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第三章水溶液中的離子平衡,酸、堿、鹽在水溶液中的反應(yīng)，以離子反應(yīng)為特征。地球上所發(fā)生的許多變化，包括礦物的形成、元素在地殼的遷移和不均衡分布等都與地球上離子反應(yīng)的廣泛存在有關(guān)。酸、堿、鹽之間的離子反應(yīng)在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。,目標(biāo)：1、知道“電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分”。要求掌握電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念；學(xué)會(huì)判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)；2、了解“弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的且存在電離平衡”。要求能正確書寫電離方程式；掌握弱電解質(zhì)的電離平衡。,第一節(jié).弱電解質(zhì)的電離,1.電解質(zhì)：,在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩?2.非電解質(zhì)：,在水溶液中或熔融狀態(tài)下都不能夠?qū)щ姷幕衔铩?知識(shí)回顧：電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念及判斷,理解要點(diǎn)：①對(duì)象為化合物；②分類標(biāo)準(zhǔn)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電(即自身能否電離)。,包括酸、堿、鹽、水及金屬氧化物。,包括非金屬氧化物、氫化物、多數(shù)有機(jī)物。,練習(xí)2:下列物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電，但屬于非電解質(zhì)的是()A.CH3CH2COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2,D,實(shí)驗(yàn)3-1：體積相同，濃度相同的鹽酸和醋酸溶液與等量鎂條反應(yīng)，并測(cè)量溶液的pH值,備注:Mg條使用前應(yīng)用砂紙打磨，除去表面的氧化膜,劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡,緩慢反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣泡,0,2.4,（1）HCl和CH3COOH是不是電解質(zhì)？是。在水溶液中都能發(fā)生電離。（2）Mg和HCl、CH3COOH反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？實(shí)質(zhì)都是：Mg+2H+=Mg2++H2↑（3）影響反應(yīng)的速率的因素是什么？溶液中H+的濃度。（4）當(dāng)酸溶液的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，溶液中的H+濃度是否相等？怎么判斷？H+濃度不同。因?yàn)榉磻?yīng)速率不同，pH不同。（5）為什么相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸中的H+濃度卻不同？實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明HCl和CH3COOH的電離程度不同。,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論下列問題,結(jié)合鹽酸與醋酸在水中的電離示意圖，觀察兩種溶液中溶質(zhì)微粒有多少種？,鹽酸在水中的電離示意圖,醋酸在水中的電離示意圖,說明HCl分子在水中完全電離醋酸分子在水中部分電離,3.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)：,（1）強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下全部電離成離子的電解質(zhì)(在溶液中只以離子形式存在)。包括強(qiáng)酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等強(qiáng)堿：KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2；大多數(shù)鹽，活潑金屬氧化物,（2）弱電解質(zhì):在水溶液里部分電離成離子的電解質(zhì)(在溶液中以離子、分子形式共存)。包括弱酸:醋酸、碳酸、亞硫酸、次氯酸、磷酸、硅酸、H2S、HF、苯酚等；弱堿:NH3H2O、Cu(OH)2水、少數(shù)鹽[HgCl2、(CH3COO)2Pb],分析與討論：(1)強(qiáng)弱電解質(zhì)與物質(zhì)的溶解性大小有無關(guān)系？如硫酸鋇、氫氧化鐵、氫氧化鋁等難溶物質(zhì)屬于弱電解質(zhì)還是強(qiáng)電解質(zhì)？(2)溶液的導(dǎo)電能力跟電解質(zhì)的強(qiáng)弱有無必然聯(lián)系,電解質(zhì)的強(qiáng)弱取決于電解質(zhì)在水溶液中是否完全電離，與溶解度的大小無關(guān)。一些難溶的電解質(zhì)，因溶解的部分能全部電離，則仍屬強(qiáng)電解質(zhì)。如：BaSO4、BaCO3等。,溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱與溶液中的離子濃度大小有關(guān)。強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性不一定強(qiáng)，如很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液，其離子濃度很小，導(dǎo)電性很弱。而弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性不一定弱，如較濃的弱電解質(zhì)溶液，其電離出的離子濃度可以較大，導(dǎo)電性可以較強(qiáng)。,①能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì),③由于BaSO4不溶于水，所以不是電解質(zhì)。,②鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)。,④SO2、NH3、Na2O溶于水可導(dǎo)電，故均為電解質(zhì)。,練習(xí)1：根據(jù)電解質(zhì)的概念，判斷正誤并說明原因,小結(jié)⑴單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)；⑵電解質(zhì)的導(dǎo)電是有條件的(水溶液或熔融狀態(tài))，電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電，如食鹽晶體、氯化氫氣體等；⑶在水溶液中能導(dǎo)電的化合物不一定是電解質(zhì)。,練習(xí)2：下列物質(zhì)能導(dǎo)電的是,屬于電解質(zhì)的是,屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是,屬于弱電解質(zhì)的是,屬于非電解質(zhì)的是。a.銅絲b.硫酸鋇c.石墨d.熔融的氯化鈉e.氯氣f.蔗糖g.二氧化碳h.硫酸溶液i.硫酸鉀j.冰醋酸k.碳酸l.碳酸氫銨m.氫氧化鋁nNa2O,achd,bdiln,jkm,fg,bdijklmn,（1）電離：電解質(zhì)溶于水或者受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過程。,4、電解質(zhì)的電離及電離方程式的書寫,（2）電離方程式：表示電解質(zhì)電離過程的式子。,（3）電離方程式的書寫：《練》P43探究3,補(bǔ)充：式子左邊用電離物質(zhì)的化學(xué)式表示，右邊用離子符號(hào)表示。,另外，氫氧化鋁可雙向電離：H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-,練習(xí)1.寫出下列物質(zhì)的電離方程式（1）HClO（2）KHSO3（3）CaCO3（4）Cu(OH)2,H++ClO-,=K++HSO3-,=Ca2++CO32-,Cu2++2OH-,練習(xí)2：1mol/L的鹽酸、醋酸、硫酸各1L，分別加入足量的鐵。①開始反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率②最終收集到的氫氣的物質(zhì)的量,硫酸＞鹽酸＞醋酸,硫酸＞鹽酸=醋酸,練習(xí)4：在KHSO4的稀溶液和熔融狀態(tài)下都存在的離子是A、H+B、HSO4-C、SO42-D、K+,D,你能解釋下列事實(shí)嗎?,部分電器外殼上有禁止觸摸標(biāo)記,2．電解水制H2、02時(shí)，需要向水中加入少量的Na0H溶液或H2SO4溶液。,1．潮濕的手觸摸正在工作的電器，可能會(huì)發(fā)生觸電事故。,手上的汗水中含有電解質(zhì)，使水溶液具有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力,純水的導(dǎo)電能力太弱，加入NaOH或H2SO4可使溶液中離子濃度增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)。,小結(jié)：,大部分的鹽類,強(qiáng)堿,強(qiáng)酸,弱酸,弱堿,水,弱電解質(zhì),強(qiáng)電解質(zhì),,,金屬氧化物,電解質(zhì),非電解質(zhì),多數(shù)有機(jī)物,某些非金屬氧化物,化合物,,,,例1、下列事實(shí)能說明氯化氫是共價(jià)化合物的是A.其水溶液能導(dǎo)電B.極易溶于水C.是一種具有刺激性氣味的氣體D.熔化狀態(tài)下不導(dǎo)電,例2、下列物質(zhì)中屬于導(dǎo)電性最強(qiáng)的電解質(zhì)的是A無水硫酸B熔融的氯化鉀C稀鹽酸D固體氯化鈉,溶液的導(dǎo)電能力：主要取決于溶液中自由移動(dòng)的離子的濃度及其所帶的電荷的多少。,Ｄ,Ｂ,練習(xí)2：下列敘述中，能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是（）A、熔化時(shí)不導(dǎo)電B、不是離子化物，而是極性共價(jià)化合物C、水溶液的導(dǎo)電能力很差D、溶液中已電離的離子和未電離的分子共存,D,練習(xí)1：下列物質(zhì)既能導(dǎo)電又屬電解質(zhì)的是（）A硝酸鉀溶液B硫酸銅晶體C溶融的氯化鈉D無水乙醇,C,練習(xí)3：下列關(guān)于電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系的敘述正確的A、離子化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì)B、極性共價(jià)化合物一定是強(qiáng)電解質(zhì)C、絕大多數(shù)離子化合物和某些具有極性鍵的共價(jià)化合物是強(qiáng)電解質(zhì)D、某些具有極性鍵的共價(jià)化合物是弱電解質(zhì),CD,二、弱電解質(zhì)的電離,弱電解質(zhì)溶于水，部分電離為離子：如CH3COOH→CH3COO-+H+離子在溶液中相互碰撞又會(huì)結(jié)合成分子：CH3COO-+H+→CH3COOH因此弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的：CH3COOHCH3COO-+H+,,1.弱電解質(zhì)的電離是可逆的,開始時(shí)，v電離和v結(jié)合怎樣變化？當(dāng)v電離=v結(jié)合時(shí)，可逆過程達(dá)到一種什么樣的狀態(tài)。,2.電離平衡狀態(tài)建立,反應(yīng)速率,,,,v(電離),v(結(jié)合),v(電離)=v(結(jié)合)處于電離平衡狀態(tài),弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖,時(shí)間,,t0,t1,（1）定義：,（2）特征：,③動(dòng)——電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,④定——條件一定，溶液中各分子、離子的濃度一定,⑤變——條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng),②等——v電離=v結(jié)合﹥0,①逆——弱電解質(zhì)的電離是可逆的,,電離平衡和化學(xué)平衡一樣，當(dāng)外界條件改變時(shí)符合勒夏特列原理。,3.弱電解質(zhì)的電離平衡,達(dá)到電離平衡時(shí),最小,最小,最大,變大,變大,變小,不變,不變,不變,最大,最大,最小,變小,變小,變大,課本P41“思考與交流”,4、影響電離平衡的因素,(1)內(nèi)因：電解質(zhì)的本性。通常電解質(zhì)越弱，電離程度越小。,(2)外因：溶液的溫度、濃度等。,①溫度：電離過程中需要破壞化學(xué)鍵，是吸熱過程，溫度升高,有利于弱電解質(zhì)電離。,弱電解質(zhì)的電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)外界條件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。,b.稀釋溶液，促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離。,②濃度：a.增大電解質(zhì)分子的濃度或減少相應(yīng)離子的濃度，都會(huì)使弱電解質(zhì)分子向離解為離子的方向移動(dòng)（勒夏特列原理）。,△H>O,向右增大減小減小增大,向右增大增大增大增大,向右增大減小增大增大,向左減小增大減小減小,向左減小減小增大增大,向右減小增大增大增大,向右增大減小增大增大,不移動(dòng)不變不變不變不變,思考與討論：,在氨水中存在怎樣的電離平衡？向其中分別加入適量的鹽酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液，對(duì)平衡有什么影響？,NH3H2ONH4++OH－,正,逆,逆,（2006全國(guó)）0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+對(duì)于該平衡，下列敘述正確的是（）A．加水時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B．加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C．加入少量0.1mol/L鹽酸，溶液中c(H+)減小D．加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),B,練習(xí):,小結(jié)：,1.強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的區(qū)別,3.弱電解質(zhì)的電離,,①電離平衡狀態(tài),②特征,③影響電離平衡的因素,,2.電離方程式的書寫,科學(xué)視野電離常數(shù),與化學(xué)平衡類似，電離平衡的平衡常數(shù)，叫做電離常數(shù)。對(duì)于弱酸HAH++A-對(duì)于弱堿BOHB++OH-,特點(diǎn)：電離過程一般是吸熱，所以溫度越高，K值越大，電離程度越大,酸性：醋酸>碳酸>硼酸在相同溫度下，電離常數(shù)較大，則酸性較強(qiáng)，即電離常數(shù)的大小反映了酸性的強(qiáng)弱。,P42實(shí)驗(yàn)3-2,已知：25℃時(shí)醋酸的電離常數(shù)為1.7510-5碳酸第一步的電離常數(shù)為4.410-7硼酸的電離常數(shù)為5.810-10,K值越大，電離程度越大，相應(yīng)酸(或堿)的酸(或堿)性越強(qiáng)。,多元弱酸的電離常數(shù),多元弱酸是分步電離的，每一步都有一個(gè)電離常數(shù)：H2SH++HS-K1=1.310-7HS-H++S2-K2=7.110-15一般K1>>K2>>K3,即第二步電離通常比第一步難得多，第三步又比第二步電離難得多。因此計(jì)算多元弱酸溶液的c(H+)或比較弱酸酸性相對(duì)強(qiáng)弱時(shí)，通常只考慮第一步電離。,根據(jù)表中數(shù)據(jù)，比較它們的相對(duì)強(qiáng)弱,弱電解質(zhì)電離程度相對(duì)大小的另一種參數(shù)-------,電離度α,討論：根據(jù)以上定義式，你還能得出哪些計(jì)算α的關(guān)系式？,課后習(xí)題參考答案,1、,2、紅4、(1)不變。一定溫度下，該比值為常數(shù)—平衡常數(shù)。(2)4.1810－4mol/L,5、(1)略;(2)木頭中的電解質(zhì)雜質(zhì)溶于水中，使其具有了導(dǎo)電性。,3.(1)錯(cuò)。導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于電解質(zhì)溶液中離子的濃度，因此強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力與二者的濃度及強(qiáng)電解質(zhì)的溶解性有關(guān)。(2)錯(cuò)。酸與堿反應(yīng)生成鹽，所需堿的量只與酸的物質(zhì)的量有關(guān),鹽酸和醋酸都是一元酸,物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸中含有相同物質(zhì)的量的H＋。(3)錯(cuò)。一水合氨是弱堿，在水溶液中是部分電離的，其電離平衡受氨水濃度的影響，濃溶液的電離程度低于稀溶液。因此氨水稀釋一倍時(shí),其OH－濃度降低不到一半。(4)錯(cuò)。醋酸中的氫沒有全部電離為H＋?！?5)錯(cuò)。此題涉及水解較復(fù)雜，不要求考慮水解,