届高考第一轮复习第30讲 电离平衡教案.docx
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届高考第一轮复习第30讲电离平衡教案
人教大纲版09届高考化学总复习第30讲电离平衡教案
【考纲要求】
（1）了解电解质和非电解质；强、弱电解质的概念。
（2）理解离子反应的概念。
（3）理解电解质的电离平衡概念。
【热点重点】电解质的电离平衡
【教学内容】
一、电解质和非电解质
1.凡是在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物叫做电解质。
凡是在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。
理解概念三个关键：
⑴化合物；⑵在水溶液里或熔化状态下能否导电⑶自身能否电离
[小结]⑴单质既不是电解质也不是非电解质；
⑵电解质不一定能导电，如食盐晶体、氯化氢气体等不导电；
⑶水溶液能导电的化合物不一定是电解质。
如CO2、SO2、NH3溶于水能导电的原因是生成的H2CO3、H2SO3、NH3.H2O电离所致，故它们是非电解质。
2.强电解质和弱电解质：
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。
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。
[注意]⑴两者主要区别是在溶液里能不能完全电离，是否存在电离平衡，而不是溶液的导电能力的强弱。
强电解质溶液导电性不一定强。
⑵有些化合物（如BaSO4、AgCl）虽溶解度小，但属强电解质，因溶解的部分能完全电离。
二、弱电解质的电离平衡
1.理论依据HA
H++A-；ΔH>0
由勒夏特列原理可知：
①升温，平衡向右移动；②加水稀释，平衡向右移动；③减小H+或A-浓度，平衡向右移动。
2.弱电解质的电离平衡：
在一定条件（如温度、浓度）下，弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时的状态。
[注意]⑴电离平衡对象：
弱电解质；
⑵本质：
V电离=V结合≠0
⑶特征：
动态平衡，具有动、定、等、变等特点，移动规律符合勒夏特列原理；
等：
即弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子速率相等
动：
即弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，不等于零。
定：
弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。
变：
外界条件改变，平衡被破坏，发生移动。
3.影响电离平衡的因素：
①温度：
电离过程是一个吸热过程，温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。
温度降低，电离平衡向左移动，电离程度减小。
②浓度：
电解质溶液浓度越大，平衡向右移动，电离程度减小；
电解质溶液浓度越小，平衡向左移动，电离程度增大；
③同离子效应：
若向弱电解质溶液中加入与弱电解质相同的离子，则弱电解质的电离程度减小。
④离子反应效应：
若向弱电解质溶液中加入能与弱电解质的离子结合的离子，则弱电解质的电离程度变大。
4.电离平衡移动例析
以0.1mol/LCH3COOH溶液为例：
CH3COOH
H++CH3COO-；ΔH>0
影响因素
平衡移动
n（H+）
c（H+）
PH值
导电能力
升温
右移
增大
增大
减小
增强
加水
右移
增大
减小
增大
减弱
通入HCl气体
左移
增大
增大
减小
增强
加NaOH固体
左移
减小
减小
增大
增强
加无水NaAc
左移
减小
减小
增大
增强
加等浓度HAc
不移动
增大
不变
不变
不变
4.电离方程式和离子方程式：
⑴电离方程式：
强电解质完全电离，书写时用“=”号；弱电解质部分电离，书时用“
”号。
多元弱酸是分步电离，所以应当分步书写电离方程式，如碳酸的电离：
H2CO3
H++HCO3-，HCO3-
H++CO32-不能写成H2CO3
2H++CO32-
⑵离子方程式书写时，强电解质（除难溶性盐）一律写离子符号；弱电解质，不论是在反应物中，还是在生成物中，都一律写化学式。
要点解读
要点一、勒夏特列原理在电离平衡中的应用
应对这类题型关键是要分类掌握各知识要点，力求使头脑清晰化（具体见前述）
1.强、弱电解质比较
电解质
强电解质
弱电解质
键型
离子键、极性键
极性键
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程，存有电离平衡
表示方法
H2SO4=2H++SO42-
NH3·H2O
NH4++OH-
存在形式
水合离子
电解质分子、水合离子
2.溶液的导电性与电解质强弱的关系
导电性的强弱是由溶液中离子浓度大小决定的。
如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电性可以很弱；而某弱电解质虽然电离程度小，但浓度较大时，该溶液的导电能力也可以较强。
因此，强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力也不一定很弱。
【例1】（08届冲刺卷）有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol/L的HCl溶液，将①加热蒸发至体积减少一半；在②中加入少量CH3COONa固体（加入后溶液仍呈强酸性）；③不作改变。
然后以酚酞作指示剂，用NaOH滴定上述三种溶液，所消耗的NaOH溶液的体积是（）
A.①=③>② B.③>②>① C.③=②>① D.①=②=③
【命题立意】利用化学平衡的原理，正确分析弱电解质的电离平衡。
【标准解析】消耗NaOH的量取决于溶液中能电离出的H+的物质的量，①溶质挥发使H+物质的量减少；②中加CH3COONa会和HCl发生反应；CH3COONa+HCl＝CH3COOH+NaCl，但能电离出的H+的物质的量不变，加入NaOH后，OH-和CH3COOH电离出的H+反应，使CH3COOH
CH3COO-+H+向右移动，直到全部电离，所以消耗NaOH的体积和③一样大，故选C。
【误区警示】HCl溶液中的溶质有挥发性，CH3COONa会和HCl发生反应但不改变H+的物质的量。
【答案】C
【变式训练】（08届东营模拟）一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示曲线，请回答：
（1）“O”点为什么不导电______。
（2）a，b，c三点的pH由小到大的顺序是______。
（3）a，b，c三点的醋酸的电离度（α）最大的一点是_____。
（4）若使C点溶液中的c（CH3COO－）提高，应可以采取下列措施中的____（填标号）。
A.加热 B.加很稀的NaOH溶液 C.加NaOH固体
D.加水 E.加固体CH3COONa F.加入Zn粒
【标准解析】
（1）冰醋酸中无自由移动的离子所以不导电。
（2）pH大小与Ｃ（H＋）有关，pH大Ｃ（H＋）小。
导电能力与离子浓度有关，在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离，所以醋酸溶液的导电能力越强说明Ｃ（H＋）越大。
（3）电离度在一定温度下与浓度有关，溶液越稀电离度越大。
（4）若想使[CH3COO－]增大，可以促进CH3COOH电离平衡向电离方向移动。
（A）（B）（C）（D）（F）均可以达到平衡向电离方向移动的目的。
但（B）（D）中虽然使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动但稀释占据了主导作用，Ｃ（CH3COO－）减小，所以不能选入，（E）选项中虽然使CH3COOH的电离受到抑制，但其加入的是CH3COO－离子从而使Ｃ（CH3COO－）增大，所以可以选入。
【答案】
（1）无离子
（2）b，a，c （3）c （4）A、C、E、F
要点二、弱电解质判断技巧透析
弱电解质的判定是电解质溶液部分的重要内容，也是历年来高考的热点。
在近年的高考中主要以选择题为主，有时也出现在主观性试题中（考查操作的科学性和可行性及对所给化学实验设计给予评价），因而掌握其判定的思维角度和方法是十分重要的。
现以醋酸为例进行分析。
一、从弱电解质的电离特点分析
弱电解质的电离是不彻底的，即其不能完全电离，如0.1mol·L-1的醋酸溶液pH约为3。
因而判断醋酸是弱电解质可采用测其一定浓度溶液的pH，也可采用与等浓度盐酸从导电性、与足量锌反应产生氢气快慢等方面相对比的方法。
常见方案如下：
1、称取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液，测定该溶液的pH。
现象：
测出的pH＞1。
2、配制浓度相同的盐酸和醋酸，取相同体积分别加入烧杯并并联，接通电源，观察灯泡亮度。
现象：
插在盐酸中的灯泡亮度大。
3、配制相同浓度的盐酸和醋酸，分别测定两溶液的pH。
现象：
盐酸溶液的pH小，醋酸溶液的pH大。
4、配制相同pH的盐酸和醋酸溶液，分别取相同体积，用酚酞试液作指示剂，以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。
现象：
两溶液消耗NaOH标准溶液的体积：
醋酸＞盐酸。
二、从影响弱电解质电离的外界因素分析
弱电解质的电离程度除与本身的性质有关之外，还受温度、浓度等因素的影响，因而判断醋酸是弱电解质可采用加热或加入其对应的可溶性盐固体的方法，测其pH，观察是否变化（或加入甲基橙试液，观察颜色变化）；也可采用加水稀释10倍，测其pH是否变化为1；也可采用对比pH相同的盐酸、醋酸分别与足量锌反应生成氢气快慢的方法比较。
常见方案如下：
1、配制pH相同的盐酸和醋酸溶液，取1mL上述盐酸和醋酸分别用蒸馏水稀释相同倍数（如100倍），再测定稀释后两溶液的pH。
现象：
盐酸pH变化大，醋酸pH变化小。
2、用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH=1的两种溶液，取相同体积加入足量的锌，用排水法收集生成的氢气。
现象：
两溶液中生成的氢气体积：
醋酸＞盐酸。
3、配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液，加入纯度、质量都相同的同种锌粉。
现象：
两溶液与锌反应产生氢气的速率：
盐酸＞醋酸。
4、把一定浓度的醋酸溶液两等分，其中一份加入醋酸钠固体，然后分别加入形状相同质量相同的锌，观察产生氢气的快慢是否相同。
现象：
产生氢气的快慢不相同，不加入醋酸钠的一份快。
三、从其对应的盐溶液是否呈酸碱性角度分析
往醋酸对应的可溶性强碱盐溶液中滴入酸碱指示剂，根据颜色判断。
若滴入酚酞试剂时呈红色，则证明醋酸是弱电解质；若滴入紫色石蕊试剂时呈蓝色，则证明醋酸是弱电解质，也可以测其pH大于7证明醋酸是弱电解质。
常见方案如下：
1、配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶体，振荡。
现象：
溶液由红色逐渐变为橙色。
2、配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。
现象：
溶液变为浅红色
3、用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在PH试纸上，测其PH。
现象：
PH〉7
【例3】（07黄冈浠水）下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是（ ）
①常温下某CH3COONa溶液的pH＝8
②用CH3COOH溶液做导电实验，灯泡很暗
③等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应，CH3COOH放出的氢气较多
④0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH＝2.1
⑤CH3COONa和H3PO4反应，生成CH3COOH
⑥0.1mol·L-1的CH3COOH溶液稀释至100倍，pH＜3
A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤⑥
【命题立意】弱电解质判断技巧。
【标准解析】 ①中证明CH3COO-能水解，溶液呈碱性，证明CH3COOH存在电离平衡故为弱酸。
②中未能指明浓度，也没有参照物，不能说明问题。
③说明电离前n（CH3COOH）＞n（盐酸），则CH3COOH的电离程度比盐酸小，属弱电解质。
④中说明c（H+）＜c（CH3COOH），说明CH3COOH部分电离，存在电离平衡，是弱电解质。
已知⑤中的H3PO4为中强酸，而被中强酸制备的必定是弱酸（没有沉淀物），弱酸即为弱电解质。
⑥中CH3COOH溶液被稀释，c（H+）变化与c（CH3COOH）变化不同步，证明存在电离平衡移动，即为弱电解质。
【技巧点拨】一元强酸与一元弱酸的比较
⑴相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
比较
项目
酸
c（H+）
pH
中和碱的能力
与活泼金属产生H2的总量
开始与金属反应的速率
一元强酸
大
小
相同
相同
大
一元弱酸
小
大
小
⑵相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
比较
项目
酸
c（H+）
c（酸）
中和碱的能力
与活泼金属产生H2的总量
开始与金属反应的速率
一元强酸
相同
小
小
小
相同
一元弱酸
大
大
大
【答案】A
【变式训练】（07年华中师大一附中期中检测）用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案是：
甲：
①称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL；②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。
乙：
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝l的两种酸溶液各100mL；②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是
（2）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＞、＜、＝），乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是 （多选扣分）
（a）装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；（c）两个试管中产生气体速率一样快。
（3）请你评价：
乙方案中难以实现之处和不妥之处
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任用），作简明扼要表述。
【标准解析】这是一道集电离平衡理论与实验基本操作、实验评价、实验设计于一体的试题，目的是考查学生的综合应用能力。
（1）准确配制100mL的溶液时，必须使用容量瓶，容量瓶有不同的型号，对于本题要选用100mL的容量瓶才行。
（2）甲方案中，HA是弱电解质，在溶液中只能部分电离，所以溶液中C（H+）<0.1mol/L,故PH〉1；乙方案中，盐酸是强酸而醋酸是弱酸，当PH=1的盐酸和醋酸稀释相同的倍数时，由于醋酸存在电离平衡而盐酸不存在电离平衡，因而醋酸中存在的电离平衡向右移动，导致盐酸中C（H+）小于醋酸中C（H+），所以醋酸放出氢气快。
（3）由于HA是弱电解质，因而其电离程度的大小不但与其本身的性质有关，而且还受温度、浓度的影响，所以HA溶液中的C（H+）只能测定而不能准确配制；再者锌粒的质量和纯度可以称量或测定，但锌粒的形状、大小则很难控制。
（4）这是一个开放性问题，可以从盐类的水解角度考虑，若强碱盐NaA溶液中pH＞7，即说明该溶液呈碱性，也就证明A-发生水解，其水解方程式为：
A-+H2O≒HA+OH-，故NaA对应的酸HA是弱电解质；也可以从影响电离平衡的角度考虑，若已知pH的HA溶液中，如可采用加热升温或加入固体盐NaA等方法后，测得溶液的pH发生变化，即可证明HA是弱电解质；也可以从电离的特点角度考虑，如可采用配制相同浓度的盐酸和醋酸，然后分别测定两溶液的pH。
若pH（盐酸）＜pH（醋酸），即能证明HA是弱电解质。
【答案】
（1）100mL容量瓶；
（2）＞、b；（3）配制pH＝l的HA溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同；（4）配制NaA溶液，测其pH值＞7即证明HA是弱电解质（其它正确答案也可）。
【课堂小结】一.强电解质与弱电解质
强电解质与弱电解质的比较
比较项目
强电解质
弱电解质
电离程度
完全电离
部分电离
溶液中溶质微粒的存在形式
只有阴、阳离子没有分子
既有阴、阳离子又有分子
电离过程
不可逆，不存在电离平衡
可逆，存在电离平衡
表示方法
用“=”
用
化合物类别
強酸、強碱、绝大多数盐类、活泼金属氧化物
弱酸、弱碱、H2O及极少数盐类（如醋酸铅）
注：
多元弱酸分步写。
多元弱碱一步写。
【综合应用】电离方程式
1、硫化钾溶液K2S=2K++S2—
2、硫酸氢钠溶液NaHSO4=Na++H++SO42
3、硫酸铁溶液Fe2（SO4）3=2Fe3++3SO42—
4、硫化氢水溶液H2S
H++HS—HS—
H++S2—
5、氨水NH3·H2O=OH-+NH4+
6、醋酸溶液CH3COOH
CH3COO—+H+
电解质电离方程式书写
练习：
⑴NH3·H2O；⑵HClO；⑶H2SO3；⑷Fe（OH）3；
（5）Al（OH）3；（6）NaHCO3；（7）NaHSO4（8）Ba（OH）2
①先判断强、弱电解质，决定符号
③多元弱碱也是分步电离，但书写电离方程式时写总式。
②多元弱酸分步电离，电离能力逐渐降低，以一级电离为主。
④Al（OH）3有酸式和碱式电离。
⑤多元弱酸的酸式盐的电离方程式：
讨论
在溶液中的电离方程式书写正确的是（E）
A、H2CO3
2H++CO32—
B、NaHCO3=Na++H++CO32
C、CH3COOH=CH3COO—+H+
D、BaCO3（固）
Ba2++CO32—
E、HCO3—+H2O
CO32—+H3O
F、HCO3—+H2O
H2CO3+OH—
电解质溶液的导电分析
导电的前提：
溶液中存在自由可移动的离子。
导电的本质：
自由离子的定向移动。
导电能力强弱的因素：
1、关键取决于离子的浓度，与离子数目无关！
2、温度越高,导电能力越强.（金属导电能力反而减小）
3、离子浓度相同时，电荷数越高,导电能力越强.
注意1：
溶液导电能力的强弱与电解质的强弱无关！
注意2：
金属导电是个物理过程，而电解质溶液的导电是个电解过程，属化学变化！
例：
下列各种溶液中通入或加入少量物质,对溶液导电能力有何影响？
（1）盐酸中通入少量NH3
（2）氨水中通入少量HCl
（3）醋酸中通入少量NH3（4）盐酸中加入少量AgNO3
例.下列物质中既能导电又是強电解质的是（C）
A.KCl溶液B.液态HClC.熔融的KNO3 D.Ba（OH）2晶体
启发:
电解质并不一定能导电；导电的物质不一定是电解质。
【应用1】二、弱电解质的电离平衡
在一定条件下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态
影响因素
（1）内因—电解质本身的性质
（2）外因：
①温度：
②浓度：
温度越高，电离度越大（电离过程吸热）
浓度越稀，电离度越大弱电解质的电离平衡的移动
对于0.1mol/L的CH3COOH溶液，改变下列条件对电离平衡有何影响？
请填写下列表中相应空格。
条件改变
平衡移动方向
电离程度
n（H+）
c（H+）
c（Ac-）
pH
导电能力
加NaOH
向右
增大
减小
减小
增大
增大
增强
加HCl
向左
减小
增大
增大
减小
减小
增强
加CH3COONa
向左
减小
减小
减小
增大
增大
增强
加冰CH3COOH
向右
减小
增大
增大
减小
减小
增强
加水
向右
增大
增大
减小
增大
增大
减弱
加热
向右
增大
增大
增大
减小
减小
增强
符合勒夏特列原理（平衡移动原理）
弱电解质加水稀释时，电离程度变大,离子浓度不能确定?
（填变大、变小、不变或不能确定）
画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。
1、“O”点导电能力为0的理由是无自由移动的离子
2、a、b、c三点溶液c（H+）由小到大的顺序为a3、a、b、c三点中电离程度最大的是c
4、若使C点溶液中c（CH3COO-）增大，溶液C（H+）减小，可采取的措施是：
1、加NaOH2、加CH3COONa3、加NaHCO3
将冰醋酸逐渐稀释时，下图中哪个表示电离程度的变化？
哪个表示c（H+）的变化？
A表示电离程度的变化
D表示C（H+）的变化
中和能力与酸碱的浓度、pH大小之间的关系
①物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸溶液中，其c（H+）不同，pH不同，但等体积的溶液中最多可提供的H+数（mol）相同，消耗碱的量相同。
②pH相同的一元强酸和一元弱酸溶液中，其c（H+）相同，但物质的量浓度不同，弱酸的物质的量浓度大，等体积的溶液中最多可提供的H+数（mol）不同
以上同样可适用于碱
例1.将0.1mol/L的氨水稀释10倍，随着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增大的是（AC）A.CH+B.COH-C.COH-/CNH3·H2OD.CNH4+
2.有pH相同、体积相等的三种酸：
a、盐酸b、硫酸c、醋酸，同时加入足量的锌，
（1）则开始反应时速率a=b=c ，
（2）反应进行过程中的反应速率a=b（3）反应完全后生成H2的质量a=b（用<、=、>表示）
3.有物质的量浓度相同、体积相等的三种酸：
a、盐酸b、硫酸c、醋酸，同时加入足量的锌，
（1）则开始反应时速率b>a>c，
（2）反应进行过程中的反应速率b>a=c，
（3）反应完全后生成H2的质量b>a>c。
（用<、=、>表示）
例.pH相同的等体积的两份溶液,A为HCl、B为CH3COOH，分别与Zn反应，若最后有一份溶液中有Zn剩余，且放出气体一样多，则正确的判断是（A）
①反应所需时间B﹥A②开始反应速率A﹥B
③参加反应的Zn的质量是A=B④整个反应阶段平均速率B﹥A
⑤HCl里Zn有剩余⑥CH3COOH里Zn有剩余
A.③④⑤B.①③⑥C.②③⑥D.②③⑤⑥
【应用2】练习：
如何证明醋酸是弱酸？
法一：
0.01mol/L醋酸溶液的pH>2
法二：
0.1mol/L盐酸和醋酸，导电能力弱的是醋酸
法三：
将pH均为2的盐酸、醋酸稀释相同的倍数（如100倍），pH变化小的是醋酸
法四：
向pH均为2的盐酸和醋酸溶液中分别加入固体NaCl、NH4Ac，溶液pH增大的是醋酸
法五：
pH、体积均相同的盐酸和醋酸，分别与等浓度的NaOH溶液恰好反应时，消耗碱溶液多的是醋酸；分别与足量的Zn粒反应时，产生气体多的是醋酸；
分别与少量且等量的NaHCO3固体反应时，平均速率快的是醋酸
法六：
0.1mol/LNaAc溶液的pH>7
法七：
NaAc+HCl→HAc
弱电解质判断的实验方法
1.在相同浓度、相同温度下，与强电解质作导电性对比实验。
若导电能力弱的为弱电解质，反之为强电解质。
2.浓度与pH的关系
如某一元酸的浓度为0.1mol/L，而其pH>1，则可证明该酸是弱电解质。
3.测定对应盐的酸碱性
如NaA溶液呈碱性，则可证明HA必是弱电解质。
4.稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系
如pH=2的强酸稀释100倍，pH=4；而pH=2的弱酸稀释100倍，pH<4
5.采用实验方法证明存在电离平衡
如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加NH4Ac，颜色变浅。
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