新课标人教版课件系列

《高中化学》

选修 4

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。

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。

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。

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 .

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。

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

盐酸中存在盐酸中存在 HH++ 、、 ClCl--

无无 HClHCl 分子分子

醋酸溶液中存在醋酸溶液中存在HH++ 、、 CHCH33COOCOO--

和和 CHCH33COOHCOOH 分子分子

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、强弱电解质一、强弱电解质

2. 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。

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。

我明白了： 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

思考与交流： (1) 当醋酸溶于水后 , V( 电离 ) 和 V( 结合 ) 怎 样变化 ?

CHCH33COOH CHCOOH CH33COO COO - - + H+ 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。

CHCH33COO COO - - + H+ H+ + → CH→ CH33COOHCOOH

CHCH33COOH → CHCOOH → CH33COO COO - - + H+ H++

V( 速率 )

t ( 时间 )

V 电离

V 结合

V 电离＝ V 结合≠ 0

t1

电离平衡状态电离平衡状态

弱电解质电离的 V-t 图像

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

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

最大 最大 0

减小 减小 增大

小结：小结：

离子化合物离子化合物

大部分的盐类大部分的盐类

强 碱强 碱

共价化合物共价化合物

强 酸强 酸弱 酸弱 酸弱 碱弱 碱 水水

弱弱电电解解质质

强强电电解解质质

离子型氧化物

电电解解质质

非非电电解解质质

多数有机物某些非金属氧化物

化合物

四 .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) (2) 影响电离平衡移动的条件——外因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电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时样，当外界条件改变时符合勒沙特列原理。符合勒沙特列原理。

问题探讨问题探讨 1. 弱电解质加水稀释时，电离程度 _____,

离子浓度 ______? ( 填变大、变小、不变或不能确定）

变大不能确定

画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。

问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨 2. 金属导电与电解质溶液导电有何

不同？升温对二者的导电性有何影响？

* 自由电子的定向移动；自由移动的离子定向移动

* 升温，金属导电性减弱；电解质溶液导电性增强

说明： ① 电离平衡是动态平衡，平衡移动符合勒夏特列原理 ② 多元弱酸，分步电离，第一步电离大于第二步电离，第二步电离远大于第三步电离……， 例如 :0.1mol/LH2S 溶液中各步电离 [H+] 为： H2S H++HS- [H+]=1×10-4mol/L HS- H++S2- [H+]=1×10-13mol/L 电离难的原因： a 、一级电离出 H+ 后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对 H+ 的吸引力，使第二个 H+

离子电离困难的多； b 、一级电离出的 H+ 抑制了二级的电离。

小结： 0.1mol/L的 CH3COOH 溶液

CH3COOH CH3COO-+H+

电离程度 n(H+) c(H+)

导电能力

加水升温

加 CH3COONa

加 HCl

加 NaOH

增大增大 增大增大 减小减小 减弱减弱

增大增大 增大增大 增大增大 增强增强

减小减小 减小减小 减小减小 增强增强

减小减小 增大增大 增大增大 增强增强

增大增大 减小减小 减小减小 增强增强

三、电离常数（ K） 看课本自学相关内容并思考：看课本自学相关内容并思考： （（ 11 ）什么叫电离常数？）什么叫电离常数？ （２）怎样用电离常数比较弱电解质的相（２）怎样用电离常数比较弱电解质的相对强弱？对强弱？ （３）影响电离平衡常数的因素是什么？（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？

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。

探究实验： [ 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：实验结论：酸性强弱：酸性强弱： CHCH33COOHCOOH﹥﹥HH22COCO33﹥﹥HH33BOBO33

写出写出 HH33POPO44 在水溶液中的电离方程式。在水溶液中的电离方程式。H3PO4 H+ + H2PO4

-

H2PO4- H+ + HPO4

2-

HPO42- H+ + PO4

3-

你推测每一步的电离程度如何变化，为你推测每一步的电离程度如何变化，为什么？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。

试根据课本中“一些弱酸和弱碱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。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。

有关电离常数的简单计算：有关电离常数的简单计算：课本课本 p44p44 第第 44 题题

解析：解析：设电离平衡时设电离平衡时 HH++ 物质的量浓度为物质的量浓度为 xxCHCH33COOH CHCOOH CH33COOCOO- - + H+ H++

c(c( 起始起始 ))c(c( 平衡平衡 ))

因醋酸的电离程度很小因醋酸的电离程度很小 , , 故故 0.010-x≈0.0100.010-x≈0.010

0.0100.010 00 00

0.010-x0.010-x xx xx

即 即 xx22/0.010=1.75×10/0.010=1.75×10-5-5

x=4.2×10x=4.2×10-4-4mol/L mol/L

K=K= =1.75×10=1.75×10-5-5c(Hc(H++) ·c(CH) ·c(CH33COOCOO--)) c(CHc(CH33COOH)COOH)

xx22

0.010-x0.010-x==

练习 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 ?

强电解质 : ① ② ⑤⑥⑦ ⑧

弱电解质 : ③④⑨

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 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。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 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。解质是指电离能力的。

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 0.05molNaOH固体分别加入 100mL 下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（ ）

A.自来水 B. 0.5mol/LNH4Cl 溶液 C. 0.5mol/L 醋酸 D. 0.5mol/L 盐酸

BD

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-