1、（金戈铁骑（金戈铁骑*整理制作）整理制作）第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第一节第一节 弱电解质的电离弱电解质的电离n电解质：电解质：n非电解质：非电解质：在水溶液中在水溶液中或或熔融状态时能够导电熔融状态时能够导电的的化合物化合物。在水溶液中在水溶液中和和熔融状态时都不能熔融状态时都不能导电的导电的化合物化合物。一、电解质和非电解质一、电解质和非电解质（如：酸、碱、盐、活泼金属氧化物）（如：酸、碱、盐、活泼金属氧化物）（如：多数有机物、某些非金属氧化物（如：多数有机物、某些非金属氧化物(如如SO2)、NH3 等等）【注意注意】混合物（混合物（NaClNaCl溶液）、单质（溶
2、液）、单质（CuCu）既不是电）既不是电解质，也不是非电解质；解质，也不是非电解质；COCO2 2、NHNH3 3等不是电解质，等不是电解质，HH2 2COCO3 3、NHNH3 3HH2 2OO才是电解质。才是电解质。学与问学与问 不同电解质的电离程度是否有区别？不同电解质的电离程度是否有区别？实验实验3-1：体积相同，浓度相同体积相同，浓度相同的盐酸和醋酸的盐酸和醋酸与与等量镁条等量镁条反应，并测量两种酸的反应，并测量两种酸的pH值值 1mol/L HCl1 mol/L CH3COOH溶液溶液pH与镁反应与镁反应现象现象剧烈剧烈不剧烈不剧烈小小大大备注备注:Mg条使用前应用砂纸打磨，除去表
3、面的氧化膜条使用前应用砂纸打磨，除去表面的氧化膜实验实验3-1现象分析：现象分析：n镁无论是与盐酸还是与醋酸反应，其实质都是与镁无论是与盐酸还是与醋酸反应，其实质都是与溶液中的反应溶液中的反应n反应剧烈程度的不同，是由于溶液中的反应剧烈程度的不同，是由于溶液中的不同而引起的不同而引起的n镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈，说明镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈，说明 npH（盐酸）（盐酸）pH（醋酸）醋酸）,证明证明H+H+浓度浓度C（H+盐酸盐酸）C（H+醋酸醋酸）C（H+盐酸盐酸）C（H+醋酸醋酸）该实验可以得出结论：该实验可以得出结论：相同浓度的盐酸和醋酸中相同浓度的盐酸和醋酸中c(H+)不同不
4、同 相同浓度的盐酸和醋酸的电离程度不同相同浓度的盐酸和醋酸的电离程度不同盐酸的电离程度大于醋酸盐酸的电离程度大于醋酸盐酸与醋酸在水中的电离示意图盐酸与醋酸在水中的电离示意图观察两种溶液中溶质微粒有多少种？观察两种溶液中溶质微粒有多少种？盐酸在水中的电离示意图盐酸在水中的电离示意图醋酸在水中的电离示意图醋酸在水中的电离示意图说明说明 HCl分子在水中分子在水中完全完全电离电离 醋酸分子在水中醋酸分子在水中部分部分电离电离 二、强电解质和弱电解质二、强电解质和弱电解质强电解质：强电解质：在水溶液中能在水溶液中能全部全部电离成离子的电解质。电离成离子的电解质。弱电解质：弱电解质：在水溶液中只在水溶液
5、中只部分部分电离成离子的电解质。电离成离子的电解质。1 1、定义、定义问题探讨 CaCOCaCO3 3、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶解度都很小，的溶解度都很小，CHCH3 3COOHCOOH、HNOHNO3 3的溶解度都很大，它们是强电解质还是弱电解质？的溶解度都很大，它们是强电解质还是弱电解质？CaCOCaCO3 3、HNOHNO3 3属于强电解质属于强电解质CHCH3 3COOH COOH、Fe(OH)Fe(OH)3 3属于弱电解质属于弱电解质归纳：归纳：强弱电解质的区分依据：强弱电解质的区分依据：溶于水的部分是否完全溶于水的部分是否完全电离。电离。（与该物质（与该物质溶解度溶解度的
6、大小及其水溶液的大小及其水溶液导电能力导电能力的的强弱无必然联系强弱无必然联系）强电解质：强电解质：强酸、强碱、大部分盐强酸、强碱、大部分盐常见的弱电解质：常见的弱电解质：水、弱酸：水、弱酸：CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、HClO、HF、H2S等等弱碱：弱碱：NH3H2O、难溶性碱（如、难溶性碱（如Fe(OH)3 Cu(OH)2 等）等）2 2、常见强、弱电解质、常见强、弱电解质 3 3、强、弱电解质电离方程式、强、弱电解质电离方程式强电解质强电解质用用“”表示电离过程，表示电离过程，弱电解质弱电解质用用“”表示电离过程。表示电离过程。HClHClNaOHNaOH （1）
7、多元弱酸的电离要分步书写）多元弱酸的电离要分步书写H3PO4在水溶液中的电离方程式：在水溶液中的电离方程式：H3PO4H+H2PO4-(1)H2PO4-H+HPO42-(2)HPO42-H+PO43-(3)（2）多元弱碱则一步书写）多元弱碱则一步书写 如：如：Cu(OH)2 Cu2+2OH-【练习练习】1 1、写出下列物质在水溶液中的电离方程式：、写出下列物质在水溶液中的电离方程式：氢氧化钙、硫化氢、一水合氨、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠氢氧化钙、硫化氢、一水合氨、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠Ca(OH)Ca(OH)2 2CaCa2+2+2OH+2OH-HH2 2S HS H+HS+HS-NHNH3 3HH2
8、 2O NHO NH4 4+OH+OH-HSHS-H H+S+S2-2-NaHSONaHSO3 3 =Na Na+HSO+HSO3 3-NaNa2 2SOSO3 3 =2Na 2Na+SO+SO3 32-2-练习练习2、1mol/L的盐酸、醋酸、硫酸各的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分，分别加入足量的铁。别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率开始反应时产生氢气的速率 最终收集到的氢气的物质的量最终收集到的氢气的物质的量 硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸硫酸盐酸=醋酸醋酸思考：思考：已知醋酸溶于水，已知醋酸溶于水，部分部分电离，电离，离子与分子共存离子与分子共存,是一个可逆的过程，醋酸在溶解的过程中
9、微粒的是一个可逆的过程，醋酸在溶解的过程中微粒的变化包含哪些过程，各微粒的浓度变化如何？变化包含哪些过程，各微粒的浓度变化如何？电离电离结合结合C(H+)C(Ac-)C(HAc)HAc初溶于水初溶于水紧接着紧接着最后最后00最大最大不变不变不变不变不变不变第一节第一节醋酸分子电离成离子醋酸分子电离成离子 离子结合成醋酸分子离子结合成醋酸分子 不断减小不断减小 不断增大不断增大 电离平衡电离平衡 三、弱电解质的电离平衡三、弱电解质的电离平衡1、定义：、定义：在一定条件（如温度）下，当电解质分子在一定条件（如温度）下，当电解质分子电离电离成离子的速率成离子的速率和和离子重新结合生成分子的速率离子重
10、新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到平衡状态，这就叫电相等时，电离过程就达到平衡状态，这就叫电离平衡。离平衡。反反应应速速率率V V(电离电离)V V(结合结合)V V(电离电离)=)=V V(结合结合)电离平衡状态电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图时间时间写出一元弱酸写出一元弱酸(HA)和一元弱碱和一元弱碱(BOH)电离方程式并填写下表电离方程式并填写下表00最大最大最大最大0不变不变不变不变不变不变最大最大达到电离平衡时达到电离平衡时（3）两性氢氧化物双向电离）两性氢氧化物双向电离3223()3HAlOH OAl OHAlOH（4）NaHSO4、
11、NaHCO3的在水溶液中的电离的在水溶液中的电离方程式方程式在水溶液中：在水溶液中：NaHSO4=Na+H+SO42-NaHCO3=Na+HCO3-a a.强酸的酸式盐完全电离强酸的酸式盐完全电离:b b.弱酸的酸式盐第一步完全电离弱酸的酸式盐第一步完全电离:2、影响电离平衡的因素：、影响电离平衡的因素：外因：温度、浓度外因：温度、浓度电离过程是电离过程是吸热吸热过程，过程，升高温度升高温度，平衡向，平衡向电离方向电离方向移移动（即右移），弱电解质的电离程度增大。动（即右移），弱电解质的电离程度增大。温度温度内因内因：电解质本身性质（决定因素）。（通常：电解质本身性质（决定因素）。（通常电解质
12、越弱，电离程度越小。例如盐酸与醋酸）电解质越弱，电离程度越小。例如盐酸与醋酸）同离子效应：同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的其他电解质时，加入与弱电解质具有相同离子的其他电解质时，平衡左移，电离程度减小。平衡左移，电离程度减小。加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，平衡右移，电离程度增大。质时，平衡右移，电离程度增大。a、加水稀释加水稀释，平衡右移，该弱电解质电离程度增大，平衡右移，该弱电解质电离程度增大（即越稀越电离）（即越稀越电离）；但但离子、分子的浓度减小。离子、分子的浓度减小。b、增加弱电解质浓度增加弱电解质浓度，平衡右移，离子、分子的
13、浓，平衡右移，离子、分子的浓度增大，度增大，但但电离程度减小。电离程度减小。浓度浓度 弱电解质加水稀释时，弱电解质加水稀释时，离子浓度离子浓度_?(_?(填变大、变小、不变或填变大、变小、不变或不能确定）不能确定）不能确定不能确定 画出用水稀释冰画出用水稀释冰醋酸时离子浓度醋酸时离子浓度随加水量的变化随加水量的变化曲线。曲线。弱电解质加水稀释的变化弱电解质加水稀释的变化 纯纯弱电解质开始加水稀释电离平衡弱电解质开始加水稀释电离平衡正正向向移动，离子移动，离子数目增多数目增多，离子，离子浓度增大浓度增大，导电能力增强；至导电能力增强；至稀溶液稀溶液后再加水稀释，后再加水稀释，电离平衡电离平衡正向
14、正向移动，离子移动，离子数目增多数目增多，电，电离度增大，但是离子离度增大，但是离子浓度减小浓度减小，导电能，导电能力降低。力降低。(2)a、b、c三点溶液三点溶液C(H+)由由 小到大的顺序为小到大的顺序为 ;(3)a、b、c三点中电离程度最大的三点中电离程度最大的是是在在“O”点处醋酸未电离，无自点处醋酸未电离，无自由移动的离子由移动的离子(1)“O”(1)“O”点导电能力为点导电能力为0 0的理由的理由是是 (4)若使若使C点溶液中点溶液中C(CH3COO-)增大，溶液增大，溶液C(H+)减小，可采取的减小，可采取的几种措施是：几种措施是：加加NaOH固体固体加加CH3COONa固体固体
15、 加加Na2CO3固体固体c a 碳酸碳酸硼酸硼酸电离常数：醋酸电离常数：醋酸碳酸碳酸硼酸硼酸多元弱酸是分步电离的，多元弱酸是分步电离的，K1K2K3多元弱酸的酸性由第一步电离决定。多元弱酸的酸性由第一步电离决定。电离一步比一步难的原因电离一步比一步难的原因：a.从电离平衡角度分析，第一步电离产生的从电离平衡角度分析，第一步电离产生的H+对后续电离对后续电离产生抑制作用。产生抑制作用。b b.从粒子所带电荷分析，带负电的酸式从粒子所带电荷分析，带负电的酸式酸根阴离子电离出酸根阴离子电离出H H+需克服对需克服对H H+的吸引作用；的吸引作用；比较它们的相对强弱比较它们的相对强弱草酸草酸磷酸磷酸
16、柠檬酸柠檬酸碳酸碳酸 五.电离度100%总数溶液中原有电解质分子已电离的电解质分子数a=已电离的弱电解质浓度已电离的弱电解质浓度弱电解质的初始浓度弱电解质的初始浓度弱电解质浓度越大，电离程度越小。弱电解质浓度越大，电离程度越小。练习：若练习：若1mol/L的弱酸的弱酸HA溶液的溶液的pH2，试计算试计算HA的电离度的电离度一元强酸（一元强酸（HAHA）与一元弱酸（）与一元弱酸（HBHB）的比较：）的比较：1 1）相同物质的量浓度、相同体积时）相同物质的量浓度、相同体积时 比较比较项目项目C C(H(H+）pHpH中和碱中和碱的能力的能力与活泼金与活泼金属反应产属反应产生生H H2 2的量的量与
17、金属反与金属反应的开始应的开始速率速率稀释相同稀释相同倍数后倍数后pHpHHAHAHBHB大大小小相同相同小小大大相同相同相同相同相同相同大大小小小小大大一元强酸（一元强酸（HAHA）与一元弱酸（）与一元弱酸（HBHB）的比较：）的比较：2 2）相同）相同PHPH、相同体积时、相同体积时 比较比较项目项目C C(H(H+）中和碱中和碱的能力的能力与活泼金与活泼金属反应产属反应产生生H H2 2的量的量与金属反与金属反应的开始应的开始速率速率稀释相同稀释相同倍数后倍数后pHpHHAHAHBHB大大小小相同相同小小大大相同相同相同相同相同相同大大小小小小大大物质的物质的量浓度量浓度35电离平衡的移
18、动实例（稀溶液）改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)c(CH COO-)c(CH COOH)电离度()导电能力Ka加水稀释加入少量冰醋酸加HCl(g)加NaOH(s)加入（CH COONa)加入镁粉升高温度CH COOH CH COO-+H+；0减小增大增大增大增大向右增强增大减小增大减小减小增大向右减弱不变减小增大增大增大增大向右增强不变减小减小增大增大增大向左增强不变减小减小减小增大增大向右增强不变减小减小增大增大减小向左增强不变向右增大减小减小减小增大增强不变（3）两性氢氧化物双向电离）两性氢氧化物双向电离3223()3HAlOH OAl OHAlOH（4）NaHSO4、NaHCO3
19、的在水溶液中及熔融的在水溶液中及熔融状态下的电离方程式状态下的电离方程式在水溶液中：在水溶液中：NaHSO4=Na+H+SO42-NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-H+CO32-熔融状态：熔融状态：NaHSO4=Na+HSO4-a a 强酸的酸式盐完全电离强酸的酸式盐完全电离:b b.弱酸的酸式盐第一步完全电离弱酸的酸式盐第一步完全电离:【特别注意特别注意】NaHCONaHCO3 3在水溶液中的电离方程式：在水溶液中的电离方程式：第一步完全电离：第一步完全电离：NaHCONaHCO3 3 =NaNa+HCOHCO3 3-第二步第二步部分部分电离：电离：HCOHCO3 3-H H+CO+C
20、O3 32-2-【特别注意特别注意】NaHSONaHSO4 4在在水溶液水溶液中的电离方程式：中的电离方程式：NaHSO4=Na+H+SO42-NaHSONaHSO4 4在在熔融状态熔融状态下的电离方程式：下的电离方程式：NaHSO4=Na+HSO4-在在熔融状态熔融状态下下HSO4-不再电离不再电离1、请写出下列物质在水溶液中的电离方程式、请写出下列物质在水溶液中的电离方程式 Na2SO4 KHSO3 CaCO3 HClO H2CO3 H2SO4 NH3H2O Fe(OH)3 Ba(OH)2改变条件改变条件C平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离电离程度程度 加加 热热 通入通入HCl 加加 NaOH(s)加加NaAc(s)加冰醋酸加冰醋酸（s）加加 水水CH3COOH CH3COO-+H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向增大增大减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小增大增大增大增大正向正向增大增大增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小
