苏教版 (2019)专题3 水溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡课文配套ppt课件

这是一份苏教版 (2019)专题3 水溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡课文配套ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了图说考点，基础知识，水溶液中或熔融状态下，水溶液中和熔融状态下，CO2，NH3，完全电离，部分电离，图像描述，电离平衡等内容，欢迎下载使用。

课程目标1．了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2．理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3．学会正确书写电离方程式。4．了解水的电离平衡及水的离子积常数。5．理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。
[新知预习]一、强电解质和弱电解质1．电解质和非电解质：(1)电解质①定义：在___________________能导电的化合物。②常见物质：______、_____、_____、活泼金属氧化物、水等。(2)非电解质①定义：在____________________都不能导电的化合物。②常见物质：________、________、________、________等(填四种物质)。
二、弱电解质的电离平衡1．电离平衡：在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子在溶液中电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率________时，溶液中弱电解质分子和离子的浓度都不再发生变化，弱电解质的电离达到了平衡状态。与化学平衡一样，具有逆、等、动、定、变的特征。
3．电离方程式：弱电解质的电离过程是可逆的，其电离方程式用“⇌”表示。例如：CH3COOH：__________________________________________NH3·H2O：____________________________________________
CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋
弱电解质分子电离成离子的速率
三、电离平衡常数1．概念：在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离的各离子____________与未电离的分子的________的比值是一个常数。2．表达式：对于HA⇌H＋＋A－，K＝_______________。3．影响因素：(1)电离平衡常数只与________有关，升高________，K值增大。(2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性________。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是________，所以其酸性决定于第一步电离。
四、水的电离平衡1．水的电离水是一种极弱的电解质。电离方程式为______________________，也可简写为__________________。2．水的离子积常数(1)水的电离常数：K电离＝______________。(2)水的离子积常数Kw＝__________。随着温度的升高，水的离子积________，在室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝________ml·L－1，Kw＝____________。(3)适用范围Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的________溶液。
H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－　
c(H＋)·c(OH－)
[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)电解质不一定能导电，能导电的物质不一定是电解质。(　　)(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱。(　　)(3)氨水能够导电，所以氨水是电解质。(　　)(4)在水溶液中，以分子和离子的形式共存的电解质是弱电解质。(　　)(5)溶解度大的电解质一定是强电解质。(　　)(6)强电解质溶液导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(　　)
2．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是(　　)
解析：A项，Fe既不是电解质，也不是非电解质；B项，NH3是非电解质，BaSO4是强电解质；D项，H2O是弱电解质。
3.在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是(　　)A．溶液显电中性B．溶液中检测不出CH3COOH分子存在C．氢离子浓度不再改变D．溶液中CH3COOH和CH3COO－浓度相等
解析：CH3COOH电离达到平衡时，未电离的电解质分子和其电离出的离子浓度不再改变，C项正确。
4．在0.1 ml·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述正确的是(　　)A．温度升高，平衡逆向移动B．加入少量NaOH固体，平衡正向移动C．加入少量0.1 ml·L－1HCl溶液，溶液中c(H＋)减小D．加入少量醋酸钠固体，CH3COOH溶液的电离程度增大
解析：因为电离是吸热过程，所以温度升高向电离方向移动，A错误；加入少量同浓度的盐酸，由于HCl完全电离，所以氢离子浓度增大，C错误；加入少量醋酸钠，由于醋酸根离子浓度增大，所以平衡逆向移动，醋酸电离程度减小，因此D错误。
6．室温下，水的电离达到平衡：H2O⇌H＋＋OH－。下列叙述正确的是(　　)A．将水加热，平衡向正反应方向移动，Kw不变B．向水中加入少量Na固体，因Na与水反应生成NaOH，对水的电离起抑制作用C．向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)减小D．向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c(H＋)增大
解析：水的电离是吸热反应，加强促进水的电离，Kw增大，A项错误；水中加入Na，Na与水中的H＋反应，故平衡正向移动，对水的电离起促进作用，B项错误；向水中加入少量NaOH固体，c(OH－)增大，平衡向逆反应方向移动，C项错误；向水中加入少量盐酸，c(H＋)增大，平衡向逆反应方向移动，D项正确。
7．在25 ℃时，相同浓度的HF、CH3COOH和HCN(氢氰酸)溶液，它们的电离平衡常数分别是7.2×10－4、1.8×10－5、4.9×10－10，其中，氢离子的浓度最大的是________，未电离的溶质分子浓度最大的是________。能与CH3COONa反应的是________(填“HF”“HCN”或“HCN和HF”)。 
解析：一定温度下，当溶液的浓度一定时，c(H＋)随电离常数的增大而增大。题中K(HF)＞K(CH3COOH)＞K(HCN)，故氢离子浓度最大的是HF溶液，余下的未电离的HF分子浓度最小，而HCN溶液中未电离的HCN分子浓度最大。根据“强酸制弱酸”的原理可知：HF能与CH3COONa反应。
提升点一　强弱电解质的判断[例1]　现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体，其中(1)属于强电解质的是________(填序号，下同)；(2)属于弱电解质的是________；(3)属于非电解质的是________；(4)既不是电解质，又不是非电解质的是________；(5)能导电的是________。
解析：(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质，①②⑧⑩是强电解质；(2)③④是溶于水部分电离的电解质，属弱电解质；(3)⑤属于化合物，它的水溶液虽然导电，但并不是它自身电离使溶液导电，所以是非电解质；(4)⑥⑦都是单质，⑨是混合物，既不是电解质也不是非电解质；(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子，⑨中有自由移动的离子，都能导电，其他物质都没有自由移动的电子或离子，所以不导电。
状元随笔　几个概念的关系：
[提升1]　下列说法正确的一组是(　　)①难溶于水的盐都是弱电解质　②可溶于水的盐都是强电解质　③0.5 ml/L的一元酸溶液中H＋浓度一定为0.5 ml/L④强酸溶液中的H＋浓度一定大于弱酸溶液中的H＋浓度　⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子⑥电解质在熔融状态下都能导电A．①③⑤⑥　　B．②④⑤⑥ C．只有⑤ D．只有⑥
解析：电解质的强弱与溶解性无关，难溶于水的盐可能是强电解质，如硫酸钡，可溶于水的盐可能是弱电解质，如醋酸铅，故①②错误；0.5 ml/L一元酸溶液中H＋浓度不一定为0.5 ml/L，如醋酸溶液，故③错误；H＋浓度与酸的浓度、分子中H的个数以及电离程度等有关，则强酸溶液中的H＋浓度不一定大于弱酸溶液中的H＋浓度，故④错误；电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子，故⑤正确；酸在熔融状态下均不能导电，故⑥错误。
状元随笔　电解质溶液的导电能力与电解质强弱无关，导电能力取决于溶液中离子浓度及离子所带电荷数。离子浓度大，离子所带电荷多，则导电能力强。
[关键能力]1．强电解质和弱电解质的比较
状元随笔　特殊：(CH3COO)2Pb是可溶于水的盐，但是难电离，只有部分电离，故属于弱电解质。
状元随笔　加水稀释平衡移动方向可类比气体反应中的减压。
状元随笔　判断条件改变时，微粒浓度比值的变化情况，可以电离常数着手分析。
[关键能力]一、外界条件对电离平衡影响的规律1．升高温度平衡向电离的方向移动；降低温度平衡向离子结合成分子的方向移动。2．加水稀释平衡向电离的方向移动。电解质溶液的浓度越小其电离程度就越大。3．加入含有弱电解质离子的强电解质时平衡向离子结合成分子的方向移动。4．加入能与弱电解质离子反应的物质时电离平衡向电离的方向移动。
二、以CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋为例，分析外界条件的改变对电离平衡的影响
提升点三　电离平衡常数的应用[例3]　对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。下表是几种常见弱酸的电离常数(25 ℃)：
回答下列问题(1)CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四种酸的酸性由强到弱的顺序为____________________________。(2)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是___________________________，产生此规律的原因是_____________________________________。(3)电离常数是用实验的方法测定出来的。现已经测得25 ℃时c ml·L－1的醋酸溶液中c(H＋)＝a ml·L－1，试用a、c表示该温度下醋酸的电离常数K(CH3COOH)＝________。
H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2S
K1∶K2∶K3＝1∶10－5∶10－10
上一级电离产生的H＋对下一级电离有抑制作用
解析：(1)弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强。(2)多元弱酸前一步电离出的H＋会抑制后面的电离。(3)电离平衡常数K＝ 。
状元随笔　溶液中电离平衡常数的计算思路和化学平衡中一样，模式都可以用“三段式”。
[提升3]　已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2②NaCN＋HF===HCN＋NaF③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF由此可判断下列叙述中，不正确的是(　　)A．HF的电离平衡常数为7.2×10－4B．HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱D．HNO2的电离平衡常数比HCN的大，比HF的小
解析：根据规律“较强酸＋较弱酸盐→较弱酸＋较强酸盐”和已知化学方程式，可知酸性：HF＞HNO2＞HCN。根据一定温度下酸的酸性越弱，电离常数越小的规律，可知电离平衡常数K(HF)＞K(HNO2)＞K(HCN)。
状元随笔　复分解反应中的一般规律：酸性较强的酸可以生成酸性较弱的酸，从而判断酸性的相对强弱。
[关键能力]电离平衡常数的应用及注意事项(1)有关电离平衡的计算有①已知某弱酸或弱碱的物质的量浓度和电离常数，计算其电离出的离子浓度；②已知平衡时弱酸或弱碱的物质的量浓度和溶液中的离子浓度，计算电离常数。(2)电离平衡的有关计算类似于化学平衡的有关计算，可利用“三段式法”分析，列出化学平衡等式关系，代入数据计算。(3)若两离子浓度相差100倍以上，进行加减运算时，可忽略离子浓度较小的数值。(4)对于同一弱电解质而言，电离常数只随温度的变化而改变，与溶液的浓度无关。(5)相同的温度下，电离常数越大，对应弱电解质的电离能力越强。Ka较大的弱酸可以与Ka较小的弱酸的盐反应，即较强酸可以制取较弱酸。
提升点四　水的电离平衡[例4]　25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O⇌H＋＋OH－　ΔH>0，下列叙述正确的是(　　)A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，Kw增大，pH不变
状元随笔　Kw只与温度有关，水的电离是吸热的，升温、平衡右移、水中c(OH－)＝c(H＋)，但c(H＋)增大pH减小。 
曲线上每一点的c(H＋)·c(OH－)相等。 
解析：c点对应的溶液中，满足c(H＋)＝c(OH－)＝10－6ml·L－1，不可能大量存在H＋，A错误；将25 ℃时的KCl溶液加热到t ℃，H＋、OH－的浓度同等程度增大，则该溶液中的c(OH－)由a点变化到c点，B错误；t ℃，Kw较大，因为温度越高，水的电离程度越大，所以t ℃＞25 ℃，C错误；根据图像，ac线上的任意一点溶液均有c(H＋)＝c(OH－)，D正确。
[关键能力]影响水的电离平衡的因素
状元随笔　除了温度变化因素外，其它条件改变时c(H＋)与c(OH－)正好变化相反。
1．下列各组物质中都属于弱电解质的一组是(　　)A．NH3、SO2、H2O、HIB．HF、H2O、NH3·H2O、H2SO3C．BaSO4、Cl2、HClO、H2SD．NaHSO3、H2O、CO2、H2CO3
解析：NH3、SO2均为非电解质，HI是强电解质，A项错误；B组中的各化合物在水中都能部分电离，均为弱电解质，B项正确；BaSO4溶解度很小，但溶于水的BaSO4全部电离，是强电解质，Cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质，C项错误；NaHSO3是盐，溶于水时全部电离，是强电解质，H2O、H2CO3为弱电解质，CO2是非电解质，D项错误。
2．下列关于电离常数的说法正确的是(　　)A．电离常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱B．电离常数与温度无关C．不同浓度的同一弱电解质，其电离常数不同D．多元弱酸各步电离常数相互关系为K1＜K2＜K3
解析：电离常数的大小直接反映了弱电解质的电离能力， A项正确；电离常数只与温度有关，因为弱电解质电离吸热，温度升高，电离常数增大，除温度外，电离常数与其他因素无关，B、C项错误；对于多元弱酸，第一步电离产生的H＋对第二步电离起抑制作用，故K1≫K2≫K3，D项错误。
3．在相同温度下，100 mL 0.01 ml·L－1CH3COOH溶液与10 mL 0.1 ml·L－1CH3COOH溶液相比，前者一定大于后者的是(　　)A．中和时所需NaOH的量　　　B．电离程度C．c(H＋) D．n(CH3COOH)
解析：两溶液中的醋酸与NaOH反应时所能电离出的H＋的物质的量相等，中和时消耗NaOH的量相同，A项错误；弱酸的浓度越小，其电离程度越大，溶液中n(H＋)、n(CH3COO－)越大，但c(H＋)越小，B项正确，C项错误；在两溶液中n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.001 ml，因此弱酸的浓度越小，n(CH3COO－)越大，n(CH3COOH)越小，D项错误。
4．相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是(　　)A．c(H＋)相等的两溶液中c(CH3COO－)＝c(Cl－)B．分别中和c(H＋)相等、体积相等的两溶液，所需NaOH的物质的量相同C．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同D．两溶液分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小
解析：在c(H＋)相等的两种溶液中，根据溶液中电荷守恒可知阴离子浓度相等，即c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故A正确；醋酸为弱酸，是弱电解质，只能部分电离，与c(H＋)相同的强酸溶液比起来，与其他物质反应时，可以持续电离出氢离子，平衡右移，所以醋酸消耗的氢氧化钠的物质的量要更多一些，故B错误；反应刚开始时，醋酸部分电离，与同等浓度的强酸比较，反应速率会慢一些，故C错误；醋酸中存在电离平衡，氯化氢的电离不存在电离平衡，向两种溶液中加入少量相应的钠盐，醋酸根离子抑制醋酸电离，氯离子不影响氯化氢电离，则醋酸中氢离子浓度减小，盐酸中氢离子浓度不变，故D错误。
5．近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(　　)A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C．0.10 ml·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
解析：酸与盐发生复分解反应符合“强酸制弱酸”的反应规律，氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应，而H2SO3可以，说明酸性：H2SH2CO3，故酸性：H2S6．在相同温度下，0.01 ml·L－1的NaOH溶液和0.01 ml·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是(　　)A．由水电离出的c(H＋)相等B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 ml·L－1C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 ml·L－1D．两者都促进了水的电离
解析：(1)将CH3COOH溶液稀释，会促进其电离；而加入CH3COONa固体，由于c(CH3COO－)增大，会使平衡CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋向左移动，所以 的值减小。
(2)相同条件下，取等体积的CH3COOH溶液、盐酸，各稀释100倍。稀释后的溶液，其氢离子浓度大小关系为CH3COOH溶液________(填“＞”“＜”或“＝”)盐酸。(3)取25 mL的CH3COOH溶液，加入等体积0.01 ml·L－1的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na＋)、c(CH3COO－)的大小关系为c(Na＋)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(CH3COO－)。
解析： (2)H＋浓度相等的强酸和弱酸稀释相同倍数时，弱酸的c(H＋)大于强酸的。(3)向CH3COOH溶液中加入等体积的NaOH溶液正好把CH3COOH溶液中已经电离产生的H＋完全中和，但其中还有大量未电离的CH3COOH会继续电离，因此c(Na＋)＜c(CH3COO－)。
(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，分别加水稀释100倍，所得溶液的c(H＋)大小关系为c(H＋)(甲)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(H＋)(乙)。(3)取等体积的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________(填“＞”“＜”或“＝”)V(乙)。
解析：(2)常温下，c(H＋)＝0.01 ml·L－1的盐酸(甲)和c(H＋)＝0.01 ml·L－1的醋酸溶液(乙)，取等体积的甲、乙两溶液，分别加水稀释100倍，醋酸的电离平衡正向移动，c(H＋)变化小，则所得溶液：c(H＋)(甲)＜c(H＋)(乙)。(3)c(H＋)均为0.01 ml·L－1的盐酸和醋酸溶液相比，其浓度：c(HCl)＜c(CH3COOH)；取等体积的两种溶液，n(CH3COOH)＞n(HCl)，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，醋酸溶液消耗NaOH溶液的体积大于盐酸。
(4)已知25 ℃，几种酸的电离常数如下表：