魯科版選修4 第3章 第2節(jié) 第1課時　弱電解質(zhì)的電離平衡 學案.doc

第2節(jié)弱電解質(zhì)的電離鹽類的水解第1課時弱電解質(zhì)的電離平衡學習目標：1.了解弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)概念和電離平衡常數(shù)與電離程度的關系。2.理解影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素及對電離平衡移動的影響。(重點)3.了解常見弱酸和弱堿的電離常數(shù)大小，能比較它們的電離能力強弱。(難點)自 主 預 習探 新 知1弱電解質(zhì)的電離平衡(1)概念：在一定條件(如溫度、濃度)下，當弱電解質(zhì)分子電離出離子的速率與離子結(jié)合成分子的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態(tài)，叫做電離平衡。(2)特點：電離平衡是動態(tài)平衡，服從化學平衡的一般規(guī)律。2電離平衡常數(shù)(1)定義：在一定條件下達到電離平衡時，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為電離平衡常數(shù)，簡稱電離常數(shù)。(2)表達式：一元弱酸：ch3coohch3coohka一元弱堿：nh3h2onhohkb。(3)意義：電離常數(shù)表征了弱電解質(zhì)的電離能力，根據(jù)相同溫度下電離常數(shù)的大小可判斷弱電解質(zhì)電離能力的相對強弱。(4)電離平衡常數(shù)的特點電離平衡常數(shù)只與溫度有關，與濃度無關，且升高溫度k值增大。相同條件下，k值越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，對應的酸性(或堿性)越強。多元弱酸是分步電離，逐級減小且一般相差很大，ka1ka2，故溶液中的h主要由第一步電離程度決定。多元弱堿的電離比較復雜，一般看作是一步電離。3電離度(1)定義：弱電解質(zhì)在水中的電離達到平衡狀態(tài)時，已電離的溶質(zhì)分子數(shù)占原有分子數(shù)的百分率，稱為電離度，用表示。(2)表達式：100%。(3)影響因素：弱電解質(zhì)的電離度與溶液的濃度有關，一般而言，濃度越大，電離度越?。粷舛仍叫?，電離度越大。4影響電離平衡的因素(1)弱電解質(zhì)電離程度的大小是由電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定的。(2)外界條件對弱電解質(zhì)的電離平衡的影響因素影響結(jié)果溫度升高溫度，電離平衡正向移動濃度加水稀釋，電離平衡正向移動外加物質(zhì)加入與弱電解質(zhì)電離出的離子相同的離子，電離平衡逆向移動(同離子效應)加入與弱電解質(zhì)電離出的離子反應的離子，電離平衡正向移動微點撥：弱電解質(zhì)電離遵循“越稀越電離，越熱越電離”的規(guī)律。基礎自測1判斷對錯(對的在括號內(nèi)打“”，錯的在括號內(nèi)打“”。)(1)當ch3cooh在水溶液達到電離平衡時：ch3coohhch3coo。()(2)向氨水中滴加酚酞變紅色，說明nh3h2o是弱電解質(zhì)。()(3)nahco3溶液中存在電離平衡：nahco3nahco。()(4)h2co3的電離常數(shù)表達式k。()(5)相同溫度下，k(hf)k(ch3cooh)，說明酸性：hfch3cooh。()提示(1)弱電解質(zhì)電離平衡時，溶質(zhì)分子濃度和離子濃度不一定相等。(2)氨水使酚酞變紅，說明溶液中含有oh，不能說明nh3h2o部分電離。(3)nahco3電離方程式為：nahco3=nahco，hcohco。(4)ka1(h2co3)，ka2(h2co3)。(5)2相同溫度下，0.1 moll1和0.01 moll1ch3cooh溶液中ch3cooh的電離程度，前者與后者相比()a大b小c相等d不能確定bch3cooh溶液濃度“越稀越電離”，故ch3cooh的電離程度：0.1 moll1ch3cooh溶液0.01 moll1ch3cooh溶液。3在0.1 moll1的ch3cooh溶液中，要促進醋酸電離，且使h增大，應采取的措施是()a升高溫度b加適量水c加入0.1 moll1naoh溶液d加入0.1 moll1hcl溶液ach3coohch3cooh為吸熱過程，升高溫度平衡正向移動，h增大。合 作 探 究攻 重 難電離常數(shù)及其應用下表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)(25 )酸電離方程式電離平衡常數(shù)ka/moll1ch3coohch3coohch3cooh1.7105h2co3h2co3hhcohcohcoka14.2107ka25.61011h3po4h3po4hh2poh2pohhpohpohpoka17.1103ka26.2108ka34.51013思考交流1ch3cooh、h2co3、h3po4的酸性強弱如何排序？提示h3po4ch3coohh2co3。2“ch3coonah2co3=nahco3ch3cooh”該反應能否發(fā)生？說明理由。提示不能發(fā)生。k(ch3cooh)ka1(h2co3)，則酸性：ch3coohh2co3，據(jù)“強酸制弱酸”規(guī)律可知題給反應不能發(fā)生。325 時，相同濃度的ch3cooh溶液，h2co3溶液，h3po4溶液的電離度大小關系是怎樣的？提示(h3po4)(ch3cooh)(h2co3)。4若把ch3cooh、h2co3、hco、h3po4、h2po、hpo都看作是酸，其中酸性最強的是什么？最弱的是什么？提示酸性最強的是ka值最大的，即h3po4，酸性最弱的是ka值最小的，即hpo。5同一多元弱酸的k1、k2、k3之間存在著數(shù)量上的規(guī)律，此規(guī)律是什么？產(chǎn)生此規(guī)律的原因是什么？提示從上面酸(h3po4)可知k1k2k311051010，說明k1k2k3。由于上一級電離產(chǎn)生大量的h，會對下一級的電離產(chǎn)生抑制，所以電離程度越來越小，電離平衡常數(shù)越來越小。6在相同溫度下，弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大，則某溶液中的離子濃度越大嗎？提示不是。弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大，只能說明其分子電離程度越大。離子的濃度不僅與電離程度有關，還與弱電解質(zhì)的濃度有關。對點訓練題組1電離常數(shù)及其應用1常溫時，0.1 moll1hf溶液的ph2，則ka的數(shù)值大約是() 【導學號：41722149】a2 moll1b0.1 moll1c0.01 moll1d0.001 moll1d由hfhf可知k(hf)0.001 moll1。2在相同溫度下，三種弱酸的電離常數(shù)(moll1)如下：hf(6.8104)、ch3cooh(1.7105)、hclo(4.7108)。則三種酸的酸性最強的是()ahfbch3coohchclod無法確定ak(hf)k(ch3cooh)k(hclo)，故酸性：hfch3coohhclo。3已知三個數(shù)據(jù)：7.2104moll1、4.6104moll1、4.91010moll1分別是三種酸的電離平衡常數(shù)。若這些酸可發(fā)生反應：nacnhno2=hcnnano2，nacnhf=hcnnaf，nano2hf=hno2naf，則下列敘述正確的是()ahf的電離平衡常數(shù)是bhno2的電離平衡常數(shù)是chcn的電離平衡常數(shù)是dhno2的電離平衡常數(shù)是a根據(jù)題中給出的三個反應，利用“強酸制弱酸”的規(guī)律，可判斷酸性：hfhno2hcn，酸性越強電離平衡常數(shù)越大，由此推出hf的電離平衡常數(shù)為7.2104moll1，hno2的電離平衡常數(shù)為4.6104moll1，hcn的電離平衡常數(shù)為4.91010moll1。題組2電離度及其應用4某一元弱酸溶液中存在1.91022個弱酸分子和1.01021個氫離子，則該酸的電離度為()a1.0%b2.0%c5.0%d10.0%c該酸的電離度1.01021/(1.910221.01021)100%5.0%。5下列圖示中，可以描述乙酸(甲，ka1.8105moll1)和一氯乙酸(乙，ka1.4103moll1)在水中的電離度與濃度關系的是()b乙酸和一氯乙酸均屬于弱酸，弱酸的濃度越大，在水中的電離度越小，c、d項錯誤。電離平衡常數(shù)：ch3coohch2clcooh，這兩種物質(zhì)的濃度相同時，電離平衡常數(shù)越大，表明酸性越強，電離度越大，a項錯誤，b項正確。外界條件對電離平衡的影響思考交流已知在0.1 moll1的ch3cooh溶液中存在如下電離平衡：ch3coohch3cooh，改變外界條件時分析對上述平衡的影響：影響因素平衡移動方向n(h)hch3cookaph導電能力升溫(不考慮揮發(fā))右增大增大增大增大減小增強加冰醋酸右增大增大增大不變減小增強加入其他物質(zhì)ch3coona固體左減小減小增大不變增大增強通入hcl氣體左增大增大減小不變減小增強naoh固體右減小減小增大不變增大增強加水稀釋右增大減小減小不變增大減弱對點訓練題組1電離平衡的特點及判斷1下列有關“電離平衡”的敘述正確的是()a電解質(zhì)在溶液里達到電離平衡時，分子的濃度和離子的濃度相等b達到電離平衡時，由于分子和離子的濃度不再發(fā)生變化，所以說電離平衡是靜態(tài)平衡c電離平衡是相對的、暫時的，外界條件改變時，平衡可能會發(fā)生移動d電解質(zhì)達到電離平衡后，各離子的濃度相等ca項，達到電離平衡時，分子的濃度和離子的濃度均不變，但未必相等；b項，達到電離平衡時，分子仍然要電離為離子，離子也要結(jié)合為分子，只是二者速率相等，即電離平衡是動態(tài)平衡；d項，達到電離平衡時，電解質(zhì)溶液中各離子的濃度不變，但不一定相等。2氫氟酸是弱酸，電離方程式為hfhf，達到電離平衡的標志是 () 【導學號：41722150】ahfbv(電離)v(形成分子)c溶液顯酸性d單位時間內(nèi)，電離的hf分子數(shù)與生成的f數(shù)相等b當v(電離)v(形成分子)時，溶液中分子濃度和離子濃度不發(fā)生變化，說明hf的電離達到平衡狀態(tài)。題組2外界條件對電離平衡的影響教師備選在不同溫度下，測定一定濃度的ch3cooh溶液中h的濃度，則結(jié)果是()a缺少條件，無法測定bh的濃度相同c溫度低時，h的濃度大d溫度高時，h的濃度大dch3cooh是弱電解質(zhì)，溫度升高時，ch3cooh的電離程度增大，則溶液中h的濃度也增大。3在0.1 moll1的hcn溶液中存在如下電離平衡：hcnhcn，下列敘述正確的是()a加入少量naoh固體，平衡正向移動b加水，平衡逆向移動c滴加少量0.1 moll1的hcl溶液，溶液中h減小 d加入少量nacn固體，平衡正向移動a加入naoh固體，oh與hcn電離產(chǎn)生的h反應，平衡正向移動，a項正確；加水，平衡正向移動，b項錯誤；滴加少量0.1 moll1的hcl溶液，h增大，c項錯誤；加入少量nacn固體，cn增大，平衡逆向移動，d項錯誤。4化學平衡移動原理同樣也適用于其他平衡。已知在氨水中存在下列平衡： 【導學號：41722151】nh3h2onh3h2onhoh(1)向氨水中加入mgcl2固體時，平衡向_移動，oh的濃度_，nh的濃度_。(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向_移動，此時溶液中濃度減小的微粒有_、_、_。(3)向飽和濃氨水中加入少量naoh固體，平衡向_移動，此時發(fā)生的現(xiàn)象是_。解析由題目條件，結(jié)合平衡移動原理進行判斷。答案(1)正反應方向減小增大(2)正反應方向ohnh3h2onh3(3)逆反應方向固體溶解，溶液中有刺激性氣味的氣體放出弱電解質(zhì)的判斷用實驗確定某酸ha是弱電解質(zhì)，兩同學的方案如下：甲：稱取一定質(zhì)量的ha配制0.1 moll1的溶液100 ml；用ph試紙測出該溶液的ph，即可證明ha是弱電解質(zhì)。乙：用已知物質(zhì)的量濃度的ha溶液、鹽酸，分別配制ph1的兩種酸溶液各100 ml；分別取這兩種溶液各10 ml，加水稀釋為100 ml；各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度和質(zhì)量相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明ha是弱電解質(zhì)。思考交流1甲方案中說明ha是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的ph_1(選填“”“h醋酸，故a錯；b項，由于兩溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等，且均為一元酸，所以兩溶液能中和等物質(zhì)的量的naoh，故b對；c項，ph3的鹽酸稀釋100倍后，ph5，而ph3的醋酸稀釋100倍后，由于在稀釋過程中，溶液中未電離的醋酸分子繼續(xù)電離出h，導致稀釋后溶液的phh醋酸，所以，鹽酸導電能力強，故d錯。4ph2的a、b兩種一元酸溶液各1 ml，分別加水稀釋到1 000 ml，其ph與溶液體積(v)的關系如圖所示，則下列說法不正確的是() 【導學號：41722152】a稀釋后a酸溶液的導電性比b酸溶液強ba、b兩酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定不相等ca5時，a是強酸，b是弱酸d若a、b都是弱酸，則5a2aph2的a、b兩種酸溶液，分別加水稀釋時，ph變化不同，說明a、b兩酸的強弱不一樣，ph變化大的a酸性較強，b酸性較弱，稀釋到1 000 ml以后，a中的離子濃度較小，導電性較弱，a錯誤。一元強酸和一元弱酸的比較濃度均為0.01 moll1的強酸ha與弱酸hbph均為2的強酸ha與弱酸hbph或物質(zhì)的量濃度2phhaphhb0.01 moll1c(ha)c(hb)開始與金屬反應的速率hahbhahb體積相同時與過量的堿反應時消耗堿的量hahbhahb體積相同時與過量活潑金屬反應產(chǎn)生h2的量hahbhahbc(a)與c(b)的大小c(a)c(b)c(a)c(b)分別加入固體naa、nab后ph變化ha：不變hb：變大ha：不變hb：變大加水稀釋10倍后3phhaphhb3phhaphhb2溶液的導電性hahbhahb水的電離程度hahbhahb當 堂 達 標固 雙 基1一定溫度下，在醋酸溶液中，ch3cooh達到電離平衡狀態(tài)的標志是()a溶液顯電中性b溶液中無醋酸分子c氫離子濃度恒定不變d溶液中ch3cooh和ch3coo共存cch3cooh溶液中陽、陰離子所帶正、負電荷總數(shù)相同，使溶液呈電中性，與其是否達到電離平衡狀態(tài)無關，a項錯誤；ch3cooh是弱電解質(zhì)，不完全電離，因此溶液中一定有ch3cooh和ch3coo，但不能表示電離達到了平衡狀態(tài)，b、d項錯誤；h恒定不變，說明ch3cooh達到了電離平衡狀態(tài)，c項正確。2下列說法正確的是()a電離平衡常數(shù)受溶液濃度的影響b電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱c電離常數(shù)大的酸溶液中的h一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的h大dh2co3的電離常數(shù)表達式為kb電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，與溶液的濃度無關，a項錯誤；電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱，b項正確；酸溶液中h既跟酸的電離常數(shù)有關，還跟酸的濃度有關，c項錯誤；碳酸是分步電離的，第一步電離常數(shù)表達式為k1，第二步電離常數(shù)表達式為k2，d項錯