§5-1电解质溶液 教学目的:了解电解质电离的实质;掌握强弱电解质概念。 二、教学过程: [板]一、电解质的电离 [讲授方法]以氯化钠为例,解释离子化合物导电的机理。 以氯化氢为例,解释共价化合物导电的机理。 c1)→( 强电解质和弱电解质 在水溶液中能全部电离成阴、阳离子的电解质称为强电解质。 在水溶液中只有小部分能电离成阴、阳离子的化合物称为弱电解质
§5-1 电解质溶液 一、 教学目的：了解电解质电离的实质；掌握强弱电解质概念。 二、 教学过程： [板] 一、电解质的电离 [讲授方法]以氯化钠为例，解释离子化合物导电的机理。 以氯化氢为例，解释共价化合物导电的机理。 二、强电解质和弱电解质 在水溶液中能全部电离成阴、阳离子的电解质称为强电解质。 在水溶液中只有小部分能电离成阴、阳离子的化合物称为弱电解质
§5-2酸碱理论 教学目的:理解酸碱三大理论 教学过程 [板]一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为:在电离时所产生的阳离子全部是H的化 合物称酸;电离时所产生的阴离子全部是OH的化合物称碱。H是酸的 特征,OH是碱的特征。酸碱反应的实质就是H和OH反应生成H2O [叙]酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质。但是,它把酸碱反应只限于在水 溶液中进行,按电离理论,离开了水溶液就没有酸碱反应。事实上,有许多酸碱反应是在非水溶 液或无溶剂条件下进行的。因此,酸碱电离理论有很大的局限性。 [板]二、酸碱质子理论 质子理论认为:凡能给出质子(H)的物质都是酸,凡能接受质子 的物质都是碱 [叙]例如:HCI、NH4+、B2SO、H2POA-都是酸,因为它们都能给出质 子;Cr、NH3、hSO、SO42-、OH都是碱,因为它们都能接受质子 根据酸碱质子理论,酸给出质子以后变成碱,碱接受质子以后变成酸。 酸和碱的这种相互关系称为共轭关系。例如:
§5-2 酸碱理论 一、 教学目的：理解酸碱三大理论。 二、 教学过程： [板] 一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为：在电离时所产生的阳离子全部是 H+的化 合物称酸；电离时所产生的阴离子全部是 OH-的化合物称碱。H+是酸的 特征，OH-是碱的特征。酸碱反应的实质就是 H+和 OH-反应生成 H2O。 [叙] 酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质。但是，它把酸碱反应只限于在水 溶液中进行，按电离理论，离开了水溶液就没有酸碱反应。事实上，有许多酸碱反应是在非水溶 液或无溶剂条件下进行的。因此，酸碱电离理论有很大的局限性。 [板] 二、酸碱质子理论 质子理论认为：凡能给出质子(H+ )的物质都是酸，凡能接受质子 的物质都是碱。 [叙] 例如：HCI、NH4+、H SO2 4、H2PO4-都是酸，因为它们都能给出质 子； Cl −、NH3、HSO4 − 、SO42-、OH − 都是碱，因为它们都能接受质子。 根据酸碱质子理论, 酸给出质子以后变成碱，碱接受质子以后变成酸。 酸和碱的这种相互关系称为共轭关系。例如：
酸 质子+碱 NH+ H++ NH3 H PON H++ HPO2 H2SO. H+ HSO HSO: + H+ SO2- [板]以上这些方程式中,右边的碱是左边酸的共轭碱,左边的酸是右边 碱的共轭酸。 「例]如NH4+与NH3、H2SO与HSO、HSO-与SO2都是共轭酸碱。 [例]根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质就是共轭酸碱之间质子的传递 过程。酸碱中和反应也不一定生成水。例如:HCI和NH3的反应中 HCI+ nHi+Cl 酸1碱2酸2碱 [引深]一种物质显示酸碱性的强弱,不仅和它的本性有关,也和溶剂的 性质有关。例如NH3以水做溶剂时是弱碱,以冰醋酸做溶剂时,NH3的 碱性大大增强。这是因为冰醋酸供给质子的能力大于H2O,即NH3在冰 醋酸中容易接受质子。 课题引出]酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围,摆脱了 酸碱反应必须在水中进行的局限性。但是,质子理论只限于质子的给出 和接受,所以必须含有氢。这就不能解释不含氢的一类化合物的反应
[板] 以上这些方程式中，右边的碱是左边酸的共轭碱，左边的酸是右边 碱的共轭酸。 [例] 如 NH4 +与 NH3、H SO2 4 与 HSO4 −、HSO4 −与 SO4 2-都是共轭酸碱。 [例] 根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质就是共轭酸碱之间质子的传递 过程。酸碱中和反应也不一定生成水。例如：HCI 和 NH3的反应中 [引深] 一种物质显示酸碱性的强弱，不仅和它的本性有关，也和溶剂的 性质有关。例如 NH3以水做溶剂时是弱碱，以冰醋酸做溶剂时，NH3的 碱性大大增强。这是因为冰醋酸供给质子的能力大于 H2O，即 NH3在冰 醋酸中容易接受质子。 [课题引出] 酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围，摆脱了 酸碱反应必须在水中进行的局限性。但是，质子理论只限于质子的给出 和接受，所以必须含有氢。这就不能解释不含氢的一类化合物的反应
[板]三、酸碱电子理论 电子理论认为:凡是可以接受电子对的物质都是酸,凡是可以给出电 子对的物质都是碱。 [叙]因此,具有电子层结构不饱和的任何分子、原子或离子都可以接受 外来电子对,都可以作为酸,任何可以给出电子对的分子、原子或离子 都可以作为碱。 电子理论认为中和反应是酸和碱以配位键结合生成配位化合物的反应 酸十碱——酸碱配合物 H++:OH-H+OH H HCI+: N--H-H+N-H CI H [叙]由于在化合物中配位键普遍存在,因此根据电子理论,酸碱的范围 也极其广泛,但难以掌握酸碱的特征。 §5-2酸碱理论 三、教学目的:理解酸碱三大理论。 四、教学过程 [板]一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为:在电离时所产生的阳离子全部是H的化
[板] 三、酸碱电子理论 电子理论认为：凡是可以接受电子对的物质都是酸，凡是可以给出电 子对的物质都是碱。 [叙] 因此，具有电子层结构不饱和的任何分子、原子或离子都可以接受 外来电子对，都可以作为酸，任何可以给出电子对的分子、原子或离子 都可以作为碱。 电子理论认为中和反应是酸和碱以配位键结合生成配位化合物的反应。 [叙] 由于在化合物中配位键普遍存在，因此根据电子理论，酸碱的范围 也极其广泛，但难以掌握酸碱的特征。 §5-2 酸碱理论 三、 教学目的：理解酸碱三大理论。 四、 教学过程： [板] 一、酸碱电离理论 酸碱电离理论认为：在电离时所产生的阳离子全部是 H+的化
合物称酸;电离时所产生的阴离子全部是OH的化合物称碱。H是酸的 特征,OH是碱的特征。酸碱反应的实质就是H和OH反应生成H2O [叙]酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质。但是,它把酸碱反应只限于在水 溶液中进行,按电离理论,离开了水溶液就没有酸碱反应。事实上,有许多酸碱反应是在非水溶 液或无溶剂条件下进行的。因此,酸碱电离理论有很大的局限性。 [板]二、酸碱质子理论 质子理论认为:凡能给出质子(H)的物质都是酸,凡能接受质子 的物质都是碱 [叙]例如:HCI、NH4、H20、HPO4-都是酸,因为它们都能给出质 子;CI、NH3、SO、SO42-、OH都是碱,因为它们都能接受质子 根据酸碱质子理论,酸给出质子以后变成碱,碱接受质子以后变成酸 酸和碱的这种相互关系称为共轭关系。例如: 酸。质子十碱 HCI =H++ NHA +H NH HPOA F H++ HPOz H2SO, P H++ HSOa HSO, F H+ SOa [板]以上这些方程式中,右边的碱是左边酸的共轭碱,左边的酸是右边 碱的共轭酸。 例]如NH4与NH3、H2SO4与BSO、HSO与SO42都是共轭酸碱
合物称酸；电离时所产生的阴离子全部是 OH-的化合物称碱。H+是酸的 特征，OH-是碱的特征。酸碱反应的实质就是 H+和 OH-反应生成 H2O。 [叙] 酸碱电离理论从物质的化学组成上揭示了酸碱的本质。但是，它把酸碱反应只限于在水 溶液中进行，按电离理论，离开了水溶液就没有酸碱反应。事实上，有许多酸碱反应是在非水溶 液或无溶剂条件下进行的。因此，酸碱电离理论有很大的局限性。 [板] 二、酸碱质子理论 质子理论认为：凡能给出质子(H+ )的物质都是酸，凡能接受质子 的物质都是碱。 [叙] 例如：HCI、NH4+、H SO2 4、H2PO4-都是酸，因为它们都能给出质 子； Cl −、NH3、HSO4 − 、SO42-、OH − 都是碱，因为它们都能接受质子。 根据酸碱质子理论, 酸给出质子以后变成碱，碱接受质子以后变成酸。 酸和碱的这种相互关系称为共轭关系。例如： [板] 以上这些方程式中，右边的碱是左边酸的共轭碱，左边的酸是右边 碱的共轭酸。 [例] 如 NH4 +与 NH3、H SO2 4 与 HSO4 −、HSO4 −与 SO4 2-都是共轭酸碱
[例]根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质就是共轭酸碱之间质子的传递 过程。酸碱中和反应也不一定生成水。例如:HCI和NH3的反应中 HCl+NH-NH+Cl 酸1碱2酸2碱 [引深]一种物质显示酸碱性的强弱,不仅和它的本性有关,也和溶剂的 性质有关。例如NH3以水做溶剂时是弱碱,以冰醋酸做溶剂时,NH3的 碱性大大增强。这是因为冰醋酸供给质子的能力大于H2O,即NH3在冰 醋酸中容易接受质子。 课题引岀]酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围,摆脱了 酸碱反应必须在水中进行的局限性。但是,质子理论只限于质子的给出 和接受,所以必须含有氢。这就不能解释不含氢的一类化合物的反应。 [板]三、酸碱电子理论 电子理论认为:凡是可以接受电子对的物质都是酸,凡是可以给出电 子对的物质都是碱 「叙]因此,具有电子层结构不饱和的任何分子、原子或离子都可以接受 外来电子对,都可以作为酸,任何可以给出电子对的分子、原子或离子 都可以作为碱。 电子理论认为中和反应是酸和碱以配位键结合生成配位化合物的反应。 酸十碱—酸碱配合物
[例] 根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质就是共轭酸碱之间质子的传递 过程。酸碱中和反应也不一定生成水。例如：HCI 和 NH3的反应中 [引深] 一种物质显示酸碱性的强弱，不仅和它的本性有关，也和溶剂的 性质有关。例如 NH3以水做溶剂时是弱碱，以冰醋酸做溶剂时，NH3的 碱性大大增强。这是因为冰醋酸供给质子的能力大于 H2O，即 NH3在冰 醋酸中容易接受质子。 [课题引出] 酸碱质子理论扩大了酸碱的含义及酸碱反应的范围，摆脱了 酸碱反应必须在水中进行的局限性。但是，质子理论只限于质子的给出 和接受，所以必须含有氢。这就不能解释不含氢的一类化合物的反应。 [板] 三、酸碱电子理论 电子理论认为：凡是可以接受电子对的物质都是酸，凡是可以给出电 子对的物质都是碱。 [叙] 因此，具有电子层结构不饱和的任何分子、原子或离子都可以接受 外来电子对，都可以作为酸，任何可以给出电子对的分子、原子或离子 都可以作为碱。 电子理论认为中和反应是酸和碱以配位键结合生成配位化合物的反应
H++: OH---H+-OH H HCI+: N-H H+N-H CI [叙]由于在化合物中配位键普遍存在,因此根据电子理论,酸碱的范围 也极其广泛,但难以掌握酸碱的特征。 §5-4弱酸、弱碱溶液中氢离子浓度的计算 、教学目的:掌握一元弱酸弱碱的平衡常数、解离度、PH的计算。 教学过程 [板]一、一元弱酸、弱碱的离解平衡 1.离解常数 以HA表示一元弱酸,离解平衡式为 HA H++A 标准离解常数K° C(H/cIC(A")/cc(H)c(A) c(HA)/c° c(H4) 以BOH表示一元弱碱,离解平衡式为 BOH=B++oH 标准离解常数K份
[叙] 由于在化合物中配位键普遍存在，因此根据电子理论，酸碱的范围 也极其广泛，但难以掌握酸碱的特征。 §5-4 弱酸、弱碱溶液中氢离子浓度的计算 一、 教学目的：掌握一元弱酸弱碱的平衡常数、解离度、PH 的计算。 二、 教学过程： [板] 一、一元弱酸、弱碱的离解平衡 1．离解常数 以 HA 表示一元弱酸，离解平衡式为 标准离解常数 K a [ ( ) / ][ ( ) / ] '( ) '( ) ( ) / '( ) a c H c c A c c H c A K c HA c c HA + − + − = = 以 BOH 表示一元弱碱，离解平衡式为 标准离解常数 Kb
Rslc(B)/clcOH-)/c1 c(B)c(OH-) c(BOH)/c C(BOnD) K、κ8分别表示弱酸、弱碱的离解常数 2.离解度 已离解的弱电解质浓度 弱电解质的起始浓度 100% 3.一元弱酸、弱碱溶液中离子浓度及pH的计算 [推导]离解度、离解常数和浓度之间有一定的关系 以一元弱酸HA为例,设起始浓度为c,离解度为α,推导如下: HATH++A 起始浓度: 0 平衡浓度 (I-a) Co 代入平衡常数表达式中: K=C(H*)c(A)coacoa coa (HA c(1-a) 1-a 上式是一元弱酸溶液中α(H)计算的精确公式,但计算相当麻烦。当 电解质很弱(即对应的K"较小)时,离解度很小,可认为1-a≈1,作近似计 算时,得以下简式 c(H)=√Kco
[ ( ) / ][ ( ) / ] '( ) '( ) ( ) / '( ) b c B c c OH c c B c OH K c BOH c c BOH + − + − = = K a 、 Kb 分别表示弱酸、弱碱的离解常数。 2．离解度 3．一元弱酸、弱碱溶液中离子浓度及 pH 的计算 [推导] 离解度、离解常数和浓度之间有一定的关系。 以一元弱酸 HA 为例，设起始浓度为 c０，离解度为 α，推导如下： 起始浓度： 0 c 0 0 平衡浓度： 0 c (1 ) − 0 c 0 c 代入平衡常数表达式中： 2 0 0 0 0 '( ) '( ) ' ' '( ) ' (1 ) 1 a c H c A c c c K c HA c + − = = = − − 上式是一元弱酸溶液中 c H( ) + 计算的精确公式，但计算相当麻烦。当 电解质很弱(即对应的 K 较小)时，离解度很小，可认为 1-α≈1，作近似计 算时，得以下简式： 2 0 ' K c a = 0 / ' K c a = 0 ( ) ' a c H K c + = (5-5)
同样对于一元弱碱溶液,得到: cfOH)=√K (5-6) 式(5-5)和式(5-6)是对某一指定的弱电解质而言,因K或K为定值, 表明溶液的电离度与其浓度平方根成正比,即浓度越稀时,离解度越大 该关系称为稀释定律。 例2(1)已知25℃时,K(HAc=1.75×105。计算该温度下0.10molL的HAc溶 液中H、Ac离子的浓度以及溶液的pH,并计算该浓度下HAc的离解度;(2)如将 此溶液稀释至0010molL,求此时溶液的H离子浓度及离解度, 解:(1)HAc为弱电解质,解离平衡式为 HAc H+Ac 其始浓度co 0.10 平衡浓度c 代入平衡常数表达式中 C(H).C(Ac)x 1.75×10 0.10 K"(HAc)很小,可近似认为010-x≈0.10 x=1,75×105×010=13×103 c(H+)=c(Ac)=13×103(mol·L) pH=-lgc(H)=-lg(1.3×10)=2.89
同样对于一元弱碱溶液，得到： 2 0 ' K c b = 0 / ' K c b = - 0 c(OH ) ' K cb = (5-6) 式(5-5)和式(5-6)是对某一指定的弱电解质而言，因 K a 或 Kb 为定值， 表明溶液的电离度与其浓度平方根成正比，即浓度越稀时，离解度越大， 该关系称为稀释定律。 例 2 (1)已知 25℃时， K (HAc)=1.75×10-5。计算该温度下 0.10 mol·L-1 的 HAc 溶 液中 H+、 Ac− 离子的浓度以及溶液的 pH，并计算该浓度下 HAc 的离解度；(2)如将 此溶液稀释至 0.010 mol·L-1，求此时溶液的 H+离子浓度及离解度。 解：(1)HAc 为弱电解质，解离平衡式为 其始浓度 0 c 0.10 0 0 平衡浓度 c (0.10 ) − x x x 代入平衡常数表达式中： 2 5 '( ) '( ) '( ) 0.10 1.75 10 0.10 a c H c Ac x x K c HAc x x x + − − = = − = − K HAc ( ) 很小,可近似认为 0.10－ x ≈0.10 5 3 x 1.75 10 0.10 1.3 10 − − = = 3 1 c H c Ac mol L ( ) ( ) 1.3 10 ( ) + − − − = = 3 pH c H lg '( ) lg(1.3 10 ) 2.89 + − = − = − =
a=(1.3×10-/0.10)×100%=1.3% (2)c(H)=√175×103×0010=442×10+(mo1L-) a=(42×10/0.010)×100%=42% 例325℃时,实验测得0020molL氨水溶液的pH为1078,求它的离解常 数和离解度。 解:pH=10.78,pOH=14-10.78=3.22 c(OH)=6.0×104molL 氨水的离解平衡式为 HH,+H2O≠NH+OH 起始浓度 ca/molL 0.020 平衡浓度c/molL 0.020-6.0×10-4 6.0×10-46.0×10-4 Q=5(OH2×100%=0×10 0.0×100%=3.0% KO(NH,) c'(NH)·c'(OH) c(Nh =6.0×104×6.0×10-4 000 =1.8×10-3 [板]二、多元弱酸的离解平衡 多元弱酸在水中的离解是分步进行的。例如,氢硫酸是二元弱酸,分二步离解:
3 (1.3 10 / 0.10) 100% 1.3% − = = （2） 5 4 1 c H mol L ( ) 1.75 10 0.010 44.2 10 ( ) + − − − = = 4 (4.2 10 / 0.010) 100% 4.2% − = = 例 3 25℃时，实验测得 0.020 mol·L-1 氨水溶液的 pH 为 10.78，求它的离解常 数和离解度。 [板] 二、多元弱酸的离解平衡 多元弱酸在水中的离解是分步进行的。例如，氢硫酸是二元弱酸，分二步离解：
