师：同学们，今天我们复习的内容是弱电解质的电离平衡。先来看个生活小常识，家里的热水瓶或热水壶用久了会有水垢，怎么去除呢？资料显示，水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。可以在水壶中加几勺热食醋，轻轻摇晃，半小时后用清水洗净。如果水垢成分是碳酸钙，也可用纯碱溶液倒在水壶中烧煮来去除。

　　为什么要用热的食醋除水垢？为什么不用盐酸？这就需要思考几个问题：氯化氢和醋酸有何本质区别？如何证明醋酸部分电离？醋酸的电离平衡受哪些因素影响？怎样证明醋酸是弱电解质？

　　先看第一个问题，氯化氢和醋酸有何本质区别？从组成看，它们都属于酸；从结构看，都是共价化合物；从是否电离角度看，都是电解质。那如何区分呢？通过两个实验鉴别。

　　第一个实验，导电性实验。室温下，测定浓度均为0.1摩尔每升的盐酸和醋酸的导电性，实验装置图如图所示。实验发现，与盐酸相连的灯泡更亮，与醋酸相连的灯泡较暗，说明相同条件下盐酸导电能力更强。

　　第二个实验，室温下用pH计测量浓度均为0.1摩尔每升的盐酸和醋酸的pH。测得0.1摩尔每升的盐酸pH为1.00，0.1摩尔每升的醋酸pH为2.72。为何有这样的差异？从微观分析，氯化氢分子在水分子作用下完全电离，生成氯离子和水合氢离子；而醋酸在水分子作用下，只有一部分醋酸分子电离，生成醋酸根离子和水合氢离子。所以在盐酸中，氢离子浓度与原氯化氢浓度相同；在醋酸溶液中，氢离子浓度小于原醋酸分子浓度。也就是说，氯化氢在水中完全电离，醋酸在水中部分电离，这就是两者本质区别。根据电离程度不同，我们把醋酸归为弱电解质，强酸、氯化铵归为强电解质。醋酸部分电离，氯化铵在水溶液中全部电离。

　　那如何证明醋酸是部分电离的？前面实验2已证明，测定0.1摩尔每升的醋酸时，溶液pH为2.72，即氢离子浓度小于醋酸分子浓度，说明醋酸部分电离，且条件不变时，该醋酸溶液pH恒定。为什么条件不变时醋酸溶液pH恒定？从微观角度分析，在醋酸溶液中，醋酸分子不断电离产生醋酸根离子和水合氢离子，同时醋酸根离子和水合氢离子也会结合生成醋酸分子，当二者速率相等时达到平衡。此时，从宏观上看，离子和分子浓度保持恒定，说明醋酸溶液存在电离平衡，这是个动态平衡，宏观上各成分浓度不变，与化学平衡特征相同。

　　请同学们根据这些数据，计算一下醋酸的电离度和电离平衡常数。我们可以通过三段分析法计算。已知起始时醋酸浓度为0.1摩尔每升，醋酸根离子、氢离子浓度均为0，达到平衡时溶液pH为2.72，即平衡时氢离子浓度为10的 - 2.72次方。同时，醋酸根离子浓度与氢离子浓度相等，所以氢离子、醋酸根离子转化浓度均为10的 - 2.72次方。根据转化量之比等于计量数之比，醋酸转化浓度也为10的 - 2.72次方，那么平衡时醋酸浓度为0.1减去10的 - 2.72次方。根据电离度计算公式，可算出该条件下醋酸电离度为1.91%。再根据电离平衡常数表达式，算出该条件下醋酸的电离平衡常数为1.75乘以10的 - 5次方。从这两个数据可知，醋酸电离程度很小。

　　哪些因素会影响醋酸的电离平衡呢？通过一系列实验探究。做对照实验，在三个烧杯中各加入50毫升0.1摩尔每升的醋酸溶液，并用pH传感器测定溶液pH。

　　探究实验一，将第一个烧杯中的醋酸溶液稀释为500毫升，再测pH。

　　探究实验二，将第二个烧杯放在热水浴中稍微加热，用温度计测量温度，再测pH。

　　探究实验三，在第三个烧杯中加入少量醋酸铵晶体，用玻璃棒搅拌，待晶体溶解后再测pH。

　　通过实验得到一系列数据，下面分析醋酸电离平衡受哪些因素影响以及如何影响。

　　先看一定温度、一定浓度醋酸溶液稀释时pH的变化。从表格数据可知，50毫升0.1摩尔每升的醋酸溶液pH约为2.72，加水稀释后，醋酸溶液pH变大，氢离子浓度减小。但看最后一列数据，加水稀释后，氢离子物质的量增加，说明加水稀释平衡向正反应方向移动，所以氢离子物质的量增大。

　　再看表格2数据，根据加水稀释后浓度变为原来1/10（即0.01摩尔每升）的醋酸溶液pH值，计算出它的电离度和电离平衡常数。可以看出，加水稀释后，虽然氢离子浓度减小，但电离度增大，电离平衡常数不变。由此得出结论：其他条件不变时，加水稀释电离度增大，电离平衡常数不变。

　　看第三组数据，不同温度条件下0.1摩尔每升醋酸溶液的pH值。随着温度升高，醋酸pH值逐渐减小，说明氢离子浓度增大，所以得出结论：其他条件不变时，升高温度平衡向正反应方向移动。

　　看第四组数据，加入醋酸铵晶体前后0.1摩尔每升醋酸溶液的pH值。加入醋酸铵晶体后，溶液pH值增大，说明氢离子浓度减小。因为加入醋酸铵晶体相当于增大了醋酸根离子浓度，所以平衡逆向移动，氢离子浓度减小，溶液pH值增大。由此得出结论：其他条件不变时，增大醋酸根离子浓度平衡向逆反应方向移动。

　　总结一下影响醋酸电离平衡的因素：

　　升高温度，平衡向正反应方向移动，氢离子物质的量增大，氢离子浓度增大，醋酸根离子浓度增大，醋酸分子浓度减小，电离度增大，电离平衡常数增大。

　　加水稀释，平衡向正反应方向移动，氢离子物质的量增多。但加水后溶液体积增大，且增大程度比氢离子物质的量增大程度大，所以氢离子浓度减小，醋酸根离子浓度也减小，醋酸分子浓度减小，电离度增大，由于温度不变，电离平衡常数不变。

　　加入氢氧化钠，氢氧化钠电离的氢氧根离子会与醋酸电离的氢离子反应，使氢离子浓度减小，平衡正向移动，氢离子物质的量减小，氢离子浓度减小。因平衡正向移动，所以醋酸根离子浓度增大，醋酸分子浓度减小，电离度增大，温度不变，电离平衡常数不变。

　　通入氯化氢气体，氯化氢在水分子作用下电离产生氢离子，使氢离子浓度增大，平衡逆向移动，氢离子物质的量增加，氢离子浓度增大。因平衡逆向移动，所以醋酸根离子浓度减小，醋酸分子浓度增大，电离程度减小，电离度减小，温度不变，电离平衡常数不变。

　　加入醋酸铵固体，增大了醋酸根离子浓度，平衡逆向移动，氢离子浓度减小，氢离子物质的量也减小，醋酸根离子浓度增大，醋酸分子浓度增大，电离度减小，温度不变，电离平衡常数不变。

　　加入冰醋酸，相当于增大了反应物浓度，平衡正向移动，氢离子物质的量增加，氢离子浓度增大，醋酸根离子浓度增大，醋酸分子浓度增大。根据电离度计算公式，电离度等于电离的量除以起始的量，虽然电离的量增加，但起始的量增大更多，所以加入冰醋酸，醋酸电离度减小，温度不变，电离平衡常数不变。