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化 學(xué)
通用類(lèi)
主題三 溶液與水溶液中的離子反應(yīng)
3.2 弱電解質(zhì)的解離平衡
主題三 溶液與水溶液中的離子反應(yīng) 3.2 弱電解質(zhì)的解離平衡
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 通過(guò)觀察不同電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的差異，了解電解質(zhì)的解離、弱電解質(zhì)的解離平衡以及不同電解質(zhì)的解離特點(diǎn)，理解強(qiáng)、弱電解質(zhì)的差別及解離條件，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.通過(guò)觀察加入氯化銨固體前后，氨水中酚酞指示劑顏色的變化，體會(huì)外界條件變化對(duì)弱電解質(zhì)解離平衡的影響，發(fā)展變化觀念與平衡思想、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
3.通過(guò)運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋弱電解質(zhì)的解離平衡，加深對(duì)化學(xué)平衡影響因素的理解，認(rèn)識(shí)強(qiáng)、弱電解質(zhì)水溶液的組成，發(fā)展現(xiàn)象觀察與規(guī)律認(rèn)知等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
情境與問(wèn)題
潔廁靈和食醋常被視為生活中的除垢利器，但兩者的除垢能力有很大差別。想一想，其中的原因是什么？
（a）潔廁靈
（b）食醋
潔廁靈和食用醋都能去除污垢，區(qū)別是潔廁靈的主要成分是
鹽酸，屬于強(qiáng)酸，
食用醋的主要成分是醋酸，
是弱酸。
一.強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)
觀察與認(rèn)知
如圖3-2-1所示，把等體積、濃度均為1 mol/L的鹽酸、醋酸（HAc）、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液和氨水分別倒入 5 個(gè)燒杯中。接通電源，將各小燈泡的明亮程度填入表3-2-1。
圖 3-2-1 比較電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力
一.物質(zhì)的量
溶液 HCl HAc NaOH NaCl NH3·H2O
小燈泡明暗程度
表 3-2-1 小燈泡明亮程度記錄
5 種溶液通電后燈泡的明暗程度有所不同；
鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液通電后燈泡的亮度強(qiáng)于同濃度的醋酸溶液和氨水。
現(xiàn)象
為什么HCl, NaOH, NaCl溶液通電后燈泡亮度強(qiáng)于HAc和NH3·H2O？
觀察與認(rèn)知
一.物質(zhì)的量
觀察與認(rèn)知
① 5 種溶液都能導(dǎo)電，說(shuō)明其中都存在自由移動(dòng)的離子。
② 燈泡明暗程度不同意味著不同溶液的導(dǎo)電能力不一樣，而溶液的導(dǎo)電能力與溶液中自由移動(dòng)的離子濃度有關(guān)。
③ 鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉三種溶液對(duì)應(yīng)的燈泡更亮，說(shuō)明其中自由移動(dòng)的離子濃度更大。
一.物質(zhì)的量
1.電解質(zhì)
凡是在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锓Q(chēng)為電解質(zhì)。
酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。
電解質(zhì)在水溶液中能夠?qū)щ姷脑蚴?br/>它們?cè)谌芤褐邪l(fā)生了解離（圖3-2-3），
產(chǎn)生了能夠自由移動(dòng)的離子。
例如，氯化鈉在溶液中解離成為自由移動(dòng)的鈉離子和氯離子，
因此氯化鈉溶液能夠?qū)щ姟?br/>圖 3-2-3 電解質(zhì)解離示意圖
一.物質(zhì)的量
實(shí)驗(yàn)與探究
在鹽酸和醋酸溶液中，分別加入石蕊試液、Mg條、NaHCO3 粉末，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并將結(jié)果填入表3-2-2中。
加入物 石蕊試液 鎂條 NaHCO3粉末
鹽酸
醋酸
表 3-2-2 解離程度對(duì)溶液的酸性強(qiáng)弱的影響
相同條件下，鹽酸與石蕊試液顯色更深，與Mg條反應(yīng)更劇烈，與NaHCO3粉末反應(yīng)產(chǎn)生的CO2更迅速，這說(shuō)明等體積、等濃度的鹽酸解離出的氫離子更多，即HCl在水中的解離程度更大。
一.物質(zhì)的量
2.強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)
在水溶液中能夠完全解離的電解質(zhì)稱(chēng)為強(qiáng)電解質(zhì)，
只能部分解離的電解質(zhì)稱(chēng)為弱電解質(zhì)。
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽類(lèi)是強(qiáng)電解質(zhì)，
它們?cè)谒芤褐械慕怆x是完全而且不可逆的，通常用“ ”表示完全解離。
弱酸、弱堿和極少數(shù)鹽是弱電解質(zhì)，
它們?cè)谒芤褐械慕怆x是部分而且可逆的，通常用“ ”表示部分解離。
強(qiáng)電解質(zhì)
強(qiáng)酸
強(qiáng)堿
大多數(shù)鹽
HCl、H2SO4、HNO3等
NaOH、KOH、Ba(OH)2等
NaCl、K2SO4、NH4 NO3等
弱電解質(zhì)
弱酸
弱堿
少數(shù)鹽
HAc、H2CO3等
NH3 H2O等
PbAc2等
一.物質(zhì)的量
3.解離方程式
通常用解離方程式表示電解質(zhì)的解離，
例如，NaCl 、 NaOH、HCl、HAc和NH3·H2O 的解離方程式分別為：
HAc H+ +Ac-
NH3 · H2O NH4+ +OH-
NaOH==Na+ + OH-
NaCl==Na+ + Cl-
HCl==H+ + Cl-
二.弱電解質(zhì)的解離平衡
觀察與認(rèn)知
在 3 支盛有氨水的試管中各加入幾滴酚酞試液，分別向 3支試管中加入H2SO4、NaOH溶液以及NH4Cl顆粒，將溶液顏色變化填入表3-2-3中，并分析顏色變化的原因。
加入物 硫 酸 氫氧化鈉溶液 氯化銨（s）
加入前 加入后 加入前 加入后 加入前 加入后
氨水+酚酞試液
表 3-2-3 外界條件對(duì)弱電解質(zhì)解離的影響
二.弱電解質(zhì)的解離平衡
1.解離平衡
酚酞滴入氨水中呈紅色，滴入硫酸溶液后顏色變淺至無(wú)色；加入氫氧化鈉溶液后，紅色加深，加入氯化銨顆粒后顏色變淺。
氨水的解離發(fā)生了什么變化？
NH3·H2O是弱電解質(zhì)，在水溶液中存在如下解離過(guò)程和解離平衡，而加入H2SO4、NaOH和NH4Cl后會(huì)分別增加溶液中H+、OH-和NH4+，進(jìn)而導(dǎo)致該平衡的移動(dòng)。NH3·H2O NH4+ +OH-
與化學(xué)平衡類(lèi)似，解離平衡也是一種動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)溫度、濃度等條件發(fā)生變化時(shí)，解離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。即解離平衡同樣遵循勒夏特列原理。
二.弱電解質(zhì)的解離平衡
2.解離常數(shù)
解離平衡的平衡常數(shù)，稱(chēng)為解離常數(shù)，弱酸的解離常數(shù)用Ka表示，弱堿的解離常數(shù)用Kb表示。不同的電解質(zhì)有不同的解離常數(shù)。其數(shù)值越大，表示平衡時(shí)溶液中弱電解質(zhì)解離的離子的濃度越大，而弱電解質(zhì)分子的濃度越小。
二.弱電解質(zhì)的解離平衡
實(shí)踐活動(dòng)
向 2 支分別盛有2 mL 0.1 mol/L醋酸溶液和2 mL 飽和硼酸溶液的試管中，逐滴加入等濃度的Na2CO3溶液，觀察現(xiàn)象并討論下面問(wèn)題：
醋酸、碳酸、硼酸三種弱酸的相對(duì)強(qiáng)弱？
據(jù)此，能否認(rèn)為解離常數(shù)是電解質(zhì)強(qiáng)弱的反映？
醋酸能與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，而硼酸與Na2CO3溶液相遇無(wú)現(xiàn)象。
可見(jiàn)：
酸性從強(qiáng)到弱依次為：醋酸＞碳酸＞硼酸
溶液中解離出的H+濃度大小為：醋酸＞碳酸＞硼酸
二.弱電解質(zhì)的解離平衡
表 3-2-4 常見(jiàn)的幾種弱電解質(zhì)的解離常數(shù)（25 ℃）
（1） 解離常數(shù)的數(shù)值越大，弱電解質(zhì)相對(duì)越強(qiáng)。
（2）解離常數(shù)的數(shù)值和溶液的溫度有關(guān)，而與溶液的濃度無(wú)關(guān)。當(dāng)溶液溫度變化不大時(shí)，可以不考慮溫度對(duì)解離常數(shù)的影響。
（3）多元弱酸在水溶液中的解離是分步進(jìn)行的。其酸性主要由第一步解離決定。
【跟蹤檢測(cè)】
1．下列物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是
A．硫酸鋇固體 B．Fe C．30%硫酸溶液 D．氨氣
【答案】A
【跟蹤檢測(cè)】
2．下列有關(guān)電解質(zhì)的說(shuō)法正確的是
A．碳酸氫鋇是強(qiáng)電解質(zhì)
B．乙醇是弱電解質(zhì)
C．石墨能導(dǎo)電，所以石墨是電解質(zhì)
D．食鹽水能導(dǎo)電，所以食鹽水是電解質(zhì)
【答案】A
【跟蹤檢測(cè)】
3．下列電離方程式正確的是
【答案】D
【跟蹤檢測(cè)】
4．關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述，不正確的是
A．強(qiáng)電解質(zhì)在水中完全電離，不存在強(qiáng)電解質(zhì)本身的電離平衡
B．在溶液里，強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電能力比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強(qiáng)
C．弱電解質(zhì)在溶液中部分電離，溶液中存在弱電解質(zhì)分子
D．同一弱電解質(zhì)的溶液，當(dāng)溫度、濃度不同時(shí)，其導(dǎo)電能力也不相同
【答案】B
【跟蹤檢測(cè)】
5．在25 ℃時(shí)，0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，電離平衡常數(shù)分別為 5.6×10-4、 1.8×10-4、6.2×10-10、 K1(H2CO3)=4.5×10-7和K2 (H2CO3)=4.7×10-11，其中氫離子濃度最小的是
A．HCN B．HCOOH C．HNO2 D．H2CO3
【答案】A
/作業(yè)布置/
業(yè)精一分汗禾滴，愛(ài)心一顆花萬(wàn)朵。
P77，1.2.3
第二節(jié)
弱電解質(zhì)的解離平衡
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