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水溶液中的离子平衡
——弱电解质的电离平衡
知识点一 弱电解质的电离平衡及其影响因素
1．强、弱电解质
(1)概念及分类
(2)电离方程式的书写
强电解质用“===”连接，弱电解质用“”连接。
常见类型 电离方程式
强电解质 硫酸钾：K2SO4===2K＋＋SO2－4
一元弱酸、
弱碱 乙酸：CH3COOHCH3COO－＋H＋
一水合氨：NH3·H2ONH＋4＋OH－
多元弱酸 分步电离，如碳酸：H2CO3H＋＋HCO－3、HCO－3H＋＋CO2－3
多元弱碱 一步写出，如氢氧化铁：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
酸式盐 强酸的
酸式盐 水溶液中完全电离，如NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4
弱酸的
酸式盐 水溶液中不能完全电离，如NaHCO3：
NaHCO3===Na＋＋HCO－3、
HCO－3H＋＋CO2－3
2．弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。电离平衡建立过程如图所示：
①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。
2 ②平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。
③当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。
(2)电离平衡的特征
(3)外界条件对电离平衡的影响
以CH3COOHH＋＋CH3COO－ ΔH>0为例：
改变条件 移动方向 n(H＋) c(H＋) c(CH3COO－) 电离程度
浓度 加水稀释 正向 增大 减小 减小 增大
加冰醋酸 正向 增大 增大 增大 减小
同离子
效应 通入
HCl(g) 逆向 增大 增大 减小 减小
加醋酸
钠固体 逆向 减小 减小 增大 减小
升高温度 正向 增大 增大 增大 增大
说明 ①稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小；
②电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度也不一定增大；
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教学重点：
电解质、非电解质概念的建立，学生学会对物质依照导电性分类。以电离的角度定义酸、碱、盐；并书写电离方程式。
教学难点：
让学生理解溶液中的物质的电离情况，溶液中微粒的存在状态，借助实验帮助学生理解电离的抽象概念，认识到酸、碱、盐电解质在水溶液中的微粒存在形态，同时建构起强弱电解质和非电解质概念。
教学内容价值分析：
“离子反应”是高中化学的核心概念，它研究的是水溶液中物质微粒间的相互作用及其规律。其上位概念是微粒间的相互作用。具体讨论的是酸、碱、盐在水溶液中反应的特点和规律，包括离子反应的本质涵义、发生条件、表示方法等主要内容。使学生继续学习化学知识的工具，初步建立分析溶液中物质微粒存在状态的概念。第一课时中引入新的对物质分类的标准，电解质、非电解质及强弱电解质的概念，对电解质的电离微观过程的理解将对下一课时离子反应的本质，反应物在水溶液中的电离情况、溶液中离子间的相互作用、反应后溶液中微粒的存在状态和离子反应方程式的书写奠定坚实的基础。而且在这节内容的学习中，学生能很大程度地开发他们的抽象思维能力，对化学学科的认识深入到微观层面，对后续的学习有极为深刻的影响。
版本比较：
人教版 鲁教版 苏教版
位于第二章第二节化学物质及其变化，继学完物质的分类一节后学习。引言：以许多化学反应是在水溶液中进行的，参加的物质主要是酸、碱、盐。科学研究和日常生活，经常应用和接触这些反应。指出对酸、碱、盐在水溶液中反应的特点和规律研究的必要性导入
过程：（1）以初中观察过的酸、碱、盐在水溶液中导电的实验现象直接给出电解质的概念
（2）由导电的原因直接引位于第二章元素与物质世界第二节电解质。
引言：导电性实验是科学研究中经常用到的一种实验，与物理学根据导电性对物体的分类类比。化学中也根据一定条件下的导电性实验对化合物分类。同时指出电解质是一类非常重要的化合物，学习电解质及其化合物相互反应的知识对于认识物质及其变化也是基础。
电解质溶液的物理化学性质
电解质溶液是指含有电离物质的溶液，其通常呈现出许多特殊的物理和化学性质。这些性质是由所含的电离物质种类和浓度决定的，因此电解质溶液的物理化学性质也是十分复杂和多样的，下面就为大家详细介绍一下。
1. 电导性
电解质溶液中所含电离物质能够自发地在电场的作用下发生电解，产生电离，导致电荷的移动和电流的流动。因此，电解质溶液的电导性是衡量电解质浓度和溶液中特定离子含量的重要指标。电导率可以通过在溶液中测定电流密度和应用电场之间的比率来计算，通常使用单位是siemens/meter（S/m）。
2. 水合作用
水合作用指的是溶剂（通常是水分子）与其他分子或离子之间的作用力，使其结合成复合物。在电解质溶液中，离子通常是有机离子和无机离子。离子周围的水分子围绕离子组成氢结合网络，这些网络的大小和强度与所含离子的大小和荷电性成正比。
3. 离化度
离化度是指给定浓度的电解质溶液中可电离离子的比例。这是与溶液中离子密度相关的属性。当较多的电离物质离解时，离化度会提高。
4. 活度系数
活度系数是一个强度常数，表示溶液中溶质的实际浓度与溶质名称质量浓度之间的比值。它影响了离子的活动性、扩散、计量等。从热力学的角度来看，活度系数的正常范围在0和1之间。
5. 摩尔电导率 指溶液中每个摩尔离子的电导率，是测量离子能够导电的指标。它与溶液中离子种类和密度成正比。
6. 不可逆溶液
当一个溶液的溶质分子中存在一些化学反应时，就可能会发生不可逆的反应。这种情况下，电解质的水合离子会发生不可逆的脱水、脱氢或结合作用，进而改变其物理或化学性质。
7. 溶液的渗透压
溶液的渗透压是指在一定温度下，将溶液和纯溶剂分别置于含有半透膜的两个容器中，较高浓度的溶液就会内部生成向纯溶剂方向的渗透压力。这个渗透压力是由溶质浓度（包括电解质和非离子物质）来决定的，因为其大小与浓度成正比。
8. 醇解作用
当电解质溶液中存在醇时，水合离子会和醇中的氢氧基团发生醇解反应，从而使离子的溶解度下降。这种醇解作用通常是由于溶液中的乙醇等有机化合物与水分子之间的相互作用引起的。
【弱电解质在水溶液中的电离平衡】
【电离平衡概念】
一定条件（温度、浓度）下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态（属于化学平衡）．
任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度．
【电离平衡的特征】
①逆：弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡．
②等：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．
③动：弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等，不等于零，是动态平衡．
④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．
⑤变：外界条件改变时，平衡被破坏，电离平衡发生移动．
【电离方程式的书写】
（1）强电解质用“=”，弱电解质用“⇌”
（2）多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位．
H2CO3≒H++HCO3-，HCO3-≒H++CO32-，以第一步电离为主．
NH3•H2O≒NH4++OH- Fe（OH）3≒Fe3++3OH-
（3）弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离．
NaHCO3=Na++HCO3-，HCO3-≒H++CO32-
（4）强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的．
熔融状态时：NaHSO4=Na++HSO4-；溶于水时：NaHSO4=Na++H++SO42-． 【例2】室温下，对于pH和体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液，分别采取下列措施，有关叙述正确的是（ ）
A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大
B．温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变
C．加水稀释两倍后，两溶液的pH均减小
D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多
【解析】盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以醋酸溶液中存在电离平衡，升高温度能促进弱电解质电离，pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，不同的酸和相同金属反应，生成氢气的速率与溶液中离子浓度成正比．
