1、第1课时 弱电解质的电离平衡 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 学习目标学习目标 1从电离、离子反应、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的电离平衡。 核心素养核心素养 宏观宏观辨识与微观探析辨识与微观探析： 能根据实验现象辨识强电解质和弱电解质，认识弱电解质的电离特点及其溶 液的组成等。 变化变化观念与平衡思想观念与平衡思想： 能理解电离平衡的特点，运用动态平衡的观点分析浓度、温度等条件变化对 电离平衡的影响。 醋酸的腐蚀性比盐酸小，比较安全， 为什么不用醋酸代替盐酸呢？ 新课导入新课导入 盐酸和醋酸是生活中经常用到的两 种酸。
2、盐酸常用于卫生洁具的清洁。 活动探究活动探究 一一、强电解质强电解质和弱电解质和弱电解质 酸 0.1 mol L1盐酸 0.1 mol L1醋酸 pH 1 1 导电能力 强 弱 与镁条反应 剧烈反应，产生气泡 缓慢反应，产生气泡 常温下，取相同体积、浓度均为0.1 mol L1的盐酸和醋酸，比较它们pH的大小， 试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象如下表： 交流讨论交流讨论 1常温下浓度均为0.1 mol L1的盐酸和醋酸溶液中，c(H)相同吗？你能根据二 者的pH判断其电离程度吗？ 提示：不相同，pH越大，c(H)越小，0.1 mol L1盐酸溶液中c(H)大。0.1
3、mol L1 盐酸溶液的pH1，则c(H)0.1 mol L1，说明HCl完全电离；而0.1 mol L1醋 酸溶液的pH1，则c(H)0.1 mol L1，说明CH3COOH只有一部分发生了电离。 2电解质溶液的导电能力与什么有关？为什么同浓度的醋酸溶液的导电能力比盐 酸的弱？ 提示：溶液的导电能力与溶液中的离子浓度大小有关，离子浓度越大，导电能力 越强；同浓度的盐酸和醋酸中，盐酸完全电离，离子浓度大，醋酸部分电离，离 子浓度小，故同浓度的醋酸溶液的导电能力比盐酸的弱。 3等量的镁与同等浓度的盐酸和醋酸反应的速率不相同，说明了两种溶液中哪 种离子的浓度不同？ 提示：等浓度的盐酸和醋酸与Mg反
4、应的速率不同，说明了两种溶液中c(H)不相 同。 4通过以上实验得出的实验结论是什么？请判断HCl、CH3COOH中哪种物质是 弱电解质。 提示：HCl和CH3COOH在水中的电离程度不同。HCl为强电解质，CH3COOH为 弱电解质。 1强、弱电解质的概念强、弱电解质的概念 (1)强电解质：在水中能够全部电离的电解质称为强电解质。 (2)弱电解质：在水中只有部分电离的电解质称为弱电解质。 2电解质的分类电解质的分类 归纳总结归纳总结 (1)电解质的强弱与其溶解性无关 某些盐如BaSO4、CaCO3等，虽难溶于水却是强电解质；而如CH3COOH、 NH3 H2O尽管易溶于水，却部分电离，是弱电
5、解质。 (2)电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系 溶液导电能力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷的多少决定，很稀 的强电解质溶液的导电能力很弱，浓度较大的弱电解质溶液的导电能力可能较强， 因此弱电解质溶液的导电能力不一定弱。 (3)电解质的强弱与化学键没有必然联系 一般强电解质中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。 名师点拨名师点拨 巩固练习巩固练习 1某离子化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图所示。 已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列相关说法正确的是 ( ) AMCl为弱电解质，在水中仅部分电离
6、BMCl在水分子作用下的溶解和电离是物理变化 C固体离子化合物MCl中因含有阴、阳离子而能导电 DM和Cl均与水分子中的氧原子结合成水合离子 B 【解析】根据图示可知，MCl 在水中完全电离，属于强电解质，A 错误；MCl 在水分子作用下的溶解和电离没有产生新物质，是物理变化，B 正确；固体离子 化合物 MCl 中含有阴、阳离子，但不能自由移动，不能够导电，C 错误；根据 图示可知，M 与水分子中的氧原子结合成水合离子，Cl与水分子中的氢原子结 合成水合离子，D 错误。 2下列说法中，正确的是 ( ) A强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强 B强电解质的水溶液中不存在分子 CSO2和乙
7、醇均属于共价化合物，在水中都不能电离，均属于非电解质 D不同的弱电解质只要物质的量浓度相同，电离程度也相同 C 【解析】溶液的导电能力与溶液中的离子浓度及离子所带的电荷数有关，与电解质 的强弱无关，强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强，故 A 错误；强 电解质溶于水的部分完全电离，但水是弱电解质，微弱电离，大部分以水分子的形 式存在，故 B 错误；SO2自身不能电离，是非电解质，乙醇在水中不能电离，是非 电解质，故 C 正确；不同的弱电解质溶液浓度相同时，电离程度不一定相同，故 D 错误。 联想质疑联想质疑 二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡 弱电解质醋酸在水中部分电离，电
8、离的示意图如下。 在一定温度下，上述醋酸加水稀释，溶液的导电能力(I)随加入水的体积(V)变 化的曲线可用下图表示。 交流讨论交流讨论 1醋酸溶于水，部分电离产生离子，表示为CH3COOHCH3COOH，溶 液中的CH3COO和H相互碰撞又会结合生成醋酸分子，该过程表示为CH3COO HCH3COOH。据此，你能写出醋酸的电离方程式吗？ 提示：醋酸的电离是可逆的，电离方程式为CH3COOH CH3COOH。 2向醋酸水溶液中滴入几滴紫色石蕊试液，溶液变红，加热后，溶液的颜色如何 变化？其原因是什么？ 提示：溶液的红色加深；原因是醋酸的电离是吸热的过程，升高温度，电离平衡 向右移动，c(H)增大
9、，溶液红色加深。 3依据醋酸加水稀释的导电能力(I)加水的体积(V)的图像回答下列问题： (1)O点导电能力为0的理由是什么？ 提示：在O点处醋酸未电离，无离子存在。 (2)a、b、c三点处，溶液中c(H )由小到大的顺序是什么？ CH3COOH电离程度最大的是哪一点？ 提示：cab。溶液的导电能力主要由离子浓度和离子所带电荷数来决定，题目 中的图像说明醋酸加水稀释过程中，离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大 值又逐渐减小，故b点c(H)最大，c点最小，即：cab；其中CH3COOH电离程 度最大的是c点。 提示：能。ab阶段，加水稀释，醋酸溶液的c(H)有增大的 趋势，说明醋酸没有完全电离，
10、存在电离平衡且没有达到平 衡状态。 3依据醋酸加水稀释的导电能力(I)加水的体积(V)的图像回答下列问题： (3)上述图像能否说明醋酸为弱酸？ 归纳总结归纳总结 1弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡 在一定条件下(如温度和浓度)，弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成 分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。如图所示： 2影响弱电解质电离平衡的因素影响弱电解质电离平衡的因素 (1)内因：电解质本身的性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 温度：一般情况下，由于弱电解质的电离过程吸热，因此升高温度，电离平 衡向电离方向移动，电离程度增大。 浓度：同一弱电解质
11、，增大溶液的浓度，电离平衡向电离方向移动，但电离 程度减小；稀释溶液时，电离平衡向电离方向移动，且电离程度增大，但往往 会使溶液中离子的浓度减小。 反应离子：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向 电离方向移动。 如向CH3COOH溶液中加入NaOH固体，因H与OH反应生成H2O，使c(H)减 小，CH3COOH的电离平衡正向移动，电离程度增大。 相同离子：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡逆向移动， 电离程度减小，如下所示： 3电离方程式的书写电离方程式的书写 类型 电离方程式的特点 典型例子 强电解质 完全电离，电离方程式写 “=” H2SO4=2HSO4 2
12、 NaOH=NaOH NaHSO4=NaHSO4 2 弱电 解质 一元弱酸 或弱碱 不完全电离，电离方程式 写“ ” CH3COOH CH3COOH NH3 H2O NH4 +OH 多元弱酸 分步电离，以第一步为主， 电离方程式写“ ” H2CO3 HHCO3 (主) HCO3 HCO32(次) 多元弱碱 分步电离，以第一步为主， 电离方程式写“ ” Cu(OH)2 Cu(OH)OH Cu(OH) Cu2OH (1)弱电解质的电离是吸热的过程。 (2)在弱电解质溶液中，弱电解质分子、离子在溶液中共存，完全不同于强电解质。 (3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的，一般来说，电离的分子极少，绝大多
13、数弱电解 质以分子形式存在，如0.1 mol L1CH3COOH溶液中，c(H)大约为1103 mol L1。 (4)弱电解质达到电离平衡后，加水稀释，电离程度增大，但电解质分子、电解质电离 出的离子(包括H或OH)的浓度减小。判断离子浓度比值变化时，只考虑物质的量的 比值即可。 (5)酸式盐：强酸的酸式盐完全电离，一步完成。 如：NaHSO4=NaHSO4 2(水溶液)，NaHSO 4=NaHSO4 (熔融状态)。 弱酸的酸式盐强中有弱，分步完成。 如：NaHCO3=NaHCO3 ，HCO3 HCO32。 名师点拨名师点拨 巩固练习巩固练习 1常温下，在pH5的CH3COOH溶液中存在如下电
14、离平衡：CH3COOH CH3COOH，温度不变时，对于该电离平衡下列叙述正确的是 ( ) A加入少量NaOH固体，平衡向右移动，c(H)减小 B加少量CH3COONa固体于醋酸溶液中，醋酸的电离平衡向右移动 C加入水时，平衡向右移动，CH3COOH的电离常数增大 D加入少量pH5的硫酸，溶液中c(H)增大 A 【解析】加入少量 NaOH 固体，氢氧化钠电离出的氢氧根离子与 CH3COOH 电离出 的 H 发生反应生成水，导致溶液中氢离子浓度减小，故 A 正确；加入少量 CH3COONa 固体，c(CH3COO )增大，醋酸的电离平衡向左移动，故 B 错误；加水 促进弱电解质的电离，则电离平衡
15、正向移动，由于温度不变，则醋酸的电离平衡常 数不会变化，故 C 错误；pH5 的 CH3COOH 溶液中，氢离子浓度为 1 10 5 mol L 1，pH5 的硫酸溶液中氢离子浓度为 1 105 mol L1，两溶液中氢离子浓度相等， 混合后电离平衡不移动，则混合液中 c(H )不变，故 D 错误。 2下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是 ( ) ASO2H2OH2SO3 BNaHSO4=Na HSO2 4 CH3PO43H PO3 4 DNaHCO3Na HCO2 3 B 【解析】SO2H2OH2SO3是二氧化硫和水反应的化学方程式，A 错误；硫酸 氢钠在水中电离出钠离子、氢离子、硫酸
16、根离子，电离方程式是 NaHSO4=Na H SO2 4 ，B 正确；磷酸是弱酸，分步电离，以第一步为主，磷酸的电离方程 式是 H3PO4H H2PO 4，H2PO 4 H HPO2 4 ，HPO2 4 H PO3 4 ，C 错 误；碳酸氢钠是弱酸的酸式盐，碳酸氢钠在水溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离 子，电离方程式是 NaHCO3=Na HCO 3，D 错误。 3(1)H2S溶于水的电离方程式为_。 (2)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向_(填“左”或“右”)移 动，c(H)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c(S2)_。 (3)向H2S溶液中加入Na2S固体时，电离平衡向
17、_(填“左”或“右”)移动， c(H)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c(S2)_。 H2S HHS，HS HS2 右 减小 增大 左 减小 增大 【解析】(1)H2S是二元弱酸，属于弱电解质，分两步电离：H2S HHS， HS HS2。 (2)向H2S溶液中加入NaOH固体时，OH与H结合，电离平衡向右移动，所以 c(H)减小，c(S2)增大。 (3)Na2S为强电解质，当加入Na2S固体时，Na2S电离出S2，c(S2)增大，电离 平衡向左移动，溶液中c(H)减小。 【解析】 A 项， Fe 既不是电解质， 也不是非电解质； B 项， NH3是非电解质， BaSO4 是强电解质；
18、D 项，H2O 是弱电解质。 当堂检测当堂检测 选项 A B C D 强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3 弱电解质 CH3COOH NH3 H2CO3 Fe(OH)3 非电解质 蔗糖 BaSO4 乙醇 H2O 1下列各组关于强电解质、弱电解质和非电解质的分类，完全正确的是 ( ) C 2下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是 ( ) AH2S2H S2 BNaHCO3=Na HCO2 3 CNaHSO4=Na HSO2 4 DHF=H F C 【解析】H2S 为二元弱酸，分步电离，电离方程式为 H2SH HS，HS H S2 ，故 A 错误；NaHCO3 是强电解质，在水溶液中全部
19、电离生成钠离子和碳酸氢 根离子，电离方程式为 NaHCO3=Na HCO 3 ，故 B 错误；NaHSO4是强电解质， 在水溶液中，全部电离，生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为 NaHSO4=Na HSO2 4 ，故 C 正确；HF 为弱电解质，部分电离，电离方程式 为 HFH F，故 D 错误。 3一定温度下，已知 0.1 mol L 1 的氨水中存在电离平衡：NH3H2ONH 4 OH ，对于该平衡，下列叙述正确的是 ( ) A加入水时，平衡向逆反应方向移动 B对氨水加强热，平衡向正反应方向移动 C0.1 molL 1 氨水的 pH 小于 1 mol L 1 氨水的 pH D加入少量 NH4Cl 固体，平衡向正反应方向移动 C 【解析】弱电解质“越稀越电离”，所以加水后，电离平衡正向移动，A 错误；对氨 水加强热，会促进一水合氨的分解：NH3 H2O= NH3H2O，致使电离平衡逆 向移动，B 错误；虽然0.1 mol L 1 氨水中 NH3 H2O 的电离程度大于1 mol L 1 氨水， 但由于后者起始浓度大，故后者 c(OH )大，pH 相对更大，碱性更强，C 正确；根 据同离子效应，NH 4 浓度增大，平衡逆向移动，D 错误。
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