第三章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离 盐类的水解第1课时【教学目标】1了解弱电解质的电离平衡常数概念和电离平衡常数与电离程度的关系。2理解影响弱电解质电离平衡的因素及对电离平衡移动的影响。(重点)3了解常见弱酸和弱碱的电离常数大小，能比较它们的电离能力强弱。(难点)【教学过程】一、弱电解质的电离平衡1定义：在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。2表达式：一元弱酸：CH3COOHCH3COOHKa一元弱碱：NH3H2ONHOHKb。3意义：电离常数表征了弱电解质的电离能力，根据相同温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的相对强弱。4影响因素：电离平衡常数受温度影响，与溶液浓度无关，温度一定，电离常数一定。二、电离度1概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质分子数占原有溶质分子数的百分率，称为电离度，用表示。2表达式：100%。3影响因素：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大，电离度越小；浓度越小，电离度越大。三、思考探究下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 )酸电离方程式电离平衡常数KaCH3COOHCH3COOH CH3COOH1.7105H2CO3H2CO3HHCO HCOHCOKa14.2107 Ka25.61011H3PO4H3PO4HH2POH2POHHPO HPOHPOKa17.1103Ka26.2108Ka34.51013问题思考：(1)当升高温度时，Ka值怎样变化？【提示】由于电离过程均是吸热的，所以升高温度可以促进电离，电离平衡常数变大。(2)在温度相同时，各弱酸的Ka值不同，那么Ka值的大小与酸性的相对强弱有何关系？【提示】由于Ka的大小代表了酸的电离程度，Ka值越大，电离程度越大，代表的酸的酸性越强。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸，其中酸性最强的是什么？最弱的是什么？【提示】酸性最强的是Ka值最大的，即H3PO4，酸性最弱的是Ka值最小的，即HPO。(4)同一多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是什么？产生此规律的原因是什么？【提示】从上面三种酸(H2CO3、H3PO4)可知规律是K1K2K311051010，由于上一级电离产生大量的H，会对下一级的电离产生抑制，所以电离程度越来越小，电离平衡常数越来越小。(5)在相同温度下，弱电解质的电离常数越大，则某溶液中的离子浓度越大吗？【提示】弱电解质的电离常数越大，只能说明其分子电离程度越大。离子的浓度不仅与电离程度有关，还与弱电解质的浓度有关。四、弱酸弱碱的电离1弱电解质的电离一般都很微弱，其电离平衡常数也均较小；2多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离也都存在电离平衡常数，且各级电离常数逐级减小，因此其溶液的酸碱性主要由第一步电离决定；3弱电解质的浓度越小，其电离程度越大，但溶液中该弱电解质电离出的离子浓度不一定增大。五、影 响 电 离 平 衡 的 因 素1内因弱电解质本身的性质是决定性因素。2外因因素影响结果温度升高温度，电离平衡正向移动浓度加水稀释，电离平衡正向移动外加物质加入与弱电解质电离出的离子相同的离子，电离平衡逆向移动(同离子效应)六、思考探究对0.1 molL1氨水改变条件如下：升温(微热)加水稀释加少量NaOH(s)通少量HCl(g)加少量NH4Cl(s)问题思考：(1)能使电离平衡向右移动的条件有哪些？【提示】(2)能使溶液pH增大的条件有哪些？【提示】(3)能使电离常数增大的条件是什么？【提示】(4)能使NH增大的条件有哪些？【提示】(5)电离平衡向右移动，电离程度、离子浓度一定增大吗？举例说明。【提示】不一定。如向氨水中加水，电离平衡右移，但NH、OH均减小。认知升华外界条件对电离平衡影响遵循化学平衡移动原理，以0.1 molL1的CH3COOH溶液为例，分析如下：影响因素平衡移动方向n(H)HCH3COOKapH导电能力升温(不考虑挥发)右增大增大增大增大减小增强加冰醋酸右增大增大增大不变减小增强加入其他物质CH3COONa固体左减小减小增大不变增大增强通入HCl气体左增大增大减小不变减小增强NaOH固体右减小减小增大不变增大增强加水稀释右增大减小减小不变增大减弱七、判 断 强 酸 弱 酸 的 方 法思考探究用实验确定某酸HA是弱电解质，两同学的方案如下：甲：称取一定质量的HA配制0.1 molL1的溶液100 mL；用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH1的两种酸溶液各100 mL：分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度和质量相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。问题思考：(1)甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH_1(选填“”“”或“”)。【提示】(2)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是什么？【提示】装HA溶液的试管中放出H2的速率快。(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处。【提示】配制pH1的HA溶液难以实现，加入的锌粒表面积难以做到相同。认知升华1同浓度同元数的两种酸中，H大的为强酸或较强酸。2同pH的两种酸与Zn或Mg反应时，一段时间后，生成H2的速率减小较快的为强酸或较强酸。3pH相同的两种酸，当体积相同时，中和碱的量较多的为弱酸或较弱酸。4加水稀释相同倍数，pH变化大的为强酸或较强酸。 5同浓度的两种一元酸，导电能力强的为强酸或较强酸。八、检测题1. 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H相同B100 mL 0.1 molL1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠CpH3的两溶液稀释100倍后，pH都为5D相同浓度时醋酸导电能力强2. 用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是()AV1V2BV1V2CV1V2 DV1V23. 向体积均为1 L，pH均等于2的盐酸和醋酸中，分别投入0.28 g Fe，则图中的曲线符合反应事实的是() 4. 甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是 ()A1 molL1的甲酸溶液的H约为0.01 molL1B甲酸与水以任意比例互溶C10 mL 1 molL1甲酸恰好与10 mL 1 molL1 NaOH溶液完全反应D用甲酸溶液做导电实验，灯泡很暗5. 下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是()A相同pH的醋酸和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等B常温下，测得0.1 molL1醋酸的pH4C常温下，将pH1的醋酸稀释1 000倍，测得pHH醋酸，故A错；B项：由于两溶液中溶质的物质的量相等，且均为一元酸，所以两溶液能中和等物质的量的NaOH，故B对；C项：pH3的盐酸稀释100倍后，pH5，而pH3的醋酸稀释100倍后，由于在稀释过程中，溶液中未电离的醋酸分子继续电离出H，导致稀释后溶液的pHH醋酸，所以，盐酸导电能力强，故D错。【答案】B2. 【解析】NaOH的物质的量相同，因pH2的醋酸的浓度要大于pH2的盐酸的浓度，因此醋酸溶液消耗的体积少，即V1V2。【答案】C3. 【解析】由Fe2HCl=FeCl2H2，n(Fe)0.005 mol，n(HCl)102molL11 L0.01 mol，n(HCl)2n(Fe)即盐酸与Fe恰好完全反应。由于醋酸是弱酸，pH与盐酸相同时，其物质的量浓度大于盐酸的物质的量浓度，故两种酸产生的H2的量相同；但醋酸在反应过程中不断电离，溶液中H大于盐酸中H，故醋酸的反应速率快，同时溶液中醋酸过量，反应完成后，醋酸的pH小。【答案】C4. 【解析】如果甲酸为强酸，将完全电离，则在1 molL1溶液中H1 molL1而题目中的H约为0.01 molL1远小于1 molL1，说明甲酸只部分电离，是弱电解质，A正确；只叙述了甲酸在水中的溶解性，而电解质的强弱与溶解性无关，B错误；因强酸、弱酸都能与碱按化学计量比进行定量反应，只说明甲酸是一元酸，不能说明酸性的强弱，C错误；没有指明甲酸的浓度，也没有与强酸对照，所以无法证明它是弱电解质，D错误。【答案】A5. 【解析】pH相同，说明两溶液中的H相同，与同样的锌反应时产生H2的起始速率相同，不能证明CH3COOH是否已完全电离；若为强酸，常温下0.1 molL1的一元酸，pH1，而醋酸的pH4，证明CH3COOH未完全电离；若为强酸，常温下pH1的一元酸稀释1 000倍后，溶液的pH4，而pH1的醋酸稀释1 000倍后pH4，证明醋酸在稀释过程中可以继续电离，CH3COOH未完全电离；相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱，证明其溶液中离子浓度小，即CH3COOH未完全电离。【答案】A6. 【解析】pH2的A、B两种酸溶液，分别加水稀释时，pH变化不同，说明A、B两酸的强弱不一样，pH变化大的A酸性较强，B酸性较弱，稀释1 000 mL以后，A中的离子浓度较小，导电性较弱，A错误。【答案】A