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(guò)程是可逆的且存在電離平衡”。要求能正確書(shū)寫(xiě)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)： 對(duì)象為化合物； 分類(lèi)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. CH3CH2COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. 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(shuō)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(wèn)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(shuō)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: NH3·H2O、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(wú)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(wú)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(wú)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?gòu)?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)。,能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì),由于BaSO4不溶于水，所以不是電解質(zhì)。,鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)。,SO2、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(shuō)明原因,小結(jié) 單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)； 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； 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 n Na2O,achd,b d i l n,j k m,f g,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(guò)程。,4、電解質(zhì)的電離及電離方程式的書(shū)寫(xiě),（2）電離方程式：表示電解質(zhì)電離過(guò)程的式子。,（3）電離方程式的書(shū)寫(xiě)：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-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-,練習(xí)1. 寫(xiě)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。 開(kāi)始反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率 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(lèi),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(shuō)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(wú)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。,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(wú)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 CH3COOHCH3COO- + 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(guò)程是可逆的： CH3COOH CH3COO- + H+,1.弱電解質(zhì)的電離是可逆的,開(kāi)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(guò)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：,動(dòng)電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,定條件一定，溶液中各分子、離子的濃度一定,變條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng),等v電離=v結(jié)合0,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。,溫度：電離過(guò)程中需要破壞化學(xué)鍵，是吸熱過(guò)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。,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）。,HO,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？,NH3·H2O NH4+ + OH,正,逆,逆,（2006 全國(guó)）0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO - + 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,電離平衡狀態(tài),特征,影響電離平衡的因素,2.電離方程式的書(shū)寫(xiě),科學(xué)視野 電離常數(shù),與化學(xué)平衡類(lèi)似，電離平衡的平衡常數(shù)，叫做電離常數(shù)。 對(duì)于弱酸 HA H+ + A- 對(duì)于弱堿 BOH B+ + OH-,特點(diǎn)：電離過(guò)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1.75×10-5 碳酸第一步的電離常數(shù)為4.4×10-7 硼酸的電離常數(shù)為5.8×10-10,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)： H2S H+ + HS- K1=1.3×10-7 HS- H+ + S2- K2=7.1×10-15 一般K1 K2K3 ,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,討論：根據(jù) 以上定義式，你還能得出哪些計(jì)算的關(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) 4.18×104 mol/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(méi)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,