第3章-水溶液中的离子平衡-选修4-新课标(RJ)-化学

以表示弱电解质的相对强弱，故 B 项正确；酸中 c(H＋)既跟酸的电离常数有关，也跟酸
的浓度有关，所以 C 项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为 K1＝
c（H＋）·c（HCO－ 3 ）
c（H＋）·c（CO32－）
c（H2CO3）
，第二步电离常数为 K2＝
c（HCO－ 3 ）
，故 D 项错误。
强酸
完全电离
强碱
大多数盐
弱酸
部分电离 弱碱
新课探究
【思维拓展】 物质的量浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸的pH相同吗？请分析原因。
【答案】 不相同。盐酸是强电解质，其电离产生的H＋的浓度为0.1 mol/L；醋酸是弱电解质， 未完全电离，产生的H＋的浓度小于0.1 mol/L，因此物质的量浓度均为0.1 mol/L 的 盐酸和醋酸的pH不相同。
起始/(mol·L－1) 0.1
0
0
平衡/(mol·L－1) 0.1－x
x
x
c（H＋）·c（CH3COO－） x2
Ka＝
c（CH3COOH）
＝0.1－x＝1.75×10－5 ①
由于 Ka 很小，所以 x 也很小，即 0.1－x≈0.1 ②
将②代入①式得，x＝1.32×10－3。
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【规律小结】电离平衡与化学平衡比较 1．弱电解质的电离平衡同化学平衡类似，故可应用勒夏特列原理解释有关电离平衡移 动的问题。 2．条件改变时，电离平衡会发生移动，但电离平衡常数(K)不一定改变，只有当温度 改变时，K才改变。
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例1 下列叙述中正确的是( ) A．液态HBr不导电，因此HBr是非电 解质 B．自由移动离子数目多的电解质溶液 导电能力不一定强 C．NH3的水溶液能导电，因此NH3是 电解质 D．强电解质都是可溶性化合物，弱电 解质都是难溶性化合物
【答案】B 【解析】 HBr溶于水后能电离出离子，因 此它属于电解质，A项错误；自由移动离子 数目多的溶液中，离子浓度不一定大，B项 正确；NH3的水溶液能导电，是因为它溶于 水后生成了NH3·H2O，NH3·H2O电离出 NH4+、OH－而使溶液导电，NH3本身并不 能电离出离子，C项错误；强、弱电解质与 溶解性无关，D项错误。
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例2 在氨水中存在下列电离平衡： 【答案】D
NH3·H2O NH4+＋OH－，下列情 况能引起电离平衡向正反应方向移动 的有( ) ①加水 ②加NaOH固体 ③加HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加NH4Cl固 体 ⑥加热煮沸
[解析] 加水稀释促进氨水的电离，①正确；加 入NaOH固体，增大溶液中c(OH－)，平衡逆向 移动，抑制氨水电离，②错误；HCl能中和OH －，促进氨水的电离，平衡正向移动，③正确； CH3COOH能与OH－反应，促进氨水的电离， 平衡正向移动，④正确；加入NH4Cl固体，能 增大溶液中c(NH)，平衡逆向移动，⑤错误；
溶液中电解质电离出的
在一定温度下，当_弱___电__解__质__在水溶液中达到电离平衡时，__各___离__子__浓__度___幂__之__积________
与__溶__液___中__未__电__离__的___电__解__质__分___子__浓__度___的比值是一个常数，简称电离常数，用K表示。
2．一元弱酸的电离常数用__K_a_表示，一元弱碱的电离常数用__K_b_表示。CH3COOH的 c（CH3COO－）·c（H＋）
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【易错警示】电解质等概念辨析易错点 1．CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、 NH3·H2O等电解质导电，不是本身电离出离子，故应为非电解质。 2．电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如(AgCl、CaCO3等)，溶于水的部分能 完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH在溶液中电离程度小，是弱电解质。 3．溶液的导电能力与溶液中离子的浓度和离子所带电荷数有关，溶液中离子的浓度越 大，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力越强。强电解质溶液的导电能力不一定强， 弱电解质溶液的导电能力不一定弱。
Al(OH)3
___A__l3_＋__＋__3_O__H__－_________。
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4．影响电离平衡的因素 (1)内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。 (2)外因： ①温度：升高温度，__促___进___弱电解质的电离，因为电离一般是__吸___热___反应。 ②浓度：浓度降低，__促__进____弱电解质的电离，因为离子相互碰撞结合为分子的几率减 小。 ③相同离子的影响：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质时，电离 平衡受到__抑___制___。
电离常数的表达式是Ka＝_____c_（_C_H_3_C_O_O_H_）______，NH3·H2O的电离常数的表达式是Kb＝ c（NH＋ 4 ）·c（OH－）
___c_（_N_H_3_·H_2_O_）_________。多元弱酸分步电离，每一步电离都有各自的电离平衡常数，各级
电离常数的大小关系是________________，所以其酸性主要决定于__第__一___步__电__离_____。
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3．意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值__越__大____，弱电解质的电离程度越大，酸( 或碱)性越强。 4．特点 电离常数只与__温__度____有关，升温，K值___增__大___。
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【思维拓展】 为什么电离平衡常数随温度的升高而增大？
【答案】 电离平衡常数只受温度的影响，因电离过程是吸热过程，升高温度促进电离。
三维目标
【情感、态度与价值观】 通过本节课的学习，意识到整个自然界实际就是各类物种 相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系。
重点难点
【重点】 强、弱电解质的判断和弱电解质的电离平衡。 【难点】 弱电解质的电离平衡及其影响因素。
教学建议
本章是上一章化学平衡理论的延伸和扩展。本节的课标要求主要是认识电解质的强 弱和能用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。本节理论性较强，是理论 与实践相结合的一节，掌握方法是学好本节知识的关键。在具体的学习中，注意与初中 和高中必修内容的衔接，增强知识的逻辑性，以化学平衡理论为指导，引出一系列新知 识点；同时通过实验加强科学方法、科学态度的学习，加强能力和技能培养。
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知识点二 弱电解质的电离平衡 1．电离平衡状态 在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子___电___离__成__离__子___的__速__率_____和 _离__子___结__合__成__弱___电__解__质__分__子___的__速__率___相等时，电离过程就达到了电离平衡状态，如图3－1 －1所示：
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5．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH 对醋酸电离平衡的影响，填写下表：
H＋＋CH3COO－，分析改变下列条件
条件改变 升高温度
加H2O 通HCl 加少量 NaOH(s) 加少量 CH3COONa (s)
平衡移动方向
向右移动 向右移动 向左移动
向右移动
向左移动
c(H＋)
增大 减小 增大
减小
图3－1－1
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2．电离平衡的特征
弱电解质 相等
不变
图3－1－2
新课探究
3．弱电解质的电离方程式的书写
(1)弱电解质的电离方程式的书写用“ ____N__H__3·_H__2_O_________N__H__4_+_＋__O__H__－_。
”表示。如NH3·H2O的电离方程式是
(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如H2CO3的 电离方程式是____H__2_C_O__3_______H__＋_＋___H_C__O__3-____，___H_C__O__3_-_______H__＋_＋___C_O__3_2_- _____。
新课探究
例5 已知Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，计算0.1 mol· L－1 CH3COOH溶液中H＋的浓 度。
【答案】 c(H＋)＝1.32×10－3 mol·L－1
新课探究
[解析] 设 CH3COOH 溶液中 H＋的浓度为 x mol·L－1，
CH3COOH
CH3COO－＋H＋
新课导入
【导入一】
结合图示可知盐酸是洁厕剂的主要成分，盐酸常用于卫生洁具的清洁；而醋酸用于除水 垢等，且醋酸的腐蚀性比盐酸小，比较安全，能否用醋酸代替盐酸作洁厕剂的成分呢？ 为了解释这个问题我们一起来学习弱电解质的电离平衡知识。
新课导入
【导入二】 通过必修的学习我们知道酸、碱、盐是电解质，但不同的酸和碱有强弱之分，例如：盐 酸、硫酸、硝酸是强酸，醋酸是弱酸，氢氧化钠、氢氧化钾是强碱，NH3·H2O是弱碱。 为什么酸和碱有强弱之分呢？盐酸和醋酸到底有什么区别呢？我们先来通过实验探究这 个问题。
减小
c(CH3COO－)
增大 减小 减小
增大
增大
导电能力
增强 减弱 增强
增强
增强
新课探究
【思维拓展】 弱电解质的浓度越大，电离程度越小，弱电解质浓度越小，电离程度越大，试分析这种 说法是否正确。
【答案】 该说法正确。弱电解质的电离是可逆过程，而且电解程度较小。增大弱电解质溶液的 浓度，虽然平衡正向移动，但其电离程度是减弱的；加水稀释，溶液中离子浓度均减 小，促使平衡正向移动，导致弱电解质的电离程度增大。
的能力 应产生H2的总量 的起始反应速率
大
强
大
相同
相同
小弱小来自新课探究(2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸与一元弱酸的比较：
比较
一元酸 项目 c(酸)
一元强酸
小
酸性 相同
中和碱 与足量活泼金属反应产 与同一金属反应时
的能力 小
生H2的总量 少
的起始反应速率 相同
新课探究
知识点三 电离常数
二
1．概念
(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电 离方程式是____F_e_(_O__H_)_3_________F_e_3_＋_＋___3_O__H_－_。
(4)两性氢氧化物电离方程式的书写：双向电离，双向可逆。如
____H__＋_＋__A__lO__2_-＋___H_2_O__
高中化学
选修4 新课标（RJ）
第三章 水溶液中的离 子平衡
第一节 弱电解质的电离 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第三节 盐类的水解 第四节 难溶电解质的溶解平衡 本章总结提升
第一节 弱电解质的电离
三维目标
【知识与技能】 (1)了解强、弱电解质的概念；掌握强电解质与弱电解质的判断； (2) 能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，掌握弱电解质的电离方程式的书写； (3)了解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响； (4)了解电离平衡常数及其意义。 【过程与方法】 (1)从化学平衡移动的角度理解电离平衡和电离平衡移动。 (2)通过实验，培养学生观察、分析能力，掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法。
新课探究
例 4 下列说法正确的是( ) A．电离常数受溶液浓度的影响 B．电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C．Ka 大的酸溶液中 c(H＋)一定比 Ka 小的酸溶液中的 c(H＋)大
c（H＋）·c（CO32－） D．H2CO3 的电离常数表达式：K＝ c（H2CO3）
新课探究
【答案】 B
[解析] 电离平衡常数是温度的函数，与溶液浓度无关，所以 A 项错误；电离平衡常数可
新课探究
与等量镁反应
现象 结论
1 mol/L HCl溶液 产生无色气泡较_快___
1 mol/L CH3COOH溶液 产生无色气泡较_慢___
Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(H＋)较__大__，说明HCl的电离
程度__大__于____醋酸的电离程度
新课探究
(2)强电解质和弱电解质的概念及物质类别
A．①③⑤ B．①④⑥
氨水的电离虽为吸热过程，但加热煮沸氨水分
C．②④⑤ D．①③④
解，⑥错误。综上D项正确。
新课探究
【名师点拨】一元强酸与一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较：
比较 项目 一元酸 一元强酸 一元弱酸
c(H＋)
中和碱 与足量活泼金属反 与同一金属反应时 酸性
学习目标
1．理解强弱电解质的概念和区别，并能准确判断强电解质和弱电解质。 2．会描述弱电解质的电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡 的移动。 3．了解电离平衡常数的意义。
新课探究
知识点一 强弱电解质 1．电解质和非电解质 电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物。 2．强电解质和弱电解质 (1)实验探究