2024高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離教案新人教版選修4

PAGE9-第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解電解質(zhì)與非電解質(zhì)，強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的概念。2.理解弱電解質(zhì)的電離平衡特征。3.能正確書寫電離方程式。4.了解電離常數(shù)。一、強(qiáng)弱電解質(zhì)1．電解質(zhì)和非電解質(zhì)(1)電解質(zhì)：在eq\o(□,\s\up3(01))水溶液里或eq\o(□,\s\up3(02))熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的eq\o(□,\s\up3(03))化合物。它包括eq\o(□,\s\up3(04))酸、eq\o(□,\s\up3(05))堿、eq\o(□,\s\up3(06))鹽、活潑金屬的氧化物和eq\o(□,\s\up3(07))水等。(2)非電解質(zhì)：在eq\o(□,\s\up3(08))水溶液里和eq\o(□,\s\up3(09))熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的eq\o(□,\s\up3(10))化合物。它包括大多數(shù)有機(jī)物和eq\o(□,\s\up3(11))非金屬氧化物(H2O除外)。2．強(qiáng)、弱電解質(zhì)(1)試驗(yàn)(2)二、弱電解質(zhì)的電離1．弱電解質(zhì)的電離方程式弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的，其電離方程式用“”表示。例如：CH3COOH：eq\o(□,\s\up3(01))CH3COOHCH3COO－＋H＋；NH3·H2O：eq\o(□,\s\up3(02))NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。2．弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立在肯定條件(如溫度和濃度)下，弱電解質(zhì)eq\o(□,\s\up3(03))電離成離子的速率和eq\o(□,\s\up3(04))離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程達(dá)到電離平衡狀態(tài)，如圖所示：(2)影響電離平衡的因素3．電離常數(shù)(1)定義：在eq\o(□,\s\up3(13))肯定溫度下，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，產(chǎn)生的各種eq\o(□,\s\up3(14))離子濃度之積與溶液中eq\o(□,\s\up3(15))未電離的分子濃度之比是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)就叫電離常數(shù)，用K表示。(2)表達(dá)式：對(duì)于HAH＋＋A－，K＝eq\o(□,\s\up3(16))eq\f(cH＋·cA－,cHA)。(3)特點(diǎn)①電離常數(shù)只與eq\o(□,\s\up3(17))溫度有關(guān)，溫度上升，K值eq\o(□,\s\up3(18))增大。②相同條件下，弱酸或弱堿的電離常數(shù)越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越eq\o(□,\s\up3(19))強(qiáng)。1．CO2溶于水能導(dǎo)電，CO2屬于電解質(zhì)嗎？提示：不屬于。CO2溶于水后與水反應(yīng)生成H2CO3，H2CO3是電解質(zhì)，CO2是非電解質(zhì)。電解質(zhì)必需是在水溶液中(或熔融狀態(tài)下)本身發(fā)生電離。2．弱酸、弱堿電離過程中體系各粒子濃度是如何變更的？提示：以一元弱酸HA為例，其電離過程中各粒子濃度的變更如下表：濃度比較項(xiàng)目c(HA)c(A－)c(H＋)HA初溶于水時(shí)最大最小最小達(dá)到電離平衡前減小增大增大達(dá)到電離平衡時(shí)不變不變不變一、強(qiáng)弱電解質(zhì)1．電解質(zhì)與非電解質(zhì)(1)電解質(zhì)與非電解質(zhì)是對(duì)化合物的一種分類方法。因此單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)不肯定能導(dǎo)電(如NaCl晶體)，能導(dǎo)電的也不肯定是電解質(zhì)(如Cu、NaCl溶液等)。電解質(zhì)導(dǎo)電的緣由是它在肯定條件下發(fā)生電離，因此，先電離，后導(dǎo)電。2．強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較3．對(duì)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的理解(1)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶解性無關(guān)某些鹽如BaSO4、CaCO3等，雖難溶于水卻是強(qiáng)電解質(zhì)；而如CH3COOH、NH3·H2O盡管易溶于水，卻部分電離，是弱電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電性沒有必定聯(lián)系溶液導(dǎo)電實(shí)力的強(qiáng)弱由溶液中自由離子的濃度和離子所帶電荷多少確定，很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性很弱，濃度較大的弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性可能較強(qiáng)，弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力不肯定弱。[即時(shí)練]1．下列說法中不正確的是()①將BaSO4放入水中不能導(dǎo)電，所以BaSO4是非電解質(zhì)②氨溶于水得到的溶液氨水能導(dǎo)電，所以氨水是電解質(zhì)③固態(tài)共價(jià)化合物不導(dǎo)電，熔融態(tài)的共價(jià)化合物可以導(dǎo)電④固態(tài)的離子化合物不導(dǎo)電，熔融態(tài)的離子化合物也不導(dǎo)電⑤強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力肯定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng)A．①④ B．①④⑤C．①②③④ D．①②③④⑤答案D解析BaSO4屬于難溶性電解質(zhì)，溶解的部分完全電離，是強(qiáng)電解質(zhì)，①錯(cuò)誤；NH3·H2O是電解質(zhì)，氨水是混合物，②錯(cuò)誤；熔融的共價(jià)化合物若不能電離出離子就不能導(dǎo)電，熔融態(tài)的離子化合物存在自由移動(dòng)的離子能導(dǎo)電，③④錯(cuò)誤；強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力不肯定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng)，⑤錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中完全電離，不存在電離平衡B．溶液導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng)的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，導(dǎo)電實(shí)力弱的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)C．同一弱電解質(zhì)的溶液，當(dāng)溫度、濃度不同時(shí)，其導(dǎo)電實(shí)力也不同D．強(qiáng)電解質(zhì)在液態(tài)時(shí)，有的導(dǎo)電，有的不導(dǎo)電答案B解析強(qiáng)弱電解質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn)是在溶液中能否完全電離，A正確；溶液導(dǎo)電實(shí)力強(qiáng)弱與溶液中自由移動(dòng)離子濃度及所帶電荷有關(guān)，離子濃度越大，所帶電荷越多，則其導(dǎo)電實(shí)力越強(qiáng)。當(dāng)強(qiáng)電解質(zhì)的濃度很小時(shí)，其導(dǎo)電實(shí)力也可能會(huì)弱于弱電解質(zhì)，B錯(cuò)誤；弱電解質(zhì)溶液變更溫度和濃度時(shí)電離平衡移動(dòng)，離子濃度和導(dǎo)電實(shí)力變更，C正確。3．醋酸的下列性質(zhì)中，可以證明它是弱電解質(zhì)的是()A．1mol/L的醋酸溶液中，c(H＋)＝0.01mol/LB．醋酸能以隨意比與水互溶C．10mL1mol/L的醋酸溶液恰好與10mL1mol/L的NaOH溶液完全反應(yīng)D．醋酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸弱答案A解析A項(xiàng)中若醋酸完全電離，則c(H＋)＝1mol/L，而現(xiàn)在c(H＋)＝0.01mol/L，說明醋酸部分電離，為弱電解質(zhì)；C項(xiàng)是與強(qiáng)堿的反應(yīng)，不能說明其電離程度的大小；D項(xiàng)必需是在溫度及酸的濃度相同條件下比較二者導(dǎo)電性強(qiáng)弱，D錯(cuò)誤。規(guī)律方法證明HA為一元弱酸的方法二、弱電解質(zhì)的電離1．電離平衡的理解2．電離方程式的書寫(1)強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，在寫電離方程式時(shí)，用“=”。如H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－，K2SO4=2K＋＋SOeq\o\al(2－,4)。(2)弱電解質(zhì)：弱電解質(zhì)部分電離，在寫電離方程式時(shí)，用“”。(3)多元弱酸分步電離，必需分步寫出，不行合并(其中以第一步電離為主)。如H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)(主要)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)(次要)。(4)多元弱堿分步電離，但通常一步寫出。如Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。3．外界條件對(duì)電離平衡的影響以CH3COOHCH3COO－＋H＋為例變更條件，平衡的變更如下表所示條件變更平衡移動(dòng)方向電離程度c(H＋)c(CH3COO－)導(dǎo)電實(shí)力加入濃鹽酸左移減小增大減小增加加入冰醋酸右移減小增大增大增加加入氫氧化鈉固體右移增大減小增大增加加入醋酸鈉固體左移減小減小增大增加加水右移增大減小減小減弱上升溫度右移增大增大增大增加加入氯化鈉固體不移動(dòng)不變不變不變?cè)黾?．電離常數(shù)[即時(shí)練]4．在醋酸溶液中，CH3COOH電離達(dá)到平衡的標(biāo)記是()A．溶液顯電中性B．溶液中檢測(cè)不出CH3COOH分子存在C．氫離子濃度恒定不變D．溶液中CH3COOH和CH3COO－濃度相等答案C解析CH3COOH電離達(dá)到平衡時(shí)，未電離的電解質(zhì)分子和其電離出的離子濃度恒定不變，C項(xiàng)正確。5．下列關(guān)于電離常數(shù)的說法中正確的是()A．電離常數(shù)越小，表示弱電解質(zhì)的電離實(shí)力越弱B．電離常數(shù)與溫度無關(guān)C．不同濃度的醋酸，其電離常數(shù)不同D．多元弱酸各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1<K2<K3答案A解析電離常數(shù)的大小干脆反映了該弱電解質(zhì)的電離實(shí)力，A正確；電離常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，B、C錯(cuò)誤；對(duì)于多元弱酸，前一步電離產(chǎn)生的H＋對(duì)后續(xù)電離起抑制作用，故K1?K2?K3，D錯(cuò)誤。規(guī)律方法弱電解質(zhì)電離平衡的正確理解電離平衡和化學(xué)平衡都遵守平衡移動(dòng)原理，推斷有關(guān)電離平衡問題時(shí)，應(yīng)留意以下兩點(diǎn)：(1)加水稀釋，電離平衡右移，但是電離出的離子濃度降低，因?yàn)轶w積增大程度大于離子增加程度。(2)電離平衡向“減弱”這種變更的方向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果不能“抵消”更不能“超越”這種變更。本章歸納總結(jié)1．某固體化合物A不導(dǎo)電，但其在熔融狀態(tài)下和溶于水都能完全電離，下列關(guān)于物質(zhì)A的說法中，正確的是()A．A是非電解質(zhì) B．A是強(qiáng)電解質(zhì)C．A是共價(jià)化合物 D．A是弱電解質(zhì)答案B解析由熔融狀態(tài)下和溶于水完全電離可知，A是強(qiáng)電解質(zhì)。又由固體A不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)下導(dǎo)電可知，A應(yīng)是離子化合物。故正確答案為B。2．水溶液中下列電離方程式書寫正確的是()A．Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－B．NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)C．H2SO32H＋＋SOeq\o\al(2－,3)D．BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)答案D解析A項(xiàng)，應(yīng)為Ca(OH)2=Ca2＋＋2OH－；B項(xiàng)，應(yīng)為NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)；C項(xiàng)，應(yīng)為H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)。3．在0.1mol·L－1的HCN溶液中存在如下電離平衡HCNH＋＋CN－，對(duì)該平衡，下列敘述正確的是()A．加入少量NaOH固體，平衡正向移動(dòng)B．加水，平衡逆向移動(dòng)C．滴加少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H＋)削減D．加入少量NaCN固體，平衡正向移動(dòng)答案A解析加NaOH固體，OH－＋H＋=H2O，平衡正向移動(dòng)，A正確；加水，平衡正向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；滴加少量0.1mol·L－1HCl溶液，c(H＋)增大，C錯(cuò)誤；加入少量NaCN固體，c(CN－)增大，平衡逆向移動(dòng)，D錯(cuò)誤。4．在100mL0.1mol/L的醋酸溶液中，欲使醋酸的電離程度增大，H＋濃度減小，可采納的方法是()A．加熱B．加入0.1mol/L的醋酸溶液100mLC．加入少量的0.5mol/L的硫酸D．加入少量的1mol/L的NaOH溶液答案D解析電離平衡也是化學(xué)平衡的一種，完全可以運(yùn)用勒夏特列原理分析電離平衡的移動(dòng)。5．向醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體或加入等體積的水稀釋時(shí)，都會(huì)引起()A．溶液中H＋濃度減小B．醋酸的電離程度增大C．溶液的導(dǎo)電實(shí)力減小D．溶液中CH3COO－濃度增大答案A解析醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，增加CH3COO－，平衡向左移動(dòng)，H＋濃度減小，醋酸電離程度減小，CH3COO－濃度增大，導(dǎo)電實(shí)力增加；加入水稀釋，溶液體積增大程度大于H＋增大程度，所以H＋濃度減小，同時(shí)電離程度增大，導(dǎo)電實(shí)力減小，CH3COO－濃度減小。6．在相同溫度時(shí)，100mL0.01mol/L的醋酸溶液與10mL0.1mol/L的醋酸溶液相比較，下列數(shù)值前者大于后者的是(