高二化学电离度

引入

(1)醋酸、氨水、水等是弱电解质，怎样用定量的方法来描述他们的电离程度相对大小？

（2）弱酸（如：HCOOH、CH₃COOHetc.）的酸性如何对比？

板书

一．电离度

表示弱电解质在水溶液中电离程度的相对大小。

当弱电解质在水溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。

1.　　　 计算公式：

α=

2.　　　 只适用于处于电离平衡状态的弱电解质。

3.　　　 意义：（1）原有分子总数=已电离分子数+未电离的分子数

例如：在醋酸溶液中，　 α　=

若α=1.32%,表示每10000个醋酸分子中有132个发生电离。

（2）表示式可用物质的量或物质的量浓度来表示。

问题

在25C,求纯水的电离度？（已知：c(H⁺)=c(OH^-)=1mol/L

(3)依据电离度可以判断弱酸的酸性和盐的酸碱性（参阅表2-1，在同一条件下）

弱酸：α值越大，酸性越强

　　　α值越小，酸性越弱

（4）电离度的适用条件：一定温度、浓度、电离平衡时。

对比不同弱电解质的电离度，只有条件相同时才有意义。

板书

二．影响电离度的因素：

1.　　　 内因：

2.　　　 外因：

（1）　　　 温度：因为电离过程是吸热的，因此温度升高，电离平衡向电离的方向移动，电离度增大。

（2）　　　 浓度：（冰醋酸稀释对导电性的影响）

现象：开始稀释时，导电性逐渐增强；到一定程度后，导电性逐渐减弱。

结论：溶液浓度减小时，电离度增大，但导电性不一定增强。

导电性强弱与溶液中自由移动离子浓度成正比。

[H⁺]　　　　　　　　　　　　　  α

 0　　　　 A　　　　 加水量　　 0　　　　　　　　　  C(mol/L)

原因：在某一浓度界限内，稀释时，电离度增大的倍数大于体积增大的倍数，离子浓度是增大的（0　　 A）.继续再稀释时，离子浓度反而减小（A点以后）。

思考

（1）0.　　3mol/LHAc中[H⁺]是0.1mol/LHAc中[H⁺]的3倍？

（2）0.　　将1mol/LHAc溶液稀释100倍，电离度增大100倍？

强调：电离度与稀释倍数不成倍数！

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（3）　　　  溶液的酸碱性

例如：CH₃COOH === CH₃COO^- + H⁺

加入少量HCl　　[H+]增大，平衡左移，α减小。

加入NaOH　 OH^-中和H⁺，[H⁺]减小，平衡右移，　α增大。

再例如：NH₃^.H₂O　===== NH₄⁺ + OH^-

加入NaOH [OH^-]增大。平衡左移，α减小。

加入HCl　[OH^-]减小，平衡右移，　α增大。

板书

（4）　　　  同离子效应（加入相同离子的盐溶液，电离度减小）

例如：CH₃COOH ==== CH₃COO^- + H⁺

加入CH₃COONa [CH₃COO^-]增大，平衡左移，α减小。

NH₃^.H₂O ====== NH₄⁺ + OH^-

加入NH₄Cl　　[NH₄⁺]增大，平衡左移，α减小。

板书

三． 有关电离度的计算：

例1．　　　  对比1L0.1mol/LHAc和1L0.01mol/LHAc的H⁺多少？

例2．　　　  求下列两种溶液的[OH^-]

（1）　　　  25C时0.1mol/L氨水（α=1.33%）

（2）　　　  4%NaOH溶液（密度=1.04g/cm³）

例3．一元弱酸HA的电离度是α，含有1molHA的溶液里，平衡时，H⁺、A^-和未电离的HA总个数是阿伏加德罗常数的　　　　倍？

例4．在HF溶液中，已电离的HF为0.02mol，未电离的HF为0.18mol，求α？

经验规律

（1）　　　  醋酸的电离度虽然小，但与氢氧化钠作用时会持续电离，所以同浓度、同体积的醋酸和盐酸需要同物质的量的氢氧化钠来中和。

（2）　　　  电离度越大，溶液导电性不一定越强，因为弱电解质溶液中离子浓度不仅取决于电离度，还取决于溶液的体积。

作业

教材：P36 2

练习册

引入

水是不是电解质？只有通过实验才能测定，但是由于纯水不容易得到，对于纯水的导电性无法在现有的条件下进行，好在有精确的实验结果告诉我们，水是一种极弱的电解质，他能微弱的电离（几乎不导电）。

板书

一．水的电离

水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。

H₂O + H₂O ==== H₃O⁺ + OH^-

简写： H₂O === H⁺ + OH^-

实验测定：25℃ [H⁺]=[OH^-]=1mol/L

　　　 100℃　[H⁺] = [OH^-] = 1mol/L

板书

二．水的离子积（Kw）

实验测定：

25℃ [H⁺][OH^-]=1（定值）（省去单位）

100℃ [H⁺][OH^-]=1

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影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。

　　　　  对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，[H⁺]=[OH^-].

板书

溶液的酸碱性

讲述

由水的离子积可知，在水溶液中，H⁺和OH^-离子共同存在，无论溶液呈酸性或碱性。由此我们可以进行有关[H⁺]、[OH^-]的简单计算。

板书

（一）　 液的酸碱性

　　　　　 H₂O == H⁺ + OH^-

　　　　  NaOH == Na⁺ + OH^-

　　　　　　　  [OH^-]升高， [H⁺]下降，水的电离度降低。

H₂O == H⁺ + OH^-

HCl == H⁺ + Cl^-

　[H⁺]升高，[OH^-]下降，水的电离度降低。

实验证明：在稀溶液中：

  　　　　 Kw = [H⁺][OH^-]　25℃ Kw=1

练习

求0.1mol/L醋酸溶液中的[OH^-]？（25℃）

[H+]=C_酸α_酸=0.1mol/L1.32%=1.3210-3mol/L

[OH^-] ==7.5810-12mol/L

学生练习：求0.1mol/LNH₃H₂O中[H⁺]？

板书

常温下：中性溶液：[H⁺]=OH^-]=110^-7mol/L

酸性溶液：[H⁺]>[OH^-],[H⁺]>110^-7mol/L

碱性溶液：[H⁺]<[OH^-],[H⁺]<110^-7mol/L [OH^-]>110^-7mol/L

[H⁺]越大，酸性越强。

[OH^-]越大，碱性越强。

板书

（二）　 溶液的pH值

1.　　　 概念：pH=-lg[H⁺]

　　　  (pOH=-lg[OH^-])

 常温下，中性溶液：[H⁺]=OH^-]=110^-7mol/L pH=7 pOH=7

　　　　酸性溶液：[H⁺]>110^-7mol/L pH<7

　　　　　　　　  pH越小，酸性越强。

　　　　PH=0, [H⁺]= 1mol/L

碱性溶液：[H⁺]<110^-7mol/L pH>7 pOH<7

　　　　  pH值越大，碱性越强。

2.　　　 范围：0-14

3.　　　 一组计算式：

 （1）[H+]=C_酸α_酸（弱酸）　　  [H+]=nC_酸

　 [OH-]=C_碱α_碱（弱碱）　　[OH-]=nC_碱

（2）Kw =  [H⁺][OH^-] ; [H⁺]=　　　  [OH^-] =

 (3) pH=-lg[H⁺]

pOH=-lg[OH^-]

(4)pH + pOH = 14（25℃）

经验规律

一．强酸、强碱自相或互相混合（体积变化忽略不计）

（1）酸I+酸II　　 [H⁺] =

(2)碱I+碱II　　　[OH^-] =

（3）酸I+碱II

完全中和：[H⁺] = [OH^-] = 1mol/L

酸过量：  [H⁺]=

碱过量：[OH^-] =

（二）酸碱稀溶液pH值计算途径

n元强酸　　　　  n元弱酸　　　　  n元强碱　　　　n元弱碱

[H⁺]=nC_酸 [H⁺]=C_酸α_酸 [OH^-]=nC_碱   [OH^-]=C_碱α_碱

　　　　[H⁺]　　　　　　　　　　　　　　　 [OH^-]

　　　　pH　　　　　　　　　　　　　　　　  pOH

(三)溶液酸碱性pH计算经验规律

（1）　　　 两强酸等体积混合

pH=2　 [H⁺] =  = mol/L

pH=4　

 (2) 两强碱等体积混合

pH=10

pH=12 [OH^-] =  = mol/L

[H⁺] = 5mol/L

pH = 14 – pOH = 11.7

 (3) 强酸、强碱等体积混合：

pH = 2　　酸过量：　　 [H⁺] =  = mol/L

pH=10

 pH = 5 碱过量　 [OH^-] =  = mol/L

 pH = 11　 pH = 14 - pOH = 10.7

板书

(三)溶液酸碱性、pH值计算经验规律

(1)　  当按所给反应物质的量之比计算时，酸碱不论强弱，谁大谁过剩，溶液呈谁性。

(2)　  酸碱等体积混合

　　 pH = 2 某酸

　　　　　　　 pH难定

　 pH = 12 某碱

　 pH = 4 某酸

　　　　　　　　　 pH<=7

　 pH = 10 NaOH

　 pH = 4 H₂SO₄

　　　　　　　　  pH>=7

　 pH = 10 某碱

　 0.01mol/L pH = 2 一元酸

　　　　　　　　　　　　　 pH = 7

　0.01mol/L pH = 12一元碱

(3) pH 减小一个单位，[H+]扩大为原来的10倍。

　PH增大2个单位，[H+]减为原来的

板书

酸碱指示剂：pH试纸、

1.　　　 指示剂的变色范围：指示剂发生变化的pH值范围。

2.　　　 常用指示剂的变色范围：

甲基橙 3.1-4.4

石蕊　　 5-8

酚酞　　8.0-10.0

3.使用注意事项。

练习

1.　　　　　 按如下情况改变0.1mol/LHAc的电离度和pH值，应采取什么措施？

(1) α减小，pH减小（　　　）

（2）α减小，pH增大（　　　）

(3) α增大, pH增大（　　　）

(4) α增大, pH减小（　　　）

2.　　　　  pH = 4的盐酸用水稀释100倍、1000倍、10000倍，pH值各为多少？

3.　　　　　 在0.01mol/LHCl中，由水电离出来的[H⁺]为多少？

4.　　　　　 某溶液中由水电离产生的[H⁺]= 1mol/L,则该溶液的pH值可能是？

5.　　　　　 某盐酸中1mol/L，某氨水的pH为y,已知：x+y = 14,且y>11,将上述两溶液分别取等体积，充分混合后，所的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是？

6.　　　　　 pH = 5的强酸与pH = 11的强碱溶液混合至pH=7,求酸碱的体积比？

作业

教材：全做

练习册