人教版高中化学选择性必修1第三章第一节第2课时电离平衡常数强酸与弱酸比较基础课课件

第2课时电离平衡常数强酸与弱酸比较(基础课)第三章

水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡素养目标1．知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡，构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2．通过分析、推理等方法认识强弱电解质的本质特征及电离平衡常数的意义，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。旧知回顾知识点一电离平衡常数1．概念在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的____________________，与溶液中__________________之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。各种离子浓度的乘积未电离分子的浓度

3．电离常数的影响因素(1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数______，说明电离常数首先由弱电解质的______所决定。(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与______有关，由于电离为______过程，所以电离平衡常数随温度______而增大。4．意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越____，酸(或碱)性越____。不同性质温度吸热升高大强已知：25℃时，下列四种弱酸的电离常数：

CH3COOHHNO2HCNH2CO3电离常数1.75×10-55.6×10-46.2×10-10Ka1＝4.5×10-7Ka2＝4.7×10-11回答下列问题：(1)25℃时，当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数如何变化？将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的电离常数如何变化？理由是什么？(2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？

×√√××

√D

[醋酸中存在电离平衡：CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，题中Ka为醋酸的电离常数，由于电离常数只随温度的变化而变化，所以排除A、B两项；因为醋酸的电离是吸热过程，所以升高温度，Ka增大，降低温度，Ka减小，标准状况下(0℃)温度低于25℃，则Ka<1.75×10-5，所以C项不成立、D项可能成立。]知识点二电离常数的计算和应用

2．电离平衡常数的应用(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。(2)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。

电离程度越大越大(2)电离度的影响因素25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：CH3COOH：Ka＝1.75×10-5；H2CO3：Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11；HClO：Ka＝4.0×10-8。回答下列问题：(1)0.01mol·L-1的CH3COOH溶液和0.01mol·L-1的HClO溶液中c(H＋)分别为多少？用计算式表示。

1．已知室温时，0.1mol·L-1某一元酸HA溶液中HA的电离度为0.1%，已知，室温时，Ka(CH3COOH)＝1.7×10-5，下列叙述错误的是(

)A．该溶液中c(H＋)＝10-4mol·L-1B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7D．此酸的酸性比醋酸弱√

2．高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：√酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10-5

mol·L-16.3×10-9

mol·L-11.6×10-9mol·L-14.2×10-10mol·L-1

4.2×10-7知识点三酸性强弱的比较1．实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较实验操作实验现象有______产生实验结论CH3COOH酸性强于碳酸Ka大小比较Ka(CH3COOH)______Ka1(H2CO3)气泡大于2．思考与讨论：镁条与等浓度、等体积的盐酸、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醋酸溶液，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示：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______大完全部分较大较大

宏观辨识微观探析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明显不明显正向移动电离补充

宏观辨识微观探析最终二者产生的氢气的量基本______，反应速率几乎都变为____镁条稍微过量，两种酸含H＋的物质的量______，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎__________，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03．一元强酸与一元弱酸的比较(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(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1．在相同温度时，浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸两种溶液相比较，下列叙述中错误的是(Ka为CH3COOH的电离平衡常数)(

)A．两溶液的氢离子浓度：盐酸>醋酸B．两溶液的导电能力：盐酸>醋酸C．取1mL上述CH3COOH溶液加水稀释后，Ka增大D．分别完全中和等物质的量的NaOH时，消耗二者的体积：盐酸＝醋酸√C

[盐酸为强酸，完全电离，醋酸为弱酸，不能完全电离，则0.1mol·L-1的盐酸和0.1mol·L-1

醋酸溶液中，氢离子浓度：盐酸>醋酸，故A正确；0.1mol·L-1的盐酸和0.1mol·L-1

醋酸溶液，离子浓度：盐酸>醋酸，离子浓度越大，导电能力越强，则溶液的导电能力：盐酸>醋酸，故B正确；电离平衡常数Ka只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故C错误；盐酸和醋酸均为一元酸，分别完全中和等物质的量的NaOH时，消耗二者的物质的量相等，由于二者浓度也相等，则消耗二者的体积：盐酸＝醋酸，故D正确。]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两支试管中的现象：相同点是_______________________________，不同点是______________________，原因是______________________________________。都产生无色气泡，锌粒逐渐溶解a中起始反应速率较大盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c(H＋)大(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是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是V(a)________V(b)，原因是___________________________________________________________________________________。(3)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)________v(b)，反应完毕后生成气体的总体积是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＋的总物质的量相等等于小于开始时c(H＋)相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大[解析]

(2)锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H＋发生置换反应产生H2，c(H＋)越大，产生H2的速率越大。盐酸是强酸，醋酸是弱酸，在起始物质的量浓度相同时，盐酸电离出的c(H＋)远大于醋酸电离出的c(H＋)。所以反应开始时，醋酸产生H2的速率比盐酸小。因醋酸存在电离平衡CH3COOH⥫⥬CH3COO－＋H＋，Zn与H＋发生反应，c(H＋)减小，使醋酸的电离平衡向电离方向移动，继续发生H＋与Zn的反应，足量的Zn可使醋酸中的H＋全部电离出来与Zn反应生成H2，又因为n(HCl)＝n(CH3COOH)，因而最终产生H2的量相等。随堂评估·知能落实

√243题号1

243题号12．(教材互鉴：改编自苏教版教材)相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是(

)23题号14√酸HCNCH3COOHH3PO2电离常数Ka6.2×10-101.75×10-55.9×10-2

23题号143．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(

)23题号41√A

B

C

DC

[相同体积、相同c(H＋)的一元强酸溶液和一元弱酸溶液，刚开始与锌粉反应的速率是相同的，随着反应进行，弱酸能继续电离出H＋，故其反应速率比强酸的大，排除B、D项；弱酸的物质的量浓度大于强酸的，所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多，排除A项。]23题号414．弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或