新人教版选修4高中化学第三章 第一节 弱电解质的电离(36张PPT)

(共36张PPT)
弱电解质的电离
第三章
水溶液中的离子平衡
第一节
弱电解质的电离
思考：1
、什么叫电解质？试举例说明。
知识回顾：
电解质：在水溶液中或熔化状态下能够导电
的化合物。
思考：2
、什么叫非电解质？试举例说明。
非电解质：在水溶液中和熔化状态下都不能够导电的化合物。
弱电解质的电离
电解质和非电解质比较
电解质
非电解质
概念：在水溶液中或熔化状态下
在水溶液和熔化状态
能够导电的化合物。
下都不能导电的化合物。
和结构关系：大多数离子化合物
极性键或非极性键构成
强极性键共价化合物
的化合物
实例：
酸
碱
盐，H2O
大多数有机物，SO3、CO2
等
说明：溶液导电与否是由内外因共同作用的结果，内因为必须有电解质，外因在水的作用下两者缺一不可，可用下列图示表示：
电解质
电离
导电
溶液导电性强弱是由溶液中自由移动离子浓度决定。
弱电解质的电离
等浓度的盐酸、醋酸溶液中的H+浓度的大小？
醋酸和盐酸是常见的两种酸，根据你的经
验，你认为它们的电离程度有无差异?
你能设计实验验证你的猜想吗?请写出实
验方案并与大家交流。
弱电解质的电离
实验探究1:
分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应。
实验要点：
盐酸和醋酸浓度均为1mol/L;
镁条用砂纸打磨、长度相同(表面积相同);
观察、比较气球鼓起的快慢等现象.
实验3-1
弱电解质的电离
与镁条反应的现象
1mol/L
CH3COOH
1mol/L
HCl
对实验现象的解释
镁与等浓度的盐酸、醋酸反应
的速率,
前者快于后者。
镁与盐酸反应非常剧烈，产生大量的气泡，气球鼓起很快。
等浓度的盐酸中c(H+)比醋酸大.
镁与醋酸反应较快，产生气泡,
气球鼓起较慢。
弱电解质的电离
实验探究2:
用pH试纸测定0.1mol/L的盐酸、醋酸pH。
实验数据：pH(HCl)
=
1
pH(CH3COOH)
=
3
数据处理:
结
论:
盐酸完全电离,
电离程度(即电离度)为100%；
醋酸不完全电离,
电离程度较小，且小于100%，
即醋酸的电离是可逆的。
0.1mol/L
HCl
c(H+)
=
0.1mol/L
0.1mol/L
CH3COOH
c(H+)
=
0.001mol/L
弱电解质的电离
盐酸中存在H+、Cl-
无HCl分子
醋酸溶液中存在
H+、CH3COO-
和CH3COOH分子
弱电解质的电离
强电解质：
包括：强酸、强碱、大多数盐类
包括:
弱酸
(如CH3COOH)、弱碱
(如NH3·H2O)
、水
HCl
=
H+
+
Cl–
能全部电离的电解质称强电解质.
不完全电离的电解质称弱电解质.
CH3COOH
H+
+CH3COO–
弱电解质：
1、概念
一、强弱电解质
弱电解质的电离
2、电离方程式的书写
强电解质在溶液中完全电离，用“=”
弱电解质在溶液中部分电离，用“
”
多元弱酸分步电离，可分步书写电离方程式（一般只写第一步），多元弱碱也是分步电离，但可按一步电离写出。
NaCl
=
Na++Cl-
CH3COOH
　H++CH3COO-
弱电解质的电离
请写出Na2SO4、HClO、NH3·H2O
、H2CO3、Fe(OH)3
、Al(OH)3、NaHCO3
、
NaHSO4
、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。
Na2SO4
=
2Na+
+SO42-
HClO
　
H++ClO-
NH3·H2O
　NH4++OH-
H2CO3
H++HCO3-
HCO3-
H++CO32-
Fe(OH)3
Fe3++3OH-
弱电解质的电离
Al(OH)3
Al3++3OH-
(碱式电离)
Al(OH)3
AlO2-+H++H2O(酸式电离)
NaHCO3
=
Na++HCO3-
HCO3-
H+
+CO32-
NaHSO4
=
Na+
+H+
+SO42-
Ba(OH)2
=
Ba2+
+
2OH-
弱电解质的电离
①先判断强、弱电解质，决定符号，强电解质一步电离
③多元弱碱的电离，以一步电离表示。
②多元弱酸分步电离，电离能力逐渐降低，以一级电离为主。
电离方程式的书写要点
④Al(OH)3有酸式和碱式电离。
弱电解质的电离
⑤弱酸的酸式盐的电离是分步电离，先完全电离成金属离子和酸式酸根，酸式酸根再部分电离。
⑥强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，在稀溶液中不存在酸式酸根；而在熔融状态，则电离成金属离子和酸式酸根离子
强等号、弱可逆、多元弱酸分步写，多元弱碱一步完
弱电解质的电离
3.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
相同点
电离程度
表示方法
电解质在溶液中的微粒形式
物质种类
完全电离
部分电离
离子
分子、离子
强酸、强碱、多数盐、
活泼金属氧化物
弱酸、弱碱、水
电离方程式用“
”
电离方程式用
“=”
在水溶液中或熔化状态下都能电离。
弱电解质的电离
电解质的强弱与其溶解度有何关系?
电解质的强弱与其水溶液的导电能力
有何关系?
强弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱,而是看溶于水的部分是否完全电离。
问题探讨
CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH
属于弱电解质。
弱电解质的电离
强弱电解质≠溶液的导电能力强弱
强弱电解质≠物质的溶解性大小
弱电解质的电离
思考与交流：
(1)当醋酸溶于水后,
V(电离)和
V(结合)
怎
样变化?
CH3COOH
CH3COO
-
+
H+
二、弱电解质的电离平衡
(2)
当V(电离)
=
V(结合)
时，可逆过程达到一
种怎样的状态？画出V～t图。
CH3COO
-
+
H+
→
CH3COOH
CH3COOH
→
CH3COO
-
+
H+
弱电解质的电离
V(速率)
t
(时间)
V电离
V结合
V电离＝V结合≠
0
t1
电离平衡状态
弱电解质电离的V-t图像
弱电解质的电离
2.特征
1.定义: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
―
电离平衡
动：电离平衡是一种动态平衡
定：条件不变,溶液中各分子、离子的浓
度不变,溶液里既有离子又有分子.
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过程
弱电解质的电离
思考与交流：
根据上图及化学平衡理论，分析一元弱酸(HA)
一元弱碱(BOH)的电离平衡过程，并完成问题：
1.写出电离方程式
2.填表
0
0
最大
增大
增大
减小
不变
不变
不变
弱电解质的电离
最大
最大
0
减小
减小
增大
弱电解质的电离
小结
离子化合物
大部分的盐类
强
碱
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
弱电解质的电离
3.影响电离平衡的条件
(1)内因：电解质本身的性质。通常电解质越弱电离程
度越小。
(2)
影响电离平衡移动的条件——外因
②温度:电离过程是吸热过程，温度升高，平衡向电离方向移动。
③浓度:溶液稀释平衡向电离方向移动
①加入试剂:加入增大弱电解质电离出离子浓度的物质,
使电离平衡向逆方向移动
加入减小弱电解质电离出离子浓度的物质，
使电离平衡向电离方向移动
电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时符合勒沙特列原理。
弱电解质的电离
电离平衡的影响因素
CH3COOH
CH3COO-
+H+
方式
所引起的浓度变化
平衡移动
C(CH3COOH
)
C(CH3COO-)
C(H+)
加少量冰醋酸
加水稀释
加醋酸钠固体
加适量盐酸
加NaOH溶液
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-
H+
H+
逆方向
逆方向
增大
增大
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减少
减少
减少
减少
减少
减少
减少
正方向
正方向
正方向
升温
——
正方向
增大
减少
增大
弱电解质的电离
三、电离常数（K）
看课本自学相关内容并思考：
（1）什么叫电离常数？
（２）怎样用电离常数比较弱电解质的相对强弱？
（３）影响电离平衡常数的因素是什么？
问题：怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？
弱电解质的电离
三、电离常数——
对于一元弱酸
HA
H++A-
Ka=
c
(
H+)
.c(
A-)
c(HA)
对于一元弱碱
BOH
B++OH-
Kb=
c
(
B+).c(
OH-
)
c(BOH)
注意：K值只随温度变化。
弱电解质的电离
探究实验室
[实验3-2]
课本P42
你能否推测CH3COOH、H3BO3、H2CO3三种弱酸的相对强弱，及其与电离常数大小的关系？
实验结论：
酸性强弱：CH3COOH﹥H2CO3﹥H3BO3
弱电解质的电离
写出H3PO4在水溶液中的电离方程式。
H3PO4
H+
+
H2PO4-
H2PO4-
H+
+
HPO42-
HPO42-
H+
+
PO43-
你推测每一步的电离程度如何变化，为什么？
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。
弱电解质的电离
试根据课本中“一些弱酸和弱碱的电离平衡常数”比较它们的相对强弱。
草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸
意义：K值越大，电离程度越大，相应酸
(或碱)的酸(或碱)性越强。
弱电解质的电离
有关电离常数的简单计算：
课本p44第4题
解析：设电离平衡时H+物质的量浓度为x
CH3COOH
CH3COO-
+
H+
c(起始)
c(平衡)
因醋酸的电离程度很小,
故0.010-x≈0.010
0.010
0
0
0.010-x
x
x
即
x2/0.010=1.75×10-5
x=4.2×10-4mol/L
K=
=1.75×10-5
c(H+)
·c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
x2
0.010-x
=
弱电解质的电离
知识网络
弱电解质的电离
弱电解质
电离平衡
电离
特点
1)部分电离
2)存在电解质分子和阴阳离子
3)电离方程式用“
”连接
举例：弱酸、弱碱、水
特点：逆、等、动、定、变
影响因素
温度
浓度
同离子效应
平衡常数K只与温度有关
弱电解质的电离
1、下列电解质中，
①
NaCl、
②
NaOH，
③
NH3·H2O、
④
CH3COOH、
⑤
BaSO4、
⑥
AgCl
、
⑦
Na2O、
⑧
K2O，
⑨
H2O
哪些是强电解质，那些是弱电解质?
①
②
⑤
⑥
⑦
⑧
弱电解质:
③
④
⑨
强电解质:
弱电解质的电离
练习
2、讨论以下两种说法是否正确，并说明原因:
①石墨、铜、铝合金都能导电，所以它们都是
电解质。
②强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解
质溶液的导电能力。
①电解质的研究对象是化合物，所以单质、
混合物都不是电解质。
②导电能力和溶液中离子浓度有关，而强弱电
解质是指电离能力的。
弱电解质的电离
3、有物质的量浓度相同、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________。（用<、=、>
表示）
b>a>c
4、把0.05
mol
NaOH固体分别加入100
mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（
）
A.自来水
B.
0.5
mol/L
NH4Cl溶液
C.
0.5
mol/L
醋酸
D.
0.5
mol/L
盐酸
BD
弱电解质的电离
5、写出下列物质的电离方程式
（1）
HClO
（2）
KHSO4
（3）
CaCO3
（4）
Cu(OH)2
H
+
+ClO-
=K
+
+H
+
+SO42-
=
Ca2+
+CO32-
Cu
2+
+2OH-
弱电解质的电离