3.1 电离平衡 课件 -高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二化学选择性必修一第三章水溶液中的离子反应与平衡新化县第一中学主讲人：蔡威电离平衡【旧知回顾】电解质非电解质在________或__________下能够导电的__________水溶液熔融状态化合物在________和__________下均不能够导电的__________水溶液熔融状态化合物单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质酸、碱、盐、活泼金属氧化物、少数有机物、水【类别】【类别】非金属氧化物、大多有机物(蔗糖、酒精等）、NH33.1

电离平衡【练一练】下列物质中：①NaOH溶液②NaCl③盐酸④CO2

⑤CaCO3⑥Fe⑦硫酸⑧乙醇⑨融熔CaCl2⑩Na2O能导电的物质是：

；属于电解质的是：

；属于非电解质的是：

；①③⑥⑨②⑤⑦⑨⑩④⑧3.1

电离平衡盐酸主要用于卫生清洁，如洁厕剂的主要成分是盐酸(HCl)，为什么不用醋酸(CH3COOH)？为什么除水垢用醋酸(CH3COOH)、而不用盐酸(HCl)。3.1

电离平衡0.1mol/LHCl0.1mol/LCH3COOHpH值pH=1pH≈30.1mol/L盐酸pH＝10.1mol/L醋酸pH＝3【实验3-1】3.1

电离平衡0.1mol/LHCl0.1mol/LCH3COOH导电能力强弱离子浓度：0.1mol/L盐酸＞0.1mol/L醋酸溶质电离有差异【实验3-1】3.1

电离平衡思考与交流影响溶液导电性的因素：①水溶液中自由移动的离子总浓度②离子总浓度相同时，看离子所带的电荷数③与温度也有关3.1

电离平衡0.1mol/LHCl0.1mol/LCH3COOH与镁条反应产生气泡速度较快产生气泡速度较慢【实验3-1】3.1

电离平衡根据实验现象，讨论下列问题Mg+2H+=Mg2++H2↑反应速率不同，pH不同，说明盐酸和醋酸中的H+浓度是不同的。说明HCl和CH3COOH的电离程度不同。问题思考(1)镁条和酸的反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？(2)当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？怎么判断？(3)为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中，H+浓度却不同？3.1

电离平衡问题思考HCl在水中完全电离醋酸在水中部分电离主要粒子H2OH2OH+H+CH3COO−Cl−CH3COOH盐酸与醋酸在水中的电离示意图如下，观察两种溶液中溶质微粒有多少种？问题思考3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。如：强酸、强碱、绝大多数盐类(包括难溶性盐)、活泼金属氧化物。如：弱酸、弱碱、水、少部分盐。在水溶液里全部电离成离子的电解质。强电解质1弱电解质2分类依据：在水溶液中是否完全电离3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质CH3COOH等NH3·H2O等强电解质（全部电离）弱电解质（部分电离）电解质KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2AgCl、BaSO4等HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4等醋酸铅、HgCl2等【常见的强、弱电解质】Na2O等活泼金属氧化物强酸强碱大部分盐水弱酸弱碱少数盐：3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质电离方程式的书写强电解质完全电离，符号用“＝”。如：HCl=H++Cl-Ba(OH)2=Ba2++2OH-Na2CO3=2Na++CO32-NaHSO4

=Na+

+H+

+SO42-NaHCO3

=

Na+

+HCO3-CH3COONH4=CH3COO-+NH4+3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质弱电解质

部分电离，符号选用“⇌”,如：一元弱酸一元弱碱多元弱酸

分步电离，必须分步写出（以第一步电离为主）

多元弱碱分步电离，但一步写出

电离方程式的书写3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质H2SO3Fe(OH)3BaSO4

NaHSO4NaHCO3Al(OH)31、写出下列物质在水溶液中的电离方程式2、写出下列物质在熔融状态时的电离方程式Al2O3NaHSO4即时练习3.1

电离平衡一、强电解质和弱电解质电解质的强弱与其溶解性有何关系？强电解质弱电解质能否根据溶液导电能力判断电解质的相对强弱？无关不能思考与交流难溶：BaSO4Fe(OH)3易溶：HClCH3COOH3.1

电离平衡二、弱电解质的电离平衡3.1.1

强电解质和弱电解质、弱电解质的电离平衡(1)开始时，V电离和V结合怎样变化？(2)当V电离=V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？画出V～t图。思考：在一定的条件下,往一杯水中加进一定量的冰醋酸会发生如何的变化？CH3COOHCH3COO-+H+电离结合二、弱电解质的电离平衡

c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)v(电离)v(结合)醋酸初溶于水时

接着

最后

0(最小)0(最小)最大增大最大0(最小)增大减小减小增大不变不变不变不变不变电离平衡状态建立反应速率V(电离)V(结合)V(电离)=V(结合)电离平衡状态弱电解质电离平衡状态建立示意图时间3.1

电离平衡二、弱电解质的电离平衡逆：弱电解质的电离是可逆过程在一定条件(如温度、浓度)下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态，

这种平衡状态叫做弱电解质的电离平衡。动：电离平衡是一种动态平衡

定：条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变变：条件改变时，电离平衡发生移动等：V电离=V结合≠0定义1特征23.1

电离平衡二、弱电解质的电离平衡电离平衡的影响因素（以CH3COOH例）(1)内因：电解质自身性质决定了其电离程度的大小(2)外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。影响电离平衡的条件有温度、浓度、电解质(酸碱盐等)1）温度越热越电离——遵循勒夏特列原理弱电解质的电离为吸热，升温促使电离平衡正向移动

温度升高,平衡正向移动,电离程度增大ΔH

＞03.1

电离平衡二、弱电解质的电离平衡2）浓度

①增大醋酸浓度②加水稀释平衡移动方向电离程度正向减小正向增大越稀越电离电离平衡的影响因素（以CH3COOH例）3.1

电离平衡二、弱电解质的电离平衡3）同离子效应加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，将抑制弱电解质的电离,即平衡逆向移动。电离平衡的影响因素（以CH3COOH例）4）离子反应效应加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向(正向)移动。

3.1

电离平衡3.1

电离平衡CH3COOHH++CH3COO-ΔH>0NaOH固体冰醋酸H2OCH3COONa固体通入HCl气体升高温度导电能力电离度平衡常数K值平衡移动方向c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)外界干扰体系变化→↘↗↗↗↗↗↗←↗↘不变↘↗↗←↗↘不变↘↗↘不变↗→↘←不变↘↗↘→↘↗不变↗↗↘↘↗↗↗3.1.1

强电解质和弱电解质、弱电解质的电离平衡ccbd课堂练习3.1

电离平衡定性→定量盐酸和醋酸电离程度有多大？定量计算电离程度不同电离程度盐酸强于醋酸三、电离平衡常数3.1

电离平衡

什么是电离平衡常数？

影响电离平衡常数的因素是什么？

电离平衡常数有什么作用？三、电离平衡常数3.1

电离平衡

对于一元弱酸HA⇌H++A-，平衡时：Ka=c(H+).c(A-)c(HA)注意：弱电解质的电离常数表达式中均为达到电离平衡后溶液中的浓度值。在温度一定时，其电离常数就是一个定值。

表达式三、电离平衡常数3.1

电离平衡①一元弱酸、一元弱碱的电离常数NH3·H2O⇌NH4++OH-

②多元弱酸、多元弱碱的电离常数多元弱酸的电离是分步进行的，每一步各有电离常数通常用K1K2K3等来分别表示。例如：

CH3COOH⇌CH3COO-+H+

三、电离平衡常数3.1

电离平衡例如H3PO4⇌H++H2PO4-

H2PO4-⇌

H++HPO42-

HPO42-⇌

H++PO43-

三、电离平衡常数3.1

电离平衡(1)电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升高温度，K

值增大。

(2)多元弱酸的各级电离常数逐渐减小。多元弱酸各步电离常数大小比较：K1>>K2>>K3,因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定的（记住：分步进行，一步定性）。特点三、电离平衡常数3.1

电离平衡电离常数的影响因素(1)电离常数只受温度影响，由于电离是吸热的，因此升高温度，电离常数

。增大注意：升高温度对电离常数影响不大因此在室温范围内可以忽略电离常数变化。(2)电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关。同一温度下，无论弱酸弱碱浓度如何变化，其电离常数始终不会变化。三、电离平衡常数3.1

电离平衡电离平衡的相关计算1、电离程度αC(已电离）C(初始）α%=×100%

C(已电离）C(初始）α%=×100%=C初/mol·L－1

m00∆C/mol·L－1

x

x

xC平/mol·L－1

m－x

x

xm×100%x三、电离平衡常数3.1

电离平衡电离平衡的相关计算2、电离平衡常数C初/mol·L－1 0.200∆C/mol·L－1

C平/mol·L－1

=0.21.7×10-3≈×1.7×10-31.4×10-51.7×10−30.2−1.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−3三、电离平衡常数3.1

电离平衡电离常数的意义(1)电离常数常用于比较弱电解质的相对强弱，即对于弱电解质，其电离常数越大，一般此弱电解质的电离程度越大，对于弱酸来讲，其酸性一般越强。H2SO3H3PO4HFHNO2HCOOHCH3COOHH2CO3H2SHCN>>>>>>>>三、电离平衡常数3.1

电离平衡(2)比较溶液中离子浓度的大小比较如磷酸的三步电离的电离常数，第一步

第二步

第三步。在磷酸溶液中C(H+)

c(H2PO4-)

c(HPO42-)

c(PO43-

c(OH-)>>>>>>(3)比较离子结合质子的能力大小一般弱酸的电离常数越小，电离程度越弱，弱酸的酸性越弱，此时弱酸根离子结合氢离子的能力就越

。强四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡实验操作

实验现象有

产生实验结论CH3COOH酸性大于碳酸Ka大小比较Ka(CH3COOH)

Ka1(H2CO3)实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较气泡大于1四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡思考与讨论

镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol·L－1盐酸、2mL2mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。2四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况。

宏观辨识微观探析反应初期盐酸的反应速率比醋酸__盐酸是强酸，

电离，醋酸是弱酸，____电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)

，因而反应速率____反应过程中盐酸的反应速率始终比醋酸__，盐酸的反应速率减小____，醋酸的反应速率减小

.醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡

，消耗的氢离子能及时

，所以一段时间速率变化不明显大完全部分较大较大大明显不明显正向移动电离补充四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡最终二者产生的氢气的量基本____，速率几乎都变为___镁条稍微过量，两种酸的物质的量_____，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸乎

,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎_____因而产生的H2的量几乎

。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎_________相等零相同消耗完全相同相同都变为0四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较

比较项目

酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸___________________________一元弱酸______________大强小弱相同相同大小四、酸性强弱的比较3.1

电离平衡2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目

酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸__________________________一元弱酸__________相同相同小大少多相同应用体验1.相同体积、相同c(H＋)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是√应用体验2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)______(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是______________________________________________________________________________。大于等于

反应开始时，盐酸中所含H＋的浓度较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量相等应用体验(2)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是_________________________________