电离平衡（第2课时） 课件 【高效课堂+备课精研】高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节电离平衡（第二课时）高二—2019人教版—化学—选择性必修1—第三章学习目标

1．了解电离平衡常数的意义及影响因素；能正确书写电离平衡常数表达式。2．会运用电离常数与浓度商的关系分析外界条件改变对电离平衡的影响，构建电离常数模型。3．能进行电离常数及氢离子浓度的简单计算；能用符号表征多元弱酸的电离平衡。

4．关注水溶液体系的特点，结合实验现象、数据等证据素材，初步形成认识水溶液中的离子反应与平衡的基本思路。【知识回顾】电解质根据电离程度不同强电解质弱电解质电离平衡存在电离方程式的书写电离平衡的特征电离平衡影响因素与化学平衡一样，是一个动态平衡，符合勒夏特列原理。认识电离平衡常数与化学平衡类似，当弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的弱电解质分子的浓度之比是一个常数，叫做电离平衡常数，简称电离常数。【模型类推】认识电离平衡常数

1．电离常数的意义：电离常数的大小表明弱电解质电离程度的大小，即电离常数是表征弱电解质相对强弱的特征值。【形成概念】

2．电离常数的影响因素：

与化学平衡常数一样，对于同一弱电解质的稀溶液，电离常数只与温度有关。由于弱电解质电离一般都吸热，所以升高温度能促进电离，电离常数会增大。认识电离平衡常数0.10mol·L-1CH3COOH(aq)0.00010mol·L-1CH3COOH(aq)【实验回顾】上图是上节课我们用pH传感器测定的0.10mol·L-1CH3COOH(aq)及其稀释1000倍后0.00010mol·L-1CH3COOH(aq)的pH实验数据图。

求算电离平衡常数【例题1】已知常温下，用pH传感器测得0.10mol/L醋酸溶液的pH为2.88，将该醋酸溶液稀释1000倍后，测得稀释后溶液pH为4.47，计算醋酸的电离常数Ka。起始浓度/(mol·L-1)：0.10000.10-10-2.88≈0.1【计算验证】变化浓度/(mol·L-1)：10-2.8810-2.88

10-2.88平衡浓度/(mol·L-1)：0.10-10-2.88

10-2.88

10-2.88解法1：CH3COOH

H+

+CH3COO-求算电离平衡常数【例题1】已知常温下，用pH传感器测得0.10mol/L醋酸溶液的pH为2.88，将该醋酸溶液稀释1000倍后，测得稀释后溶液pH为4.47，计算醋酸的电离常数Ka。【计算验证】起始浓度/(mol·L-1)：0.0001000变化浓度/(mol·L-1)：10-4.4710-4.47

10-4.47平衡浓度/(mol·L-1)：10-4

-10-4.47

10-4.47

10-4.47※

相同温度下，同一弱电解质的电离常数与其浓度无关。CH3COOH

H+

+CH3COO-解法2：电离常数的应用0.1mol/LCH3COOH(aq)：CH3COOH

H++CH3COO-条件改变KaQ电离平衡移动方向加水稀释加少量CH3COONH4(s)通入少量HCl(g)不变变小向右(促进电离)不变变大向左(抑制电离)3．电离常数的应用(1)判断电离平衡的移动【模型认知】借助K、Q关系来判断K＞Q，平衡正移。K＝Q，平衡状态。K＜Q，平衡逆移。稀释1倍不变变大向左(抑制电离)电离常数的应用0.1mol/LCH3COOH(aq)：CH3COOH

H++CH3COO-条件改变KaQ电离平衡移动方向加少量NaOH(s)加少量Mg升高温度变小不变变小变大不变不变向右(促进电离)向右(促进电离)向右(促进电离)3．电离常数的应用(1)判断电离平衡的移动【模型认知】借助K、Q关系来判断K＞Q，平衡正移。K＝Q，平衡状态。K＜Q，平衡逆移。【问题1】比较不同弱电解质的电离常数

有何意义？弱电解质电离常数弱电解质电离常数H2C2O4Ka1=5.6×10-2Ka2=1.5×10-4CH3COOHKa=1.75×10-5H2SO3Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8H2CO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11HFKa=6.3×10-4HClOKa=4.0×10-8HNO2Ka=5.6×10-4NH3·H2OKb=1.8×10-5某些弱电解质的电离常数(25℃)

不同弱电解质具有不同的电离常数，K值越小，表明弱电解质越难电离，所以电离常数是表征弱电解质相对强弱的特征值，可以用于比较常见弱酸(或弱碱)在相同条件下的酸性(或碱性)强弱。3．电离常数的应用(2)比较弱电解质的相对强弱电离常数的应用【学以致用】酸性：HF＞CH3COOH

＞HClO【问题2】从下列电离常数数据表中你还发现有什么特点？如何理解多元弱酸有多个电离常数？4．多元弱酸的电离(1)多元弱酸的电离常数

多元弱酸或弱碱在水中的电离是分步进行的，每一步电离都是可逆的，因此存在对应的逐级电离常数，可以依次用Ka1、Ka2、Ka3表示。多元弱酸的电离【学以致用】弱电解质电离常数弱电解质电离常数H2C2O4Ka1=5.6×10-2Ka2=1.5×10-4CH3COOHKa=1.75×10-5H2SO3Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8H2CO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11HFKa=6.3×10-4HClOKa=4.0×10-8HNO2Ka=5.6×10-4NH3·H2OKb=1.8×10-5某些弱电解质的电离常数(25℃)【问题3】比较同一种多元弱酸的逐级电离常数的数据大小，你发现什么规律？如何应用这一规律？4．多元弱酸的电离(1)多元弱酸的电离常数同一种多元弱酸的逐级电离常数之间差距较大，往往呈现Ka1>>Ka2>>Ka3的特点。因此，当计算多元弱酸中的c(H+)或比较多元弱酸的酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。(2)多元弱酸的酸性比较多元弱酸的电离【学以致用】弱电解质电离常数弱电解质电离常数H2C2O4Ka1=5.6×10-2Ka2=1.5×10-4CH3COOHKa=1.75×10-5H2SO3Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8H2CO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11HFKa=6.3×10-4HClOKa=4.0×10-8HNO2Ka=5.6×10-4NH3·H2OKb=1.8×10-5某些弱电解质的电离常数(25℃)4．多元弱酸的电离(1)多元弱酸的电离常数(2)多元弱酸的酸性比较【实验3-2】向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/LNa2CO3溶液。观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？多元弱酸的电离【实验探究】多元弱酸的电离【实验探究】实验现象：溶液中产生气泡，即放出CO2气体。实验结论：依据“强酸制弱酸”，说明CH3COOH的酸性比H2CO3强，即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。【例题2】已知25℃时，CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5。(1)当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数是否发生变化？为什么？(2)若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010mol/L，则达到电离平衡时溶液中的c(H+)

是多少？(1)

CH3COOH的电离常数不会发生变化，因为其电离常数只与温度有关，温度没变，其电离常数不变。起始浓度/(mol·L-1)：0.01000变化浓度/(mol·L-1)：c(H+)c(H+)

c(H+)解：电离常数的应用【学以致用】平衡浓度/(mol·L-1)：0.010-c(H+)c(H+)

c(H+)CH3COOH

H+

+CH3COO-(2)近似计算【例题2】已知25℃时，CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5。(1)当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数是否发生变化？为什么？(2)若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010mol/L，则达到电离平衡时溶液中的c(H+)

是多