人教版 选修4 高二化学 3.1弱电解质的电离 上课课件（共39张ppt）

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新课导入
盐酸是一种强酸，它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类（如碳酸盐、亚硫酸盐等）都能发生反应。
醋酸被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源，具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
如果上述两种酸用于卫生洁具的清洁或除水垢,常用盐酸还是醋酸？
第1节　弱电解质的电离
一、电解质有强弱之分
二、弱电解质的电离过程是可逆的
知识目标
教学目标
1.明确电解质和弱电解质的概念。
2.了解强、弱电解质与酸、碱、盐在物质类别方面的联系。
3.弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。
情感态度与价值观
认识到地球上广阔的水域是离子反应广泛存在的先决条件，了解离子反应是生命过程的基础，以及研究离子反应在现代化工生产和环保建设中的重要意义。
能力目标
能区分常见的强、弱电解质。
重点
教学重难点
难点
1.强、弱电解质的概念。
弱电解质的电离平衡。
2.弱电解质的电离平衡。
一、电解质有强弱之分
电解质：在固体状态下不能导电，但溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物。
非电解质：在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。
既不是电解质也不是非电解质因为铜不是化合物。
铜
① Fe 、② HCl 、③NaOH 、
④ NH3·H2O 、 ⑤ KCl溶液 、 ⑥ CH3COOH 、
⑦CO2、 ⑧乙醇、 ⑨水
区别下列哪些是电解质，哪些非电解质？
电解质： ②③④⑥⑨
非电解质： ⑦⑧
视频：电解质导电性
实验 1
分别试验等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液与等量镁条的反应；并测这两种酸的pH。
1mol/L HCl 1mol/L HAc
与镁条反应的现象
溶液的pH
小
大
快
慢
HCl在水中电离示意图
HAc在水中电离示意图
镁条和酸的反应的实质是什么？

实验现象：
①HCl与镁条反应剧烈，氢离子浓度大。
②HAc与镁条反应较慢，其氢离子浓度较HCl小。
HCl和 HAc的电离程度不同：
HCl在稀水溶液中中全部电离生成H+和Cl-；
HAc在水溶液中只有部分电离生成H+和Ac-。

HCl是强电解质，HAc是弱电解质。
电解质在水中并不都是全部电离的，在电离程度上是有强、弱之分的。
实验结论：
强电解质——在水分子作用下，能完全电离为离子的化合物（如强酸、强碱和大多数盐）。
弱电解质——在水分子作用下，只有部分分子电离为离子的化合物（如弱酸、弱碱等）。
下列电解质哪些是强电解质？哪些是弱电解质呢？
H2SO4
NaOH
NaCl
NH3·H2O
HAc
二、弱电解质的电离过程是可逆的
2.1电离平衡状态：弱电解质溶于水，部分电离出的离子在溶液中相互碰撞又会相互结合成分子。
例如醋酸的电离：
可逆离子方程式可表示为：
反应速率





V(电离)
V(结合)
V(电离) = V(结合) 电离平衡状态
弱电解质电离过程中离子生成和结合成分子的速率随时间的变化
时间
①电离由于醋酸的电离，使c(HAc)不断减小，HAc分子电离速率相应不断降低（即单位时间里，在单位体积内能够发生电离的HAc分子数目不断减少）。
②结合由于溶液中c(Ac-）和c(H+）的逐渐增大，Ac-和H+间的平均距离逐渐减小，离子重新结合成分子的速率就逐渐增大。
③平衡经过一段时间后，当醋酸分子发生电离的速率与相应离子结合成分子的速率相等时，其电离过程就达到了平衡状态。
在一定条件下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。
2.2影响电离平衡的因素
醋酸电离平衡时，哪些条件的改变会导致平衡移动？并指出会向哪个方向移动？
①加入盐酸、 ②加入水、 ③加入NaAc溶液、 ④加入NaOH溶液
加入物质 盐酸 水 NaAc
溶液 NaOH
溶液
平衡移动向



逆
正
逆
正



性质：
浓度：
温度：
影响电离平衡的主要因素
通常电解质越弱，电离程度越小。
电离过程是吸热过程，温度升高平衡向电离方向移动。
浓度越大，电离程度越小。
2.3电离常数
温度/℃ 10 20 30 40
电离常数 1.729x10 1.753x10 1.750x10 1.703x10
-5
-5
-5
-5
概念：与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数。
醋酸在不同温度下的电离常数

实验 2
向两支分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，观察现象。
0.1mol/L醋酸溶液
饱和硼酸溶液
Na2CO3溶液


实验结果：

CO2
比较碳酸、醋酸、硼酸的酸性强弱，及其与电离常数大小的关系？
在上述实验中，碳酸是分子中含有两个H+的二元弱酸。分子中含有两个或两个以上H+的多元弱酸的电离是分步进行的。
例如：二元弱酸H2S分两步电离：
第一步电离：
第二步电离：
K1 = = 1.32x10 -7
K2= =7.1x10 -15

c（H+）·c（HS-）
c （H2S）

c （H+）·c（S2-）
c （HS-）

H3PO4在水溶液中的电离方程式：
②多元弱酸的酸性由第一步电离决定。
①多元弱酸是分步电离的，K1》K2》K3。
特点：
影响电离常数大小的因素
①通过同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数的大小首先由物质的本性决定。
②弱电解质的电离常数受温度变化的影响，但在室温下一般变化不大。
③同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时，其电离常数不变，说明弱电解质的电离常数大小不受其浓度变化的影响。
课堂小结
1.离子化合物
大部分的盐类
强 碱
2.共价化合物
强 酸
弱 酸
弱 碱
水
弱
电
解
质
强电解质




离子型氧化物

电解质
非
电
解
质

多数有机物
某些非金属氧化物

化合物
3.特点：

动 ：电离平衡是一种动态平衡
定 ： 条件不变，溶液里既有离子又有分 子，且各分子、离子的浓度不变。
变 ：条件改变时，电离平衡发生移动。
等 ： V电离=V结合≠0
逆 ： 弱电解质的电离是可逆的
4.电离常数K值只随温度变化。
多元弱酸是分步电离的，K1 》K2》K3。
多元弱酸的酸性由第一步电离决定。
课堂练习
1.有H+浓度相同、体积相等的三种酸：
a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率 _______ ，反应完全后生成H2的质量_________。（用<、=、> 表示）
a=b=c
a=b2.若把CH3COOH 、H2CO3、HCO3-、H2S、HS- 、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看成酸，其中酸性最强的是 ___________；酸性最强弱的是_______.
H3PO4
HPO42-
3.（多项）下列说法正确的是 ( )
A.硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、
碱、盐和氧化物
B.蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解
质和弱电解质
C.Mg、Al、Cu可以分别用置换法、直接加热法
和电解法冶炼得到
D.天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、
可再生能源和二次能源
B D
4. 欲使0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少，其方法是 （ ）
A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钠固体
C．通入氯化氢气体 D．加入饱和石灰水溶液
D
⑶a、b、c三点中电离程度最大的是 　。电离平衡常数的关系 。
5.冰醋酸加水溶解并不断稀释过程中，溶液导电能力与加入水的体积有如下变化关系：试回答：
a﹥c﹥ b
⑴“0”点导电能力为0的理由是:　　　
⑵a、b、c三点对应溶液的[H+]值由大到小的顺序是：　　　　　　
冰醋酸中只存在醋酸分子,无离子。
C
相等
6. 1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。
开始反应时产生氢气的速率__________________，
最终收集到的氢气的物质的量_________________。

pH都为1的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。
开始反应时产生氢气的速率 __________________，
最终收集到的氢气的物质的量 ________________。
硫酸＞盐酸＞醋酸
硫酸＞盐酸=醋酸
三者相等
醋酸＞硫酸=盐酸
7．北京奥运会“祥云”火炬燃料是(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)? △H1=156.6kJ·mol-1 CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡ CH(g)? △H2=32.4kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时，CO32-移向电池的? （填“正”或“负”）级。
124.2
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
负
?(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则
的平衡常数K1= 。
（已知：10-5.60=2.5×10-6）
4.2×10-7 mol/L
习题答案
1.?
?
2. 氨水中存在的粒子：NH3·H2O、NH4+、OH-?。
氯水中存在的粒子：Cl2、Cl-、H+、ClO-。
3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。
加入的物质 氯化铵 氨气 氢氧化钠
平衡移动方向 逆反应方向 正反应方向 逆反应方向
(2) 错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量有关，盐酸和醋酸都是一元酸，物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H＋。(3) 错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是部分电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时，其OH－浓度降低不到一半。(4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H＋。(5) 错。此题涉及水解较复杂，不要求学生考虑水解。
4. (1) 不变。一定温度下，该比值为常数——平衡常数。
(2) 4.18×10－4 mol/L。
5. (1) 略;
(2) 木头中的电解质杂质溶于水中，使其具有了导电性。