3.1 电离平衡 课件（46张ppt）

第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
1．从电离、离子反应和化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。
3.了解电离平衡常数的含义。
4.能用化学用语表示弱电解质水溶液中的电离平衡；能从电离的角度分析溶液的导电性。
5.能利用电离平衡常数进行相关计算。
课程目标
[复习?回顾]
电解质和非电解质
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
定义
种类
本质区别
相同点
电解质
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
酸、碱、盐活泼金属氧化物和水等
在水溶液里或熔融状态下自身能否发生电离
均为化合物
非电解质
在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
多数有机化合
物、非金属氧化物（水除外）和氨等
一、强电解质和弱电解质
[基础?初探]
实验探究
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}酸
0.1mol/L盐酸
0.1mol/L醋酸
pH
1
＞1
导电能力
强
较强
与镁条反应的装置
实验现象

.
.
实验结论
①Mg与盐酸的反应速率大，而与相同物质的量浓度的醋酸的反应速率小，表明相同物质的量浓度时盐酸中的c(H+)较大，说明在水溶液中，HCl 电离，CH3COOH 电离；
②由相同物质的量浓度的盐酸与醋酸的pH、导电能力及与活泼金属反应的剧烈程度知，在稀溶液中，HCl 电离，CH3COOH 电离。
剧烈反应，产生大量气泡
反应平缓，产生少量气泡
易
较难
完全
部分
[基础?初探]
归纳总结
(2)强电解质：在水溶液中能够 的电解质称为强电解质。
(3)弱电解质：在水溶液中只有 的电解质称为弱电解质。
(4)常见的强电解质有 、 、 。常见弱电解质有弱酸、弱碱、极少数的盐［Pb(Ac)2］、 。
全部电离
部分电离
强酸
强碱
绝大多数的盐
水
HCl在水中电离示意图
完全电离 强电解质
CH3COOH在水中电离示意图
部分电离 弱电解质
(1)根据电解质在水溶液中 ，可把电解质分为强电解质和弱电解质。
是否全部电离
[课堂?专练]
×
×
√
×
×
×
×
√
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[基础?初探]
?名师点拨
(1)电解质的强弱与其溶解度无关。如某些难溶(微溶)于水的盐(BaSO4、AgCl等)，虽然溶解度很小，但是强电解质；某些少数盐能溶于水，但是弱电解质，如(CH3COO)2Pb等。
(2)电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系，即强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。溶液的导电能力是由单位体积内自由移动的离子数目的多少（即自由移动的离子浓度的大小）和离子所带电荷数的多少决定的。
(3)电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般强电解质含有离子键或强极性共价键，但含有强极性共价键的化合物不一定是强电解质，如HF就是弱电解质。
二、弱电解质的电离
[基础?初探]
1、电离方程式
2、电离方程式的书写
(1)电离：电解质在 状态下产生 的离子的过程叫电离。
(2)电离方程式：表示电解质在水溶液中或熔融状态下电离成能够自由移动的离子式子叫做电离方程式。
水溶液中或熔融
自由移动
(1)强电解质：完全电离，不可逆过程，只有电离出的离子，不存在电解质分子，用“ ”。如
(2)弱电解质：部分电离，可逆过程，既有电离出的离子，又存在电解质分子，用“ ”。如
[基础?初探]
思考讨论
如何书写H2CO3、Cu(OH)2的电离反应方程式？
碳酸属于多元弱酸，多元弱酸的是分步进行的，以第一步电离为主。如：
氢氧化铜属于多元弱碱，多元弱碱的是分步进行的，但是一般用一步电离表示。如：
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
3、电离平衡
(1)电离平衡的建立
以CH3COOH的电离过程为例：
[基础?初探]
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
C(CH3COOH)
C(CH3COO-)
C(H+)
CH3COOH溶于水时
.
0
0
达到平衡前
.
.
增大
达到平衡时
.
不变
.
(2)电离平衡
最大
减小
增大
不变
不变
在一定条件下，当 的速率和 的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。
弱电解质分子电离成离子
离子结合成弱电解质分子
(3)电离平衡的特征
[基础?初探]
可逆
动态
=
离子的浓度和分子的浓度
(4)电离平衡的影响因素
[基础?初探]
①内因：电解质 决定了弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小。
②外因
A.温度：一般情况下，由于弱电解质的电离过程 ，因此升高温度，电离平衡向 方向移动，电离程度 。
B.浓度：同一弱电解质，增大溶液的浓度，电离平衡向 方向移动，但电离程度 ；稀释溶液时，电离平衡向 方向移动，且电离程度 ，但往往会使溶液中离子的浓度 。
本身的性质
吸热
电离
增大
电离
减小
电离
增大
减小
C.加入其他试剂
a.同离子效应：增大(或减小)弱电解质电离出的某离子的浓度，可抑制
(或促进)弱电解质电离。
如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，增大了c(CH3COO-)，电离平衡 移动，电离程度 。
b.加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质：电离平衡向电离方向移动，电离程度增大。
如向CH3COOH溶液中加入NaOH固体，因H+与OH-反应生成H2O，使c(H+) ，平衡向 方向移动，电离程度 。
[基础?初探]
逆向
减小
减小
电离
增大
[课堂?专练]
减小
减小
右移
右移
左移
增大
减小
增大
减弱
不变
增大
减小
减小
增大
减小
增强
不变
增大
增大
增大
增大
减小
增强
不变
[课堂?专练]
左移
增大
减小
减小
增强
不变
增大
增大
右移
减小
减小
减小
增大
增大
增强
不变
右移
减小
减小
减小
增大
增大
增强
不变
右移
减小
增大
增大
增大
增大
增强
增大
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[基础?初探]
?名师点拨
弱电解质溶液与稀释过程分析
开始加水时，电离平衡向右移动，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强；离子浓度增大到最大后再加水稀释，电离平衡向右移动，离子数目增多，电离程度增大，但离子浓度减小，导电能力减弱。例如，溶解冰醋酸并稀释溶液的过程中，c（H+）与加水量的关系如图所示。
三、电离常数
[基础?初探]
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或元弱碱来说，溶液中弱电解质电离 的乘积，与溶液中 之比是个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。弱酸、弱碱的电离常数通常分别用 、 表示。
1、概念
所生成的各种离子浓度
未电离分子的浓度
Ka
Kb
2、表达方式
[基础?初探]
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数
多元弱酸的电离分步进行，各步的电离常数通常分别用Ka1、Ka2、Ka3等来表示。如：25℃下，磷酸的电离平衡。
一般多元弱酸各步电离常数的大小为Ka1?Ka2?Ka3
[基础?初探]
3、影响因素
4、意义
①电离平衡常数只与 有关，升高温度，K值增大。
②在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越 。
③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是 ，所以其酸性决定于 电离。
温度
强
K1?K2
第一步
CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验操作
向盛有2 mL 1mol/L 醋酸的试管中滴加1 mol/L Na2CO3溶液
实验现象
原理
结论
反应生成了CO2，化学方程式为
2CH3COOH + Na2CO3=2CH3COONa + H2O +CO2↑
CH3COOH的酸性比H2CO3的强，Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)
有气泡产生
[基础?初探]
?名师点拨
1、相同温度下，等浓度的弱酸（或弱碱）的电离常数[对于多元弱酸（或弱碱）来说，通常只考虑第一步电离的电离常数]越大，其酸性（或碱性）越强；
2、相同温度下，弱酸（或弱碱）的酸性（或碱性）越强，其电离常数或第一步电离的电离常数越大。
3、一定温度下，电离常数越大，弱电解质越容易电离，由此判断弱电解质的相对强弱。
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
四、电离度
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
[课堂?专练]
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本部分内容讲解结束