第三章 第一节 电离平衡-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

第2课时　电离平衡常数 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 了解电离平衡常数的概念、表达式及意义。 1.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识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。 2.宏观辨识与微观探析:能从弱电解质的电离平衡的基础上,初步学会用电离平衡常数进行相关计算。 学习任务　探究电离平衡常数 NO.1　自主学习·夯实基础 1.电离常数 定义 在一定条件下,对一元弱酸或一元弱碱来说,当其电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,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。 表达式 对于HAH++A-, Ka= 意义 根据电离常数的大小可以判断弱电解质的相对强弱K越大→越易电离→酸(碱)性越强 影响 因素 特征 电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,只与温度有关。同一温度下,无论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离常数均不变,对于多元弱酸,K1≫K2≫K3 微点拨:(1)电离常数首先由物质的本性所决定。 (2)对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离常数只与温度有关,升高温度,Ka或Kb的值变大。 (3)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性越强。 (4)对于同一种多元弱酸或多元弱碱,第一步电离常数远大于第二步的,即:Ka1≫Ka2,Kb1≫Kb2。因此比较多元弱酸(或弱碱)的酸性(或碱性)相对强弱时,通常只考虑第一步电离。 2.电离常数的计算——三段式法(以弱酸HX为例) 　　　　　　　　　　HX　　　　H+　+　X- 起始浓度/(mol·L-1) c(HX) 0 0 变化浓度/(mol·L-1) c(H+) c(H+) c(H+) 平衡浓度/(mol·L-1) c(HX)-c(H+) c(H+) c(H+) 则Ka==。 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度 [c(HX)-c(H+)] mol·L-1 一般近似为c(HX) mol·L-1。 NO.2　互动探究·提升能力 向两支分别盛有0.1 mol·L-1醋酸和0.1 mol·L-1硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,观察现象。 探究　电离平衡常数的理解与应用 问题1:查阅资料发现,醋酸、碳酸和硼酸在25 ℃的电离平衡常数分别是1.75×10-5、4.5×10-7(第一步电离)和5.8×10-10。你能据此判断它们的酸性强弱顺序吗?有何规律? 提示:醋酸>碳酸>硼酸。K越大,酸性越强。 问题2:根据问题1的分析,你能预测看到什么样的现象? 提示:试管1中有无色气体产生,试管2中没有明显现象。 1.关于电离常数的理解与应用 (1)电离常数的大小由物质本身的性质决定,同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,K越大,电离程度越大。 (2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时,其电离常数不变。 (3)电离常数K只随温度的变化而变化,升高温度,K增大。 (4)多元弱酸电离常数:K1≫K2≫K3,其酸性主要由第一步电离决定,K越大,相应酸的酸性越强。 2.拓展:电离度 (1)概念:在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质总分子数的分数。 (2)表示方法:α=×100%。 (3)影响因素 温度的 影响 升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大; 降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小 浓度的 影响 当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小; 当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大 3.拓展:电离度(α)与电离常数(Ka、Kb)之间的关系 (1)一元弱酸(以CH3COOH为例) 设常温下,浓度为c mol·L-1的醋酸的电离度为α 　　　　　　　　CH3COOHCH3COO-+H+ 起始/(mol·L-1) c 0 0 转化/(mol·L-1) c·α c·α c·α 平衡/(mol·L-1) c-cα≈c c·α c·α Ka==cα2、α=,c(H+)=cα=。 (2)一元弱碱(如NH3·H2O,电离常数为Kb) 同理可得:Kb=cα2,c(OH-)=cα=。 [凝练素养] 能用“三段式”模型进行电离常数的相关计算,揭示平衡常数的定量规律,促进了“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 NO.3　应用体验·形成素养 题点一　电离平衡常数和电离度的理解 (以下选择题有1～2个选项符合题意) 1.下列关于电离常数的说法正确的是(　C　) A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大 B.CH3COOH的电离常数表达式为 Ka= C.电离常数只受温度影响,与浓度无关 D.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小 解析:电离常数是温度函数只与温度有关,故A、