高中化学第三章第一节弱电解质的电离学案新人教版选修41

弱电解质的电离

【学习目标】

1. 理解强电解质、弱电解质的概念。

2. 能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，正确书写电离方程式。

3. 理解一定条件下弱电解质的电离平衡移动。

4. 了解电离常数的概念、表达式和意义。 【学习过程】

1. 强电解质和弱电解质

（1）强电解质：在水溶液里全部电离为离子的电解质叫做强电解质。包括强酸、强碱、大部分盐类。

（2）弱电解质：在水溶液里部分电离为离子的电解质叫做弱电解质，包括弱酸、弱碱等。

（3）强电解质与弱电解质的比较：电解质在水溶液中可根据离解成离子的程度大小分为

强电解质和弱电解质，它们的区别关键在于电离程度的大小，在水溶液中是否完全电离．．．．

（或是否存在电离平衡）。

①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系：如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电能力就很弱，溶液导电能力大小取决于离子浓度大小和离子带电荷多少；②电解质的强、弱与其溶解度无关：某些难溶(或微溶)于水的盐(如AgCl 、BaSO 4等)溶解度很小，但溶于水的部分却是完全电离的，它们仍属于强电解质。

2. 弱电解质的电离平衡

（1）定义：在一定条件(如温度，压强)下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。

（2）特征：和化学平衡一样，在弱电解质溶液里，也存在着电离平衡，该平衡除了具备化学平衡的特点外，还具有的特点是：

①电离过程是吸热的。

②分子、离子共存，这完全不同于强电解质。

③弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，分子已电离的极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1 mol·L －1

的CH 3COOH 溶液中，c (H ＋

)大约在1×10－3

mol·L －1

左右。

④多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。如H 2CO 3的电离常数：K 1＝4.4×10－7

，K 2＝4.7×10

－11

。

（4）影响因素：电离平衡状态时，溶液里离子的浓度和分子的浓度保持不变，但当影响电离平衡状态的条件如温度、浓度等改变时，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态。

3.弱电解质电离方程式的书写

（1）由于弱电解质在溶液中部分电离，所以写离子方程式时用“”符号。如：

NH·H 2O

NH 4+

+OH －

、 CH 3COOH CH 3COO －

+ H

+

（2）多元弱酸分步．．

电离，以第一步电离为主。如：H 2CO 3

H + + HCO 3－、HCO 3

－

H +

+

CO 3

2－

（3）多元弱碱的电离与多元弱酸的电离情况相似，但常用一步．．．．

电离表示。如：Mg(OH)2

Mg 2+

+2OH

－

4.电离常数：与化学平衡常数相似，在弱电解质溶液中也存在着电离平衡常数，叫做电离常数。

（1）一元弱酸和弱碱的电离平衡常数： CH 3COOH CH 3COO —

+ H ＋

NH 3·H 2O

NH 4＋

+OH —

①电离常数K 越小，则电解质的电离程度越小，电解质就越弱。例如，298K 时醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别是1.75×10-5

，4.4×10-7

(第一步电离)和5.8×10-10

，由此可知，醋酸、碳酸和硼酸的酸性依次减弱。

②在稀溶液中，电离常数K 不受溶液的浓度、酸碱度的影响，只受温度的影响，且温度升高，K 值增大。

（2）多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。如H 3PO 4的电离：H 3PO 4 H ＋

+ H 2PO 4- K 1；H 2PO 4-

H ＋ + HPO 42- K 2；HPO 4

2-

H ＋ + PO 43-

K 3

①电离常数K 越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。

②多元弱酸分步电离，每一步电离均有电离常数，各步的电离程度也不相同，其中第一级电离程度最大：K 1＞K 2＞K 3＞……＞K i ,所以多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。

5. 判断电解质的强弱的方法：

（1）在相同浓度、相同温度下，对强弱电解质做导电对比实验。

（2）在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢。如将Zn 粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者比后者反应快。

（3）浓度与PH 的关系。如0.1mol/L 的醋酸溶液，其PH ＞1，即可证明CH 3COOH 是弱电解质。

（4）稀释前后的PH 与稀释倍数的变化关系。例如，将PH=2的酸溶液稀释100倍，若PH ＜4，则证明酸为弱酸；若PH=4，则证明酸为强酸。

（5）利用同离子效应证明存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH 3COONH 4，颜色变浅。

（6）利用较强酸制备较弱酸来判断电解质强弱。如将CO 2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊，

说明酸性：H 2CO 3＞

。

（7）利用元素周期表进行判断。如非金属性：Cl ＞S ＞P ＞Si ，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO 4＞H 2SO 4＞H 3PO 4＞H 2SiO 3；金属性：Na ＞Mg ＞Al ，则最高价氧化物水化物的碱性：NaOH ＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 。 【当堂检测】

1. 下列物质的分类组合全部正确的是( )

选项 强电解质 弱电解质 非电解质 A NaCl HCl CO 2 B NaHCO 3 NH 3·H 2O CCl 4 C Ba(OH)2 BaCO 3 Cu D

H 2SO 4

NaOH

C 2H 5OH

32＋

4－

动的有( )

①加NH 4Cl 固体 ②加NaOH 溶液 ③通HCl ④加CH 3COOH 溶液 ⑤加水 ⑥加压 A ．①③⑤ B ．①④⑥ C ．③④⑤ D ．①②④ 3. 已知25 ℃，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：

K ＝c （CH 3COO －）·c （H ＋）c （CH 3COOH ）

＝1.75×10－5，下列有关说法可能成立的是( )

A ．25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K ＝8×10－5

B ．25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K ＝2×10－4

C ．标准状况下，醋酸溶液中K ＝1.75×10－5

D ．升高到一定温度，K ＝7.2×10－5

4. 用水稀释0.1 mol/L 的醋酸溶液，其中随加水量的增加而增大的有( ) ①n (H ＋

) ②c (H ＋

) ③c (H ＋

)/c (CH 3COOH) ④c (CH 3COOH)/c (H ＋

) A ．①③ B ．①④ C ．②③④ D ．①②③

5. 今有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。 (1)若三种酸的物质的量浓度相等。

①三种溶液中的c (H ＋

)大小关系为 _______________。

②取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH 溶液完全中和，所需NaOH 溶液体积大小关系为 ________。

③若取等质量Zn 分别跟这三种溶液反应，使Zn 恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________。

(2)若三种酸溶液中的c (H ＋

)相等。

①三种酸的物质的量浓度大小关系为_______________。