA已电离成离子,还有0.9mol/L未电离,求a.
思考2：一元强酸与一元弱酸的比较
相同物质的量浓度、相同体积的HCl与CH3COOH的比较
HCl CH3COOH
C（H+）
中和酸所用NaOH的物质的量
与过量Zn反应产生H2的体积
与Zn反应的起始反应速率
(2) 相同C(H+)、相同体积的HCl与CH3COOH的比较
HCl CH3COOH
酸的浓度
中和所用NaOH的物质的量
与过量Zn反应产生H2的体积
与反应 起始反应速率
反应过程速率
例：将C(H+)相同，溶液体积也相同的两种酸溶液（甲：盐酸；乙：醋酸）分别与锌反应，，若最后有一溶液中有锌剩余，且放出的气体一样多，对此有如下判断：
（1）反应所需时间：乙 < 甲 （2）开始时反应速率：甲 > 乙 （3）参加反应的锌的质量：甲 = 乙（4）整个反应阶段的平均速率(与H+浓度决定)：乙 > 甲 （5）盛盐酸的容器中有锌剩余 （6）盛醋酸的容器中有锌剩余，以上判断正确的是 （ ）
A．(1)(2)(3)(5) B．(1)(3)(5) C．(2)(3)(6) D．(1)(3)(4)(5)
练习2：
1、在含有酚酞的0.1 mol/L氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色
A.变蓝色 B. 变深 C.变浅 D.不变
2、化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂
HIn（溶液） H+（溶液）+ In－（溶液）
红色 黄色
浓度为0.02 mol/L的下列各溶液①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤
NaHCO3溶液 ⑥氨水 其中能使指示剂显红色的有 （C）
A．①④⑤ B．②⑤⑥ C．①④ D．②③⑥
3、现有H+ 浓度相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸溜水稀释，至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的H+ 浓度仍然相等，则m和n的关系是
Ａ．m ＞ n Ｂ．m ＝ n Ｃ．m＜ n Ｄ．无法确定
4、一定条件下向0.1mol/L的醋酸中加水稀释，过程中始终保持增大的趋势的是
A、C（H+） B、C（ HAc ） C、C（Ac-） D、C（H+）/ C（HAc）
5、已知0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，要使C(H+)/C(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是
A、加少量烧碱 B、升高温度 C、加少量冰醋酸 D、加水
6、某温度下，在500mL0.01mol/LCH3COOH溶液中含CH3COOH、H+、CH3COO-共3.13×10-21个,求该温度下,此溶液中的CH3COOH的电离常数和电离度.
[研究性学习]7、已知250C时几种物质的电离度(溶液浓度均为0.1mol/L)如下表(已知硫酸的第一步电离是完全的):
①H2SO4溶液HSO4- H++SO42- ②NaHSO4溶液HSO4- H++SO42- ③醋酸溶液CH3COOH H++CH3COO- ④盐酸HCl= H++Cl-
10% 29% 1.33% 100%
(1) 250C时, 0.1mol/L上述几种溶液中C(H+)由大到小的顺序是 (填序号,下同).
(2) 250C时, C(H+)相同的上述溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是
(3) 250C时, 0.1mol/L H2SO4溶液中的HSO4-的电离度小于0.1mol/L NaHSO4溶液中HSO4-的电离度的原因是：
思考3：在一定温度下，冰醋酸中加水稀释的过程中，溶液导电能力随加水的量的变化而变化，其变化曲线如图所示：
（1）“O”的导电能力为0的原因是
（2）A、B、C三点中醋酸的电离度大小顺序为
（3）A、B、C三点醋酸溶液中C（H+）由大到小的顺序是
（4）若要使C点溶液中的C（Ac-）增大，同时C（H+）减小，可采取的措施有（不同方法）
① ② ③ O
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