3.2 第1课时 弱电解质的电离平衡 学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
3.2 第1课时 弱电解质的电离平衡
【学习目标】
1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡,理解弱电解质的电离平衡常数概念和电离平衡常数与电离程度的关系。
2.掌握弱电解质的电离平衡及其特征,理解影响弱电解质电离平衡的因素及对电离平衡移动的影响。
3.了解常见弱酸和弱碱的电离常数大小,能比较它们的电离能力强弱。
4.通过介绍与电离平衡有关的应用知识,体会电离平衡在人类生产、生活中的应用。
【自主预习】
一、电离平衡状态
1.概念:在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子 和 相等时,电离过程就达到了电离平衡状态。
2.建立过程
3.电离平衡的特征
二、电离平衡常数
1.定义:在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的 与溶液中 之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
2.表达式
一元弱酸:CH3COOHCH3COO-+H+
Ka= 。
一元弱碱:NH3·H2ON
+OH-
Kb= 。
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3.意义:电离常数表征了弱电解质的 ,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的 。
4.电离平衡常数的特点
(1)电离平衡常数只与 有关,与 无关,且升高温度K值 。
(2)相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越 电离,对应的酸性(或碱性)越强。
(3)多元弱酸是 电离,逐级减小且一般相差很大,Ka1≫Ka2,故溶液中的c平(H+)主要由第一步电离程度决定。
(4)多元弱碱的电离比较复杂,一般看作是一步电离。
三、电离度
1.定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时, ,称为电离度,用α表示。
2.表达式:α=×100%。
3.影响因素:弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,一般而言,浓度越大,电离度越 ;浓度越小,电离度越 。
四、影响电离平衡的因素
1.内因:由弱电解质 决定的。
2.外因
因素 | 影响结果 |
温度 | 升高温度,电离平衡 移动 |
浓度 | 加水稀释,电离平衡 移动 |
外加 物质 | 加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡 移动(同离子效应) |
加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡 移动 |
【微点拨】
弱电解质电离遵循“越稀越电离,越热越电离”的规律。
【参考答案】一、1.电离成离子的速率 离子结合成弱电解质分子的速率 3.弱电解质 相等 不变
二、1.浓度(次方)的乘积 未电离的分子的浓度
2.
3.电离能力 相对强弱 4.(1)温度 浓度 增大
(2)易 (3)分步
三、1.已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率 3.小 大
四、1.本身的性质 2.正向 正向 逆向 正向
【效果检测】
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)当CH3COOH在水溶液中达到电离平衡时:c平(CH3COOH)=c平(H+)=c平(CH3COO-)。 ( )
(2)向氨水中滴加酚酞变红色,说明NH3·H2O是弱电解质。 ( )
(3)NaHCO3溶液中存在电离平衡:NaHCO3Na++HC
。 ( )
(4)H2CO3的电离常数表达式Ka=。 ( )
(5)相同温度下,Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性:HF>CH3COOH。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
【解析】(1)弱电解质电离平衡时,溶质分子浓度和离子浓度不一定相等。(2)氨水使酚酞变红,说明溶液中含有OH-,不能说明NH3·H2O部分电离。(3)NaHCO3的电离方程式为NaHCO3Na++HC
,HC
H++C
。(4)Ka1(H2CO3)=
,Ka2(HC
)=
。
2.0.1 mol·L-1 盐酸和0.1 mol·L-1 醋酸的pH相同吗?
【答案】盐酸完全电离,酸性强,pH小。
3.pH=3的盐酸和醋酸,酸的浓度相同吗?
【答案】pH=3,说明c平(H+)都等于10-3 mol·L-1,醋酸部分电离,说明醋酸的浓度更大。
4.举例说明弱电解质的物质类别。
【答案】弱酸:H2CO3、HClO、H2S、HF、CH3COOH;弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3;水等。
5.如何判断某电解质是否为弱电解质?
【答案】①电解质溶液中,电离出的离子与未电离的分子共存。②某一元酸HA,当其浓度为0.1 mol·L-1时,溶液的pH>1。
【合作探究】
任务1:电离平衡常数
情境导入 氢硫酸和次氯酸都是弱酸,那么它们的酸性谁略强一些呢?可通过比较它们的电离程度大小来比较酸性强弱,弱酸的电离程度的大小可用电离平衡常数来衡量。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数Ka/(mol·L-1) |
CH3COOH | CH3COOH | 1.7×10-5 |
H2CO3 | H2CO3 HC | Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
H3PO4 | H3PO4 H2P HP | Ka1=7.1×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=4.5×10-13 |
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