文档文本内容
下周不上课，我们国庆见哦
第四讲
化学热力学基础（上）
10月5日
第五讲
化学热力学基础（下）
10月7日
8月20日—10月25日
10月26日21:30通过直播讲座进行抽奖
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课堂要求：
关于答疑
秋季化学实验班
第3讲课堂问题收集
酸碱理论
第3讲
酸
碱
酸的发现
酸的发现
•
17世纪末：波义尔
盐酸溶液使堇菜花花瓣变色
酸的发现
•
1771年：普利斯特里——发现氧（Oxygen）
酸的发现
•
1774年：拉瓦锡——酸素说（Oxygen）
酸的发现
•
1776年：卡文迪许——发现氢元素（Hydrogen）
酸的发现
•
1808年：戴维——电解盐酸
酸的发现
•
1887年：阿伦尼乌斯——酸碱电离理论
科(ke)学(ku)研(ban)究(zhuan)的流程
发现现象
现有理论
能否解释
看书、查文献
与同行讨论
更正理解
理解是否
正确
提出新假设
修改旧理论
设计实验验证
实验结果
符合预期
分析原因
调整假设
提出新理论
解决问题
否
是
否
否
是
是
阿伦尼乌斯酸碱理论
第1节
瑞典化学家阿伦尼乌斯（Arrhenius）基于化合物在水
中电离过程，于1884年提出酸碱电离理论。
一、酸碱电离理论
瑞典化学家阿伦尼乌斯（Arrhenius）基于化合物在水
中电离过程，于1884年提出酸碱电离理论。
一、酸碱电离理论
• Arrhenius酸：在水中电离出的阳离子全部为H+的化合物。
• Arrhunius碱：在水中电离出的阴离子全部为OH-的化合物。
• 酸碱反应：Arrhenius酸和Arrhunius碱中和生成盐和水。
意义：首次提出酸、碱、盐的科学定义。
一、酸碱电离理论
意义：首次提出酸、碱、盐的科学定义。
局限：
①只适用于水溶液，非水体系无法应用
②不能解释如Na2CO3、AlCl3等物质水溶液为何呈现酸碱性。
一、酸碱电离理论
水中氢离子的存在状态：溶剂合质子
一、酸碱电离理论
水中氢离子的存在状态：溶剂合质子
一、酸碱电离理论
H+ + H2O = H3O+
二、酸碱的溶剂理论
1905年美国化学家富兰克林（E. C. Franklin）提出酸
碱溶剂理论。
二、酸碱的溶剂理论
1905年美国化学家富兰克林（E. C. Franklin）提出酸
碱溶剂理论。
• Franklin酸：凡是能够电离产生溶剂合正离子物质的为酸。
• Franklin碱：凡是能够电离产生溶剂负离子的物质为碱。
• 酸碱反应：Franklin酸和Franklin碱中和生成盐和溶剂。
意义：扩展了酸碱的范畴，可在非水溶液中使用
局限：
①只适用于溶剂能解离成正负离子的系统
②无法适用于无溶剂体系（如：NH3+HCl→NH4Cl）
二、酸碱的溶剂理论
布朗斯特酸碱理论
第2节
丹麦化学家布朗斯特（J. N. Brönsted ）和英国化学家
劳莱（T. M. Lorry）基于质子的得失，于1923年分别独立
提出酸碱质子理论。
一、酸碱质子理论
丹麦化学家布朗斯特（J. N. Brönsted ）和英国化学家
劳莱（T. M. Lorry）基于质子的得失，于1923年分别独立
提出酸碱质子理论。
一、酸碱质子理论
• Brönsted酸：凡是能给出质子的物质（包括分子、离子等）
• Brönsted碱：凡是能接受质子的物质（包括分子、离子等）
• 两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物质。
根据酸碱质子理论，判断下列物种哪些是酸（填“1”），
哪些是碱（填“2”），哪些是两性物质（填“3”）。
例题一
1. H2S
2. HCl
3. H2PO4
-
7. SO4
2-
8. OH-
9. OAc-
4. NH3
5. CO3
2-
6. NO2
-
例题一
1. H2S（1）
2. HCl （1）
3. H2PO4
- （3）
7. SO4
2- （2 ）
8. OH- （3）
9. OAc- （2）
4. NH3 （3）
5. CO3
2- （2）
6. NO2
- （2）
根据酸碱质子理论，判断下列物种哪些是酸（填“1”），
哪些是碱（填“2”），哪些是两性物质（填“3”）。
二、共轭酸碱对
HA + H2O = H3O+ + A−
二、共轭酸碱对
HA + H2O = H3O+ + A−
• 正反应：
HA：给出H+，为酸
H2O：接受H+，为碱
二、共轭酸碱对
HA + H2O = H3O+ + A−
• 正反应：
HA：给出H+，为酸
H2O：接受H+，为碱
• 逆反应：
H3O+：给出H+，为酸
A-：接受H+，为碱
二、共轭酸碱对
HA + H2O = H3O+ + A−
• 正反应：
HA：给出H+，为酸
H2O：接受H+，为碱
• 逆反应：
H3O+：给出H+，为酸
A-：接受H+，为碱
• 共轭酸碱对：彼此只差一个质子，可相互转化的一对酸碱
二、共轭酸碱对
HA + H2O = H3O+ + A−
• 正反应：
HA：给出H+，为酸
H2O：接受H+，为碱
• 逆反应：
H3O+：给出H+，为酸
A-：接受H+，为碱
• 共轭酸碱对：彼此只差一个质子，可相互转化的一对酸碱
• HA（共轭酸）-A-（共轭碱）
• H3O+（共轭酸）-H2O（共轭碱）
二、共轭酸碱对
• 对于两性物质：
H3O+
H2O
OH-
H2CO3
HCO3-
CO32-
H3PO4
H2PO4-
HPO42-
PO43-
例题二
1. NH3
2. NH2
-
3. NH2-
4. H2O
5. HI
指出下列各物种的共轭酸或共轭碱：
例题二
1. NH3（共轭酸：NH4
+；共轭碱：NH2
-）
2. NH2
-（共轭酸：NH3；共轭碱：NH2-）
3. NH2-（共轭酸：NH2
-；共轭碱：N3-）
4. H2O（共轭酸：H3O+ ；共轭碱：OH-）
5. HI（共轭碱：I-）
指出下列各物种的共轭酸或共轭碱：
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（1）𝑘= −
2.303
18.60 min ∙lg 1.274 = −1.302 × 10−2
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（2）Δr𝐻m
⊖= −161.5 kJ ∙mol-1 × 2 = −323 kJ ∙mol−1
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（3）𝑇= Δr𝐻m
⊖
Δr𝑆m
⊖= −2.1 kJ ∙mol−1 × 103 J ∙kJ−1
-7.2 J ∙mol−1 ∙K−1
= 291.7 K
三、酸碱反应
• 醋酸的电离：
半反应2：H+ + H2O = H3O+
半反应1：HAc = H+ + Ac−
总反应：HAc + H2O = H3O+ + Ac−
三、酸碱反应
• 醋酸的电离：
半反应2：H+ + H2O = H3O+
半反应1：HAc = H+ + Ac−
总反应：HAc + H2O = H3O+ + Ac−
酸1
碱2
酸2
碱1
三、酸碱反应
• 醋酸的电离：
半反应2：H+ + H2O = H3O+
半反应1：HAc = H+ + Ac−
总反应：HAc + H2O = H3O+ + Ac−
酸1
碱2
酸2
碱1
• 氨水的电离：
半反应2：NH3 + H+ = NH4
+
半反应1：H2O = H+ + OH−
总反应：NH3 + H2O = NH4
+ + OH−
三、酸碱反应
• 醋酸的电离：
半反应2：H+ + H2O = H3O+
半反应1：HAc = H+ + Ac−
总反应：HAc + H2O = H3O+ + Ac−
酸1
碱2
酸2
碱1
• 氨水的电离：
半反应2：NH3 + H+ = NH4
+
半反应1：H2O = H+ + OH−
总反应：NH3 + H2O = NH4
+ + OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
三、酸碱反应
• 盐类的水解反应：
Na2CO3：CO3
2−+ H2O = HCO3
−+ OH−
NH4Cl：NH4
+ + H2O = NH3 + H3O+
三、酸碱反应
• 盐类的水解反应：
Na2CO3：CO3
2−+ H2O = HCO3
−+ OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
NH4Cl：NH4
+ + H2O = NH3 + H3O+
酸1
碱2
碱1
酸2
三、酸碱反应
• 盐类的水解反应：
Na2CO3：CO3
2−+ H2O = HCO3
−+ OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
NH4Cl：NH4
+ + H2O = NH3 + H3O+
酸1
碱2
碱1
酸2
酸碱之间质子的传递，是两个共轭酸碱对共同作用的结果
三、酸碱反应
• 水的电离：
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
三、酸碱反应
• 水的电离：
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
三、酸碱反应
• 水的电离：
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
本质上，水的电离反应是溶剂分子之间的质子传递过程。许多纯溶
剂中均有这一过程，因此该反应称作溶剂的质子自递反应，这一类能够
传递质子的溶剂称为质子溶剂。
三、酸碱反应
• 水的电离：
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
本质上，水的电离反应是溶剂分子之间的质子传递过程。许多纯溶
剂中均有这一过程，因此该反应称作溶剂的质子自递反应，这一类能够
传递质子的溶剂称为质子溶剂。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
三、酸碱反应
• 水的电离：
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
碱1
酸2
酸1
碱2
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
碱1
酸2
酸1
碱2
本质上，水的电离反应是溶剂分子之间的质子传递过程。许多纯溶
剂中均有这一过程，因此该反应称作溶剂的质子自递反应，这一类能够
传递质子的溶剂称为质子溶剂。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
碱1
酸2
酸1
碱2
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
碱1
酸2
酸1
碱2
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−𝐾w = H3O+ ∙OH−
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−𝐾w = H3O+ ∙OH−
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
𝐾NH3 = NH4
+ ∙NH2
−
𝐾H2SO4 = H3SO4
+ ∙HSO4
−
𝐾C2H5OH = C2H5OH2
+ ∙C2H5O−
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−𝐾w = H3O+ ∙OH−
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
𝐾NH3 = NH4
+ ∙NH2
−
𝐾H2SO4 = H3SO4
+ ∙HSO4
−
𝐾C2H5OH = C2H5OH2
+ ∙C2H5O−
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−𝐾w = H3O+ ∙OH−
任意溶剂(HS)：HS + HS = H2S+ + S−
三、酸碱反应
• 质子自递常数：
NH3：NH3 + NH3 = NH4
+ + NH2
−
与水类似，其他质子溶剂的质子自递反应强弱也可用类似溶度积的
形式表示。称为溶剂的质子自递常数。
H2SO4：H2SO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + HSO4
−
C2H5OH：C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2
+ + C2H5O−
𝐾NH3 = NH4
+ ∙NH2
−
𝐾H2SO4 = H3SO4
+ ∙HSO4
−
𝐾C2H5OH = C2H5OH2
+ ∙C2H5O−
H2O：H2O + H2O = H3O+ + OH−𝐾w = H3O+ ∙OH−
任意溶剂(HS)：HS + HS = H2S+ + S−𝐾S = H2S+ ∙S−
例题三
液氨的质子自递常数为1.0×10-33，求液氨中铵根离子的浓度。
例题三
液氨的质子自递常数为1.0×10-33，求液氨中铵根离子的浓度。
解：由质子自递常数定义，有：
𝐾NH3 = NH4
+ ∙NH2
−
根据物料守恒有：
NH4
+ = NH2
−
则：
NH4
+ =
𝐾NH3 =
1.0 × 10−33 = 3.2 × 10−17
如何描述Brönsted酸碱的强弱？
四、酸碱的强度
酸碱的强度即酸给出质子或碱得到质子的能力的强弱。
四、酸碱的强度
定性判断：
酸碱的强度即酸给出质子或碱得到质子的能力的强弱。
四、酸碱的强度
定性判断：
酸越容易给出质子，酸性越强；
碱越容易接受质子，碱性越强。
酸碱的强度即酸给出质子或碱得到质子的能力的强弱。
四、酸碱的强度
定性判断：
酸越容易给出质子，酸性越强；
碱越容易接受质子，碱性越强。
酸碱的强度即酸给出质子或碱得到质子的能力的强弱。
定量判断：
四、酸碱的强度
定性判断：
酸越容易给出质子，酸性越强；
碱越容易接受质子，碱性越强。
酸碱的强度即酸给出质子或碱得到质子的能力的强弱。
定量判断：酸（碱）的解离常数
用于衡量酸（碱）在溶剂中给出（接受）质子能力的大小。
Ka越大，酸性越强；Kb越大，碱性越强。
四、酸碱的强度
水溶液中：
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
HA + H2O = H3O+ + A−
水溶液中：
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
HA + H2O = H3O+ + A−
𝐾a = H3O+ A−
HA
水溶液中：
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
• 对于任意碱（B）：
HA + H2O = H3O+ + A−
𝐾a = H3O+ A−
HA
B + H2O = BH+ + OH−
水溶液中：
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
• 对于任意碱（B）：
HA + H2O = H3O+ + A−
𝐾a = H3O+ A−
HA
B + H2O = BH+ + OH−
𝐾b = BH+ OH−
B
水溶液中：
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
• 对于任意碱（B）：
HA + H2O = H3O+ + A−
𝐾a = H3O+ A−
HA
B + H2O = BH+ + OH−
𝐾b = BH+ OH−
B
水溶液中：
对于其他质子溶剂（HS）：
HA + HS = H2S+ + A−
B + HS = BH+ + S−
四、酸碱的强度
• 对于任意酸（HA）：
• 对于任意碱（B）：
HA + H2O = H3O+ + A−
𝐾a = H3O+ A−
HA
B + H2O = BH+ + OH−
𝐾b = BH+ OH−
B
水溶液中：
对于其他质子溶剂（HS）：
HA + HS = H2S+ + A−
𝐾a = H2S+ A−
HA
B + HS = BH+ + S−
𝐾b = BH+ S−
B
四、酸碱的强度
水溶液中：
四、酸碱的强度
水溶液中：
•
注意事项：
1. 酸、碱的电离平衡常数只是温度的函数。
四、酸碱的强度
水溶液中：
•
注意事项：
1. 酸、碱的电离平衡常数只是温度的函数。
2. 强酸（碱）也有电离平衡常数，但在水溶
液中一般> 107，故认为完全电离。
四、酸碱的强度
水溶液中：
•
注意事项：
1. 酸、碱的电离平衡常数只是温度的函数。
2. 强酸（碱）也有电离平衡常数，但在水溶
液中一般> 107，故认为完全电离。
3. 酸（碱）的强弱划分并非一成不变，溶剂
不同，酸（碱）的强弱划分会有区别。
四、酸碱的强度
水溶液中：
•
注意事项：
1. 酸、碱的电离平衡常数只是温度的函数。
2. 强酸（碱）也有电离平衡常数，但在水溶
液中一般> 107，故认为完全电离。
3. 酸（碱）的强弱划分并非一成不变，溶剂
不同，酸（碱）的强弱划分会有区别。
4. 同一条件下，不同物质酸（碱）性强弱的
顺序不会发生改变。
四、酸碱的强度
拉平效应：
对于HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3等物质，由于溶剂（水）得
到质子的能力（碱性）过强，导致这些物质的电离都很完全，无法
分辨这些酸给出质子的能力，即为拉平效应，溶剂（水）称作这些
强酸的拉平试剂。
四、酸碱的强度
拉平效应：
区分效应：
对于HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3等物质，由于溶剂（水）得
到质子的能力（碱性）过强，导致这些物质的电离都很完全，无法
分辨这些酸给出质子的能力，即为拉平效应，溶剂（水）称作这些
强酸的拉平试剂。
更换一种溶剂，使得物质的酸（碱）性强度出现差别的效应称
为区分效应，这种溶剂也称为区分溶剂。
例题四
1. CH3COOH
2. H2SO4
3. HNO3
4. HClO4
5. HCl
6. HF
排出下列各酸在醋酸中的酸强度次序
例题四
1. HClO4
2. HCl
3. H2SO4
4. HNO3
5. HF
6. CH3COOH
排出下列各酸在醋酸中的酸强度次序
例题五
1. CH3COOH
2. CO(NH2)2
3. C2H5OH
4. NaH
指出下列物质在液氨中的酸碱性为（写出反应方程式）
例题五
1. CH3COOH：CH3COOH + NH3 = CH3COO- + NH4
+
2. CO(NH2)2：H2NCONH2 + NH3 = NH4
+ + H2NCONH-
3. C2H5OH：C2H5OH + NH3 = C2H5O- + NH4
+
4. NaH：NaH + NH3 = Na+ + NH2
- + H2↑
指出下列物质在液氨中的酸碱性为（写出反应方程式）
例题六
1. HNO3
2. CH3COOH
3. HClO4
4. C2H5OH
5. CO(NH2)2
6. SO3
指出下列物质在100% H2SO4中的酸碱性为（写出反应方程式）
例题六
1. HNO3：HNO3 + 2H2SO4 = NO2
+ + 2HSO4
- + H3O+
2. CH3COOH：CH3COOH + H2SO4 = CH3COOH2
+ + HSO4
-
3. HClO4：HClO4 + H2SO4 = H3SO4
+ + ClO4
-
4. C2H5OH：C2H5OH + H2SO4 = C2H5OH2
+ + HSO4
-
5. CO(NH2)2：H2NCONH2 + H2SO4 = H2NCONH3
+ + HSO4
-
6. SO3：SO3 + H2SO4 = H2S2O7
指出下列物质在100% H2SO4中的酸碱性为（写出反应方程式）
例题七
写出下列各反应的方程式
1. 在液氨中，氨基钾与苯胺作用。
3. 硼酸溶解于硫酸中。
2. 往纯H2SO4-HNO3体系中通入HCl气体生成NO2Cl。
例题七
写出下列各反应的方程式
1. 在液氨中，氨基钾与苯胺作用。
KNH2 + C6H5NH2 = C6H5NHK + NH3
3. 硼酸溶解于硫酸中。
H3BO3 + 7H2SO4 = HB(HSO4)4 + 3H3O+ + 3HSO4
-
2. 往纯H2SO4-HNO3体系中通入HCl气体生成NO2Cl。
HNO3 + 2H2SO4 = NO2
+ + 2HSO4
- + H3O+
NO2
+ + HCl + HSO4
- = NO2Cl + H2SO4
四、酸碱的强度
对于共轭酸碱对：
四、酸碱的强度
对于共轭酸碱对：
共轭酸：HA + HS = H2S+ + A−
𝐾a = H2S+ A−
HA
共轭碱：A−+ HS = HA + S−
𝐾b = HA S−
A−
四、酸碱的强度
对于共轭酸碱对：
共轭酸：HA + HS = H2S+ + A−
𝐾a = H2S+ A−
HA
共轭碱：A−+ HS = HA + S−
𝐾b = HA S−
A−
𝐾a ∙𝐾b = H2S+ A−
HA
∙HA S−
A−
= H2S+ ∙S−= 𝐾S
四、酸碱的强度
对于共轭酸碱对：
共轭酸：HA + HS = H2S+ + A−
𝐾a = H2S+ A−
HA
共轭碱：A−+ HS = HA + S−
𝐾b = HA S−
A−
𝐾a ∙𝐾b = H2S+ A−
HA
∙HA S−
A−
= H2S+ ∙S−= 𝐾S
即共轭酸碱对酸、碱电离常数的乘积为一定值，为溶剂
的质子自递常数
四、酸碱的强度
对于共轭酸碱对：
共轭酸：HA + HS = H2S+ + A−
𝐾a = H2S+ A−
HA
共轭碱：A−+ HS = HA + S−
𝐾b = HA S−
A−
𝐾a ∙𝐾b = H2S+ A−
HA
∙HA S−
A−
= H2S+ ∙S−= 𝐾S
即共轭酸碱对酸、碱电离常数的乘积为一定值，为溶剂
的质子自递常数
故：共轭酸酸性越强，对应共轭碱碱性越弱。反之亦然。
意义：
①扩充酸、碱的范围，可以为阳离子、阴离子或中性分子。
②酸、碱不再是割裂的两类物质，其含义具有相对性。
③扩充应用环境，非水体系、无溶剂条件下的酸碱反应也可
以解释。
五、小结
意义：
①扩充酸、碱的范围，可以为阳离子、阴离子或中性分子。
②酸、碱不再是割裂的两类物质，其含义具有相对性。
③扩充应用环境，非水体系、无溶剂条件下的酸碱反应也可
以解释。
局限：
①无法解释金属离子水溶液的酸碱性问题
②没有解释酸、碱及其反应的结构本质
五、小结
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（4）
ln
9.8 × 10-8 Pa-1 ∙s-1
1.70 × 10−8 Pa−1∙s−1 = −
Ea
8.314 J ∙mol-1 ∙K-1 × 10-3 kJ ∙J−1 ∙
1
1030 K −
1
970 K
解得：Ea = −243 kJ ∙mol−1
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（5）𝐾= 0.5442
1-0.272 = 0.406
送命时间到~
判断下列计算步骤的有效数字修约是否正确。
A、正确；
B、错误
（6）𝐾=
2.4 × 10-14
1.01 × 105 -6 = 2.5 × 1016
路易斯酸碱理论
第3节
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• 配位键：配位键是特殊的共价键。由一方提供电子（孤
电子对或π电子），另一方接受电子（空轨道），形成
配位键。配位键形成后与共价键无异。
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• 配位键：配位键是特殊的共价键。由一方提供电子（孤
电子对或π电子），另一方接受电子（空轨道），形成
配位键。配位键形成后与共价键无异。
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• 配位化合物：由提供孤电子对（NH3、H2O、X-）或π电
子（C2H4、C5H6、C6H6）的物种与提供空轨道（一般为
金属原子或离子、缺电子化合物）的物种通过配位键相
连，组成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• Lewis酸：能够接受孤对电子或π电子的物质。
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• Lewis酸：能够接受孤对电子或π电子的物质。
①正离子、金属离子：H+、Mn+、R+、NO2+
②缺电子化合物：BF3、AlCl3、SO3
③分子中的极性基团（了解）：羰基、氰基
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• Lewis碱：能够给出孤对电子或π电子的物质。
美国化学家路易斯（G. N. Lewis）基于化合物能否给
出或接受孤对电子，于1923年提出酸碱电子理论。
一、酸碱电子理论
• Lewis碱：能够给出孤对电子或π电子的物质。
①负离子：X-、OH-、烷氧负离子（RO-）
②孤电子对给体：氨、胺、醇、醚、硫醇、二氧化碳
③π电子给体：烯烃、炔烃、芳香化合物
例题八
根据酸碱电子理论，判断下列物种哪些是酸（填“1”），
哪些是碱（填“2”）。
1. CH3COOH
2. NO2
-
3. HNO2
7. SiCl4
8. BF3
9. AlCl3
4. NH2
-
5. Br2
6. NO2
+
例题八
根据酸碱电子理论，判断下列物种哪些是酸（填“1”），
哪些是碱（填“2”）。
1. CH3COOH（1）
2. NO2
- （2）
3. HNO2（1）
7. SiCl4（1）
8. BF3（1）
9. AlCl3（1）
4. NH2
- （2）
5. Br2（2）
6. NO2
+（1）
二、酸碱反应
• 酸碱反应：Lewis酸与Lewis碱反应生成酸碱加合物。
例题九
下列化合物谁是更强的路易斯酸？说明理由。
1. (CH3)3B
2. BCl3
3. BF3
例题九
下列化合物谁是更强的路易斯酸？说明理由。
(CH3)3B < BCl3 < BF3
三、小结
意义：
①极大扩展了酸、碱的范围。
②将酸碱的定义和反应延伸至非质子体系。
③揭示了酸碱反应的结构本质。
三、小结
意义：
①极大扩展了酸、碱的范围。
②将酸碱的定义和反应延伸至非质子体系。
③揭示了酸碱反应的结构本质。
局限：
①对酸、碱的定义过于广泛，不易表达和掌握酸碱的特征。
②需要掌握结构化学的知识，不够简明易懂。
③常用于有机化学中解释各种电子反应的变化规律。
软硬酸碱理论
第4节
美国化学家皮尔森（R. Pearson）在Lewis酸碱理论的
基础上，基于Lewis酸碱得失电子对的难易程度，于1963年
提出酸碱电子理论。
一、软硬酸碱理论
一、软硬酸碱理论
化学键与极化
离子键的理想情况是离子的电子云分布呈球形对称。
实际上，离子在周围异电荷离子电场的作用下被诱导极化，
或多或少也会发生电子云变形而偏离原来的球形分布，这
一现象称为离子的极化。
一、软硬酸碱理论
化学键与极化
离子键的理想情况是离子的电子云分布呈球形对称。
实际上，离子在周围异电荷离子电场的作用下被诱导极化，
或多或少也会发生电子云变形而偏离原来的球形分布，这
一现象称为离子的极化。
一、软硬酸碱理论
离子变形性——在外电场作用下电子云变形的能力
取决于离子的核电荷对外层电子吸引的紧密程度和离
子的电子层数，离子半径越大，变形性越大。负离子价数
越高，变形性越大；正离子价数越高，变形性越小。一般
负离子变形性比正离子大得多。
一、软硬酸碱理论
离子极化能力——对周围离子电子云施加的电场强度
离子势：离子所带电荷数与离子半径的比值。通常，正离
子的离子势高于负离子。
𝜑= 𝑍
𝑟
一、软硬酸碱理论
离子极化能力——对周围离子电子云施加的电场强度
离子势：离子所带电荷数与离子半径的比值。通常，正离
子的离子势高于负离子。
𝜑= 𝑍
𝑟
通常只考虑正离子对负离子的极化。
一、软硬酸碱理论
离子极化能力——对周围离子电子云施加的电场强度
一、软硬酸碱理论
硬酸（碱）：具有较高电荷密度、较小半径的粒子。
一、软硬酸碱理论
硬酸（碱）：具有较高电荷密度、较小半径的粒子。
• 常见硬酸：碱金属、碱土金属；Cr3+、Al3+、Ti4+、Fe3+等
高价过渡金属离子，H+。
一、软硬酸碱理论
硬酸（碱）：具有较高电荷密度、较小半径的粒子。
• 常见硬酸：碱金属、碱土金属；Cr3+、Al3+、Ti4+、Fe3+等
高价过渡金属离子，H+。
• 常见硬碱：F-、Cl-、NH3、O2-、OH-、H2O、CH3COO-、
PO4
3-、SO4
2-、CO3
2-、ClO4
-、NO3
-等。
一、软硬酸碱理论
软酸（碱）：具有较低电荷密度、较大半径的粒子。
一、软硬酸碱理论
软酸（碱）：具有较低电荷密度、较大半径的粒子。
• 常见软酸：Pd2+、Pt2+、Cu+、Ag+、Au+、Cd2+、Hg2+
等过渡金属低价离子。
一、软硬酸碱理论
软酸（碱）：具有较低电荷密度、较大半径的粒子。
• 常见软酸：Pd2+、Pt2+、Cu+、Ag+、Au+、Cd2+、Hg2+
等过渡金属低价离子。
• 常见软碱：S2-、I-、CN-、SCN-、S2O3
2-、H-、CO、
C2H4等低价非金属离子或π电子给体。
一、软硬酸碱理论
交界酸（碱）：介于软硬酸之间。
一、软硬酸碱理论
交界酸（碱）：介于软硬酸之间。
• 常见交界酸：Cr2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、
Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+等。
一、软硬酸碱理论
交界酸（碱）：介于软硬酸之间。
• 常见交界酸：Cr2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、
Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+等。
• 常见交界碱：N3
-、Br-、NO2
-、N2、SO3
2-等。
一、软硬酸碱理论
交界酸（碱）：介于软硬酸之间。
• 常见交界酸：Cr2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、
Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+等。
• 常见交界碱：N3
-、Br-、NO2
-、N2、SO3
2-等。
硬
交界
软
一、软硬酸碱理论
软硬酸碱在周期表中的位置：
硬亲硬，软亲软，不软不硬没人亲
二、酸碱反应——HSAB原理
二、酸碱反应——HSAB原理
解释化合物溶解性：
AgF > AgCl > AgBr > AgI
二、酸碱反应——HSAB原理
解释化合物溶解性：
判断化合物稳定性：
AgF > AgCl > AgBr > AgI
二、酸碱反应——HSAB原理
判断异构体的稳定性：
异腈为何容易重排：R-NC →R-CN
二、酸碱反应——HSAB原理
判断异构体的稳定性：
判断有机反应位点：
异腈为何容易重排：R-NC →R-CN
课堂总结
酸碱理论
酸碱电离理论
酸、碱定义
酸碱反应
酸碱质子理论
酸、碱定义
共轭酸碱对
酸碱反应
酸碱的强度
拉平效应
区分效应
酸碱电子理论
配合物与配位键
酸、碱定义
酸碱反应
软硬酸碱理论
离子极化
软、硬、交界
HSAB原理
课后练习
1.
练习任务：练习册2、3、6+整理笔记。
2.
目的：巩固酸碱质子理论、锻炼解决陌生问题的能力。
3.
考试占比：本讲内容在考试中会以方程式书写、规律解释等形
式考察。此外酸碱反应是理解众多无机元素化学、有机化学反
应规律的基础，是非常重要的前导知识，务必做到透彻理解。
练习不多，认真完成哟~
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每周、每科（报名秋季班）3-5个题：
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