2019_2020学年高中化学第3章第1节弱电解质的电离课件新人教版选修4.pptx

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1、第一节 弱电解质的电离,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.电解质是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。 2.电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子浓度的大小以及离子所带电荷的多少。,知识铺垫,新知预习,自主预测,一、强弱电解质 1.盐酸与醋酸的比较 (1)实验探究: 盐酸、醋酸与镁条的反应:,(2)实验结论: 盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即盐酸电离程度比醋酸电离程度大; 同浓度的盐酸与醋酸比较,盐酸完全电离,醋酸部分电离。,知识铺垫,新知预习,自主预测,2.强弱电解质 (1)定义: 强电解质:在水溶液中完全电离的电解质。 弱

2、电解质:在水溶液中部分电离的电解质。 (2)常见的强、弱电解质: 强电解质:强酸、强碱、大多数盐。 弱电解质:弱酸、弱碱和水。,知识铺垫,新知预习,自主预测,二、弱电解质的电离 1.电解质电离方程式的书写,知识铺垫,新知预习,自主预测,2.电离平衡 (1)定义:在一定条件下的弱电解质溶液中,电解质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。 (2)建立过程(用v-t图像描述):,知识铺垫,新知预习,自主预测,(3)电离平衡的特征,知识铺垫,新知预习,自主预测,3.电离常数 (1)定义: 在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中离子浓度幂之积与分子浓度之比是一个常

3、数,该常数就叫电离常数,用K 表示。 (2)表示方法:,(3)意义:表示弱电解质的电离能力,一定温度下,K值越大,表示弱电解质的电离程度越大。 (4)影响因素:,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)氨气的水溶液能导电,故氨气属于电解质 ( ) (2)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 ( ) (3)一定温度下,醋酸的浓度越大,其电离程度越大 ( ) (4)固态NaCl不导电,因此NaCl不属于电解质 ( ) (5)一定温度下,CH3COOH浓度越大,电离常数越大 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5),知识铺垫,新知预

4、习,自主预测,2.下列说法中正确的是( ) A.电解质的电离是在通电的条件下进行的 B.在水溶液中和熔融状态均能够导电的化合物才是电解质 C.电解质电离的条件是溶于水或受热熔化 D.强电解质能够电离,弱电解质不能电离 答案 C,答案 D,探究一,探究二,探究三,强、弱电解质的比较 问题探究 1.BaCO3难溶于水,所以属于弱电解质,对吗? 答案 不对;尽管BaCO3在水中的溶解度很小,但溶于水的部分能够完全电离,所以BaCO3属于强电解质。,探究一,探究二,探究三,3.强、弱电解质的本质区别是什么? 答案 强弱电解质的本质区别是在水溶液中或熔融状态下电离程度不同,强电解质完全电离,弱电解质部分

5、电离且在水溶液中存在电离平衡。 4.电解质一定能导电,导电的一定是电解质,对吗? 答案 不对;电解质不一定能导电,导电的也不一定为电解质。原因:电解质导电是有条件的;有些单质、混合物也能导电,但既不是电解质也不是非电解质。,知识归纳 强、弱电解质的比较,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【典例1】 下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是 ( ) A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物 B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物 C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子 D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱 解析 A项

6、,HCl、HNO3是强电解质,但属于共价化合物,A错误;B项,BaSO4、CaCO3为强电解质,尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是完全电离的,B错误;D项,若强电解质溶液的浓度很小,其导电能力也会很弱,D错误;C项,强电解质在水溶液中完全电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,正确。 答案 C,探究一,探究二,探究三,(1)强电解质和弱电解质的分类依据是在水溶液中是否完全电离,完全电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质。 (2)常见的强电解质有强酸(H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、强碱KOH、NaOH、Ba

7、(OH)2、Ca(OH)2等、大多数的盐。 (3)电解质的强弱与其溶液的导电性没有直接关系,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。 (4)电解质的强弱与物质的溶解性没有关系,只要溶解到水中的部分完全电离就是强电解质。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后不完全电离,所以CH3COOH是弱电解质;BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质。,探究一,探究二,探究三,变式训练1现有以下物质:硫酸铜晶体、碳酸钙固体、纯磷酸、硫化氢、三氧化硫、金属镁、石墨、固态苛性钾、氨水、熟石灰固体。 (1)属于强电解质的是 (填序号,下同)。 (2)属于弱电解质的是 。 (

8、3)属于非电解质的是 。 (4)既不是电解质,又不是非电解质的是 。 (5)能导电的是 。,探究一,探究二,探究三,解析 (1)强电解质是溶于水全部电离的电解质,故是强电解质。(2)是溶于水部分电离的电解质,属于弱电解质。(3)属于化合物,它的水溶液虽然能导电,但并不是它自身电离使溶液导电,所以是非电解质。(4)都是单质,是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。(5)中均有能够自由移动的电子,中有自由移动的离子,都能导电。 答案 (1) (2) (3) (4) (5),探究一,探究二,探究三,电离平衡的移动 问题探究 1.向100 mL 0.1 molL-1醋酸溶液中加水稀释,醋酸的电离程度

9、怎样变化?H+的物质的量怎样变化?H+浓度怎样变化? 答案 加水稀释时,电离平衡向右移动,电离程度增大,H+的物质的量增大,H+浓度减小。 2.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,醋酸的电离程度怎样变化?H+浓度怎样变化? 答案 加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-浓度,电离平衡向左移动,电离程度减小,H+浓度减小。,探究一,探究二,探究三,知识归纳 外界条件对电离平衡的影响 电离平衡的移动符合勒夏特列原理,离子浓度相当于生成物的平衡浓度,分子浓度相当于反应物的平衡浓度,外界条件对其影响可归纳为: (1)浓度:对于同一弱电解质,浓度越大,电离平衡越向右移动,但是电离程度减小;浓度越小,电离程度越大,即

10、溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。 (2)温度:由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。 (3)同离子效应:在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离产生相同离子的强电解质,电离平衡将向逆反应方向移动。 (4)化学反应:在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,电离平衡将向电离的方向移动。,探究一,探究二,探究三,以CH3COOH CH3COO-+H+为例。 当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【典例2】 在含

11、酚酞的0.1 molL-1氨水中加入少量NH4Cl晶体,则溶液颜色( ) A.变蓝色 B.变深 C.变浅 D.不变,答案 C,探究一,探究二,探究三,(1)电离常数的大小只与温度有关,温度越高,电离常数越大。 (2)用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时,考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入含有相同分子或离子的物质等,在分析此类问题时应注意以下两点: 平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。 加水稀释有利于电离,但是离子浓度降低,因为体积增大程度大于离子增多程度。,探究一,探究二,探究三,变式训练20.1 molL-1CH3COOH溶液中存在电离平衡

12、: CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( ) A.溶液的酸性减弱 B.CH3COOH电离程度变大 C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(CH3COO-)减小,解析 CH3COOH溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+。当加水时,溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度都减小,酸性减弱,溶液的导电能力减弱,因为溶液变稀,所以CH3COOH电离程度变大。当加入CH3COONa晶体时,发生电离:CH3COONa=CH3COO-+Na+,使得溶液中c(CH3COO-)变大,平衡CH3COOH CH3COO-+H+左移,CH3COOH

13、电离程度小,c(H+)减小,pH增大,溶液的导电能力增强。 答案 A,探究一,探究二,探究三,有关电离常数的计算 问题探究 1.两种酸HA与HB的电离常数分别为K1、K2,若K1HA。,探究一,探究二,探究三,2.18 时,H2A(酸):K1=4.310-7,K2=2.110-12。H2B(酸):K1=1.010-7,K2=6.310-13,在浓度相同的两种溶液中,用“”“H2B,c(H2A)H2B。酸根离子的浓度取决于两酸的第二步电离,H2A的第二步电离常数大于H2B的第二步电离常数,故c(A2-)c(B2-)。 答案 (1) (2) (3),探究一,探究二,探究三,知识归纳 1.进行有关电

14、离常数的计算时,如同化学平衡常数的有关计算一样,常利用“三段式”。 2.由于弱电解质的电离很微弱,所以进行有关计算时,常常进行近似处理,即弱电解质的平衡浓度等于其起始浓度。,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【典例3】 (1)25 时,在0.5 L 0.2 molL-1的HA溶液中,有0.001 mol的HA电离。求该温度下HA的电离常数。 (2)计算25 时,0.1 molL-1的该酸溶液中的c(H+)。 解析 (1)由题意可得:HA H+ + A- 起始物质的量/mol 0.1 0 0 已电离物质的量/mol 0.001 0.001 0.001 平衡时物质的量/mol 0.099 0.00

15、1 0.001,探究一,探究二,探究三,答案 (1)2.0210-5 (2)1.4210-3 molL-1,探究一,探究二,探究三,变式训练3某酸HX是一种弱酸,25 时电离常数K=410-4。 (1)写出该酸的电离常数表达式:K= 。 (2)25 时,往HX溶液中加入1 molL-1的盐酸,能 (填“抑制”或“促进”)HX的电离,K值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若HX的起始浓度为0.010 molL-1,则平衡时c(H+)=_ 提示:因K很小,平衡时的c(HX)可近似视为仍等于0.010 molL-1。 解析 (3)平衡时c(H+)=c(X-),K=410-4,c(HX)=

16、0.010 molL-1 得c(H+)=210-3 molL-1,1,2,3,4,5,6,1.将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是( ) A.HF B.NH4HCO3 C.BaSO4 D.NH3 解析 BaSO4虽然是强电解质,但溶解度小,所以溶液中Ba2+、 浓度均很小;HF、NH3虽然溶解度较大,但由于溶液中HF、NH3H2O不完全电离,因此离子浓度也远小于0.2 molL-1;NH4HCO3在溶液中完全电离,因此溶液中离子浓度最大,导电能力最强。 答案 B,1,2,3,4,5,6,2.关于强、弱电解质及非电解质的

17、组合完全正确的是 ( ),解析 单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质,Cl2是单质,氨水、盐酸都是混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;CaCO3、BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质;HClO、CH3COOH都是弱电解质;SO2的水溶液能导电,但不是自身电离的,C2H5OH水溶液不导电,二者都是非电解质,所以A、B和C项错误,D项正确。 答案 D,1,2,3,4,5,6,3.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( ) A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同 B.100 mL 0.1 molL-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C.c(H+)=10-3 m

18、olL-1的两溶液稀释到原溶液的100倍,c(H+)都为10-5 molL-1 D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小 解析 相同浓度时,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),故A错;c(H+)=10-3 molL-1的HCl和CH3COOH溶液,稀释到体积为原来的100倍,盐酸中c(H+)=10-5 molL-1,醋酸中c(H+)大于10-5 molL-1,因为加水稀释时CH3COOH CH3COO-+H+平衡右移,故C错;加入少量对应的钠盐时,对盐酸无影响,CH3COOH电离平衡左移,c(H+)减小,故D错。 答案 B,1,2,3,4,5,6,答案 D,1,2,3,4,5

19、,6,5.在25 时,0.1 molL-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,它们的电离常数分别为4.610-4、1.810-4、4.910-10、K1=4.310-7和K2=5.610-11,其中氢离子浓度最小的是( ) A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3 解析 电离平衡常数大小可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,K(多元弱酸则比较K1)越小,其电离程度越小,c(H+)越小,由题中数据可知, HCN酸性最弱,c(H+)最小。 答案 C,1,2,3,4,5,6,6.有以下物质: 石墨 铝 酒精 氨水 二氧化碳 碳酸氢钠固体 氢氧化钡溶液 纯醋酸 氧化钠固体 氯化氢气体 其中能导电的是 ; 属于非电解质的是 ; 属于强电解质的是 ; 属于弱电解质的是 。 解析 石墨和铝都能导电;氨水和氢氧化钡溶液都有自由移动的离子,所以能导电。酒精和二氧化碳为非电解质。碳酸氢钠固体和氯化氢气体在水溶液中能完全电离,氧化钠固体在熔融状态时能完全电离,为强电解质。纯醋酸在水中只部分电离,为弱电解质。 答案 ,