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1、水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第三章第三章弱电解质的电离弱电解质的电离弱电解质的电离弱电解质的电离第一节第一节一、电解质与非电解质一、电解质与非电解质电解质：电解质：在水溶液中在水溶液中或或熔融状态下熔融状态下能导电能导电的化合物的化合物包括：酸、碱、盐、水、绝大多数金属氧化物包括：酸、碱、盐、水、绝大多数金属氧化物知识回顾知识回顾说明说明(1)电解质自身不需要导电电解质自身不需要导电,只需上述两条件下只需上述两条件下之一导电之一导电(2)电解质属于化合物电解质属于化合物非电解质：非电解质：在水溶液中在水溶液中和和熔融状态下熔融状态下都不导电都不导电 的化的化合物合物 说明说明（1）非非
2、电解质在上述两条件下都不导电电解质在上述两条件下都不导电（2）非非电解质属于化合物电解质属于化合物包括：多数有机物、某些非金属氧化物、某包括：多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如些非金属氢化物如 CH4、NH3 等等以下几种说法是否正确，并说明原因以下几种说法是否正确，并说明原因问题探讨问题探讨1.石墨能导电，所以是电解质。石墨能导电，所以是电解质。2.由于由于BaSO4不溶于水，所以不是电解质。不溶于水，所以不是电解质。3.盐酸能导电，所以盐酸是电解质。盐酸能导电，所以盐酸是电解质。4.氯化钠固体不能导电，所以氯化钠不是电解质氯化钠固体不能导电，所以氯化钠不是电解质5.SO2、N
3、H3溶于水可导电，均为电解质溶于水可导电，均为电解质电解质与非电解质的本质区别：是否自身电离电解质与非电解质的本质区别：是否自身电离SO2+H2O H2SO3 H+HSO3-NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-1mol/L HCl1mol/L HCl1 mol/L 1 mol/L CHCH3 3COOHCOOH溶液溶液溶液溶液pHpH 与镁反应现象与镁反应现象实验实验3-13-1：体积相同，浓度相同的盐酸和醋酸与体积相同，浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应，并测量溶液的等量镁条反应，并测量溶液的pH值值 剧烈剧烈缓慢缓慢小小大大学与问学与问 酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出酸、碱
4、、盐都是电解质，在水中都能电离出离子。不同电解质的电离程度是否有区别？离子。不同电解质的电离程度是否有区别？实验事实：实验事实：（1 1）反应剧烈程度不同）反应剧烈程度不同（2 2）pH有差别有差别两酸中两酸中c（H）不同不同结论：结论：1.1mol/LHCl溶液中溶液中H+的浓度比的浓度比1mol/LCH3COOH溶溶液中的液中的H H+浓度大浓度大2.2.相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中H+浓度浓度却不却不同，同，说说明明HCl和和CH3COOH的的电离程度不同电离程度不同。二、强电解质和弱电解质二、强电解质和弱电解质强电解质强电解质强电解质强电解质：在水溶
5、液中能在水溶液中能在水溶液中能在水溶液中能全部全部全部全部电离成电离成电离成电离成 离子的电解质。离子的电解质。离子的电解质。离子的电解质。弱电解质弱电解质弱电解质弱电解质：在水溶液中只在水溶液中只在水溶液中只在水溶液中只部分部分部分部分电离成离子的电解质。电离成离子的电解质。电离成离子的电解质。电离成离子的电解质。1 1、定义、定义包括：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物包括：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物包括：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物包括：强酸、强碱、大部分盐、大部分金属氧化物包括：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（包括：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（包括：弱酸、弱碱、水
6、、极少数的盐（包括：弱酸、弱碱、水、极少数的盐（HgClHgCl2 2、醋酸铅）醋酸铅）醋酸铅）醋酸铅）下列物质属于强电解质的是下列物质属于强电解质的是 ，属于，属于弱电解质的是弱电解质的是_。a.HCl b.NaCl c.CH3COOH d.BaSO4 e.NaOH f.Cu(OH)2 g.NH3.H2O h.H2Oc f g ha b d e 思考与练习思考与练习强电解质强电解质弱电解质弱电解质相同点相同点都是电解质，在水溶液中都能电离。都是电解质，在水溶液中都能电离。电离程度电离程度电离过程电离过程电解质在溶液中电解质在溶液中微粒形式微粒形式完全电离完全电离部分电离部分电离不可逆过程不可
7、逆过程可逆过程可逆过程阴阴、阳离子阳离子分子、阴分子、阴、阳离子阳离子2.强电解质与弱电解质的比较强电解质与弱电解质的比较 电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自由移动的电解质溶于水或者受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程叫做电离。离子的过程叫做电离。三、电解质的电离三、电解质的电离1 1、电离、电离2 2、电离方程式的书写、电离方程式的书写（1 1）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离）式子左边用电离物质的化学式表示，右边用离子符号表示。子符号表示。（2 2）强电解质用）强电解质用“”表示电离过程，弱电解质用表示电离过程，弱电解质用“”表示电离过程。表示电离过程。例：例：NaOHNaOH
8、 ；NH3.H2O NH4OH （4 4）多元弱碱则一步书写）多元弱碱则一步书写.如：如：Cu(OH)2 Cu2+2OH-（3 3）多元弱酸的电离要分步）多元弱酸的电离要分步 例：例：H3PO4在水溶液中的电离方程式：在水溶液中的电离方程式：H3PO4H+H2PO4-(1)H2PO4-H+HPO42-(2)HPO42-H+PO43-(3)四、弱电解质的电离四、弱电解质的电离 CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COO COO-+H+H+1 1、电离平衡状态建立、电离平衡状态建立醋酸醋酸(CH3COOH)溶于水：溶于水：开始时：开始时：c(CH3COOH)最大最大V(电离电离)最大最
9、大c(H+)0c(CH3COO-)0V(结合结合)0随着电离进行：随着电离进行：c(CH3COOH)减小减小c(H+)增大增大c(CH3COO-)增大增大V(电离电离)减小减小V(结合结合)增大增大一定时间后：一定时间后：c(CH3COOH)不变不变c(离子离子)不变不变V(电离电离)不变不变V(结合结合)不变不变反反应应速速率率V V(电离电离)V V(结合结合)V V(电离电离)=)=V V(结合结合)电离平衡状态电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图时间时间电离平衡是一种化学平衡电离平衡是一种化学平衡 定义：定义：在一定条件下（如温度、浓度等）的弱在一定
10、条件下（如温度、浓度等）的弱电解质的溶液中，弱电解质分子电离成离子的速率电解质的溶液中，弱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，溶液中各粒子和离子重新结合成分子的速率相等，溶液中各粒子的浓度保持不变的状态。的浓度保持不变的状态。2.2.电离平衡状态电离平衡状态3 3、电离平衡状态电离平衡状态特点特点电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 溶液中各分子、离子的浓度不变溶液中各分子、离子的浓度不变 条件改变时，电离平衡发生移动条件改变时，电离平衡发生移动 弱电解质的电离（可逆电离）弱电解质的电离（可逆电离）V V电离电离=V=V结合结合0 0逆：逆：等：等：动：动：定：定
11、：变：变：c（H+）c（A-）c（HA）HA初溶于水时初溶于水时达到电离平衡前达到电离平衡前达到电离平衡时达到电离平衡时HA电离过程中体系各粒子浓度的变化电离过程中体系各粒子浓度的变化最小最小最小最小最大最大变大变大变大变大变小变小不变不变不变不变不变不变思考与交流思考与交流 根据化学平衡理论，分析一元弱酸（设为根据化学平衡理论，分析一元弱酸（设为HA）、一）、一元弱碱（设为元弱碱（设为BOH）的电离平衡过程，并完成下列问）的电离平衡过程，并完成下列问题：（题：（1 1）、写出弱酸、弱碱的电离方程式：）、写出弱酸、弱碱的电离方程式：HA HA BOH BOH（2 2）、填写下表）、填写下表4
12、4、影响电离平衡的因素、影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质。内因：电解质本身的性质。外因：温度、浓度外因：温度、浓度、同离子效应同离子效应、化学反应化学反应当外界条件改变时符合当外界条件改变时符合“勒夏特列原理勒夏特列原理”温度温度 电离过程是吸热过程，升高温度，平衡正向电离过程是吸热过程，升高温度，平衡正向移动移动 浓度浓度 当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方当电离达到平衡时，加水稀释向电离的方向移动；增加反应物浓度，电离平衡正移。向移动；增加反应物浓度，电离平衡正移。CH3COOH CH3COOH；H0化学反应化学反应 加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，加入能与弱电解质电
13、离产生的离子反应的物质时，使电离平衡向电离方向移动使电离平衡向电离方向移动同离子效应同离子效应 在弱电解质溶液中加入跟该电解质有相同离子的强在弱电解质溶液中加入跟该电解质有相同离子的强电解质，电离平衡向逆方向移动电解质，电离平衡向逆方向移动例：例：NH3H2O NH4OH例：例：CH3COOH H CH3COONH4+C(NH4+)增大增大Mg生成生成H2，C（H+)减小减小1 1、电离平衡常数、电离平衡常数（K）对于一元弱酸对于一元弱酸 HA H+A-，平衡时平衡时Ka=c(H+).c(A-)c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱 MOH M+OH-，平衡时平衡时Kb=c(M+).c(OH-)c
14、(MOH)2 2、意义：、意义：K值越大，电离程度越大，相应酸值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱或碱)的的酸酸(或碱或碱)性越强。性越强。K值只随温度变化。值只随温度变化。五、电离平衡常数五、电离平衡常数（K）HCO3 H+CO32-3 3、影响电离常数大小的因素、影响电离常数大小的因素物质的物质的本性本性决定决定只随只随温度温度变化变化4.4.多元酸的电离多元酸的电离分步电离：分步电离：H2CO3 H+HCO3（第一步电离（第一步电离 K K1 1）（第二步电离（第二步电离K K2 2）每一步的电离程度是不一样，每一步的电离程度是不一样，K1K2K3.（一般要相差（一般要相差105）。）。
15、多元弱酸的酸性由第一步电多元弱酸的酸性由第一步电离决定离决定比较它们的相对强弱：比较它们的相对强弱：5 5、电离常数的应用、电离常数的应用草酸草酸 磷酸磷酸 柠檬酸柠檬酸 碳酸碳酸 弱酸弱酸电离常数电离常数弱酸弱酸电离常数电离常数H2CO3K14.4 10-7K2=4.7 10-11H2C2O4（草酸）（草酸）K15.4 10-2K2=4.4 10-5H3PO4K17.1 10-3K16.3 10-8K14.2 10-13H3C6H5O7（柠檬酸）（柠檬酸）K17.4 10-4K11.73 10-5K14 10-7几种多元弱酸的电离常数（25）弱电解质电离程度相对大小的参数弱电解质电离程度相对
16、大小的参数-电离度（电离度（）=已电离的分子数已电离的分子数 弱电解质分子总数弱电解质分子总数【知识拓展知识拓展】（1 1）与弱电解质的本性有关）与弱电解质的本性有关（2 2）外因）外因温度越高，弱电解质的电离度越大。温度越高，弱电解质的电离度越大。浓度越稀，弱电解质的电离度越大。浓度越稀，弱电解质的电离度越大。加入弱电解质电离度减小加入弱电解质电离度减小影响电离度大小的因素影响电离度大小的因素 改变条件改变条件移动移动方向方向c(H+)c(Ac-)c(HAc)Ka加加 热热加加 盐盐 酸酸加加NaOH(s)加加NaAc(s)加加CHCH3 3COOHCOOH 加加 水水讨论完成表格讨论完成表
17、格：CH3COOH CH3COO-+H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向 增大增大 减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小 增大增大增大增大正向正向 增大增大 增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变【本课小结本课小结】1.1.强电解质、弱电解质的概念和判断强电解质、弱电解质的概念和判断2.2.弱电解质的电离方程式书写及电离弱电解质的电离方程式书写及电离平衡及影响电离平衡的因素平衡及影响电离平衡的因素3.3.电离平衡常数电离平衡常数例例1 1.把把0.05
18、molNaOH固体分别加入下列固体分别加入下列100 mL液液体中，溶液的导电性基本不变的是（体中，溶液的导电性基本不变的是（）A.自来水自来水 B.0.5 molL1的盐酸 C.0.5 molL1的醋酸 D.0.5 molL1的氨水B溶液的导电性溶液的导电性溶液中离子的总浓度溶液中离子的总浓度离子所带电荷离子所带电荷巩固练习巩固练习例例2.在甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解在甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（质的是（）A、1mol/L甲酸溶液中甲酸溶液中C(H+)约为约为110-2mol/LB、甲酸能与水以任意比互溶甲酸能与水以任意比互溶C、10mL 1mol/L甲酸恰好甲酸恰
19、好10mL1mol/LNaOH溶液完全反应溶液完全反应D、在相同条件下，甲酸的导电性比强酸溶液的导在相同条件下，甲酸的导电性比强酸溶液的导电性弱。电性弱。AD例例3、用水稀释用水稀释0.1mol/L氨水时氨水时,溶液中随着水量溶液中随着水量的增加而减小的是的增加而减小的是()()A.c(OH-)/c(NH3H2O)B.c(NH3H2O)/c(OH-)C.c(OH-)D.OH-的物质的量的物质的量BC解析：氨水中存在的电离平衡：解析：氨水中存在的电离平衡：NH3H2O NH4OH例例4.有有H+浓度相同、体积相等的三种酸：浓度相同、体积相等的三种酸：a、盐酸盐酸 b、硫酸硫酸 c、醋酸醋酸同时加入足量的锌，则同时加入足量的锌，则开始反应时速率开始反应时速率 ，反应过程中的平均速率反应过程中的平均速率 ，反应完全后生成反应完全后生成H H2 2的质量的质量 。（用（用 表示）表示）速率由速率由C（H+）决定）决定 由由n（H+）决定）决定abcabcabc