3.1 第2课时 电离平衡常数 水的电离 学案 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

3.1 第2课时　电离平衡常数　水的电离 【学习目标】 1.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。 2.了解水的电离过程及水的离子积常数的含义,并能用Kw进行简单计算。 3.了解水电离的影响因素。 【合作探究】 任务1　弱电解质的电离平衡常数与电离度 【学习情境】 碳酸的酸性比次氯酸强,但向NaClO溶液中通入CO2气体,无论气体多少,都只生成NaHCO3和HClO,这是什么原因?一般情况下,确定酸与盐发生复分解反应产物的依据是什么? 【新知生成】 1.电离平衡常数(简称电离常数) (1)表达式:对一元弱酸HA,Ka=　　　　; 对一元弱碱BOH,Kb=　　　　　　　　。 (2)意义:K值越大,表示该弱电解质越易　　　　,弱酸(碱)的酸(碱)性越　　　　。 (3)影响因素:K只与电解质的性质和温度有关,对同一弱电解质,温度一定,电离常数一定,温度升高,电离常数　　　　。 (4)多元弱酸的各步电离常数的大小关系:第一步电离　　　　第二步电离,所以其酸性主要取决于第　　　　步电离。 2.电离度 (1)定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值,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和温度有关,一般而言,浓度越大,电离度越　　　　;温度越高,电离度越　　　　。 【答案】1.(1)　 (2)电离　强　(3)增大　(4)远大于　一 2.(2)　(3)小　大 【核心突破】 典例1　下列说法正确的是(　　) A.电离平衡常数受溶液浓度的影响 B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.电离平衡常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离平衡常数小的酸溶液中c(H+)大 D.H2CO3的电离平衡常数表达式为K= 【解析】电离平衡常数与溶液浓度无关,A项错误;酸中c(H+)既与酸的电离平衡常数有关,还与酸的浓度有关,C项错误;碳酸是分步电离的,第一步电离平衡常数表达式为K1=,第二步电离平衡常数表达式为K2=,D项错误。 【答案】B 归纳总结：有关电离度和电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例) (1)已知电离度(a),计算溶液中的c(H+) c(H+)=c(HX)a (2)已知c(HX)和c(H+),求电离平衡常数: 则K=。由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)≈c(HX),则K≈,代入数值求解即可。 (3)已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+): 由(2)中分析可知,c(H+)≈,代入数值求解即可。 训练1　已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数为HCOOH:Ka=1.8×10-4;HCN:Ka=4.9×10-10;H2CO3:Ka1=4×10-7;Ka2=5×10-11,则以下反应不能自发进行的是(　　) A.HCOOH+NaCNHCOONa+HCN B.NaHCO3+NaCNNa2CO3+HCN C.NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3 D.HCOOH+CHCOO-+HC 【解析】弱酸的电离平衡常数越大,则酸性越强。由所给数据知,电离常数:HCOOH>H2CO3>HCN>HC。A项,HCOOH的酸性强于HCN,因此该反应能自发进行;B项,HCN的酸性强于HC,因此该反应不能自发进行;C项,H2CO3的酸性强于HCN,而HCN的酸性强于HC,因此该反应能自发进行;D项,HCOOH的酸性强于H2CO3,也强于HC,因此该反应能自发进行。 【答案】B 任务2　水的离子积常数及影响因素 【学习情境】 安全用电常识要求“严禁用湿手触摸电器,不用湿布擦拭电器;发现有人触电要设法及时关闭电源或者用干燥的木棍等物体将触电者与带电的电器分开……”“湿手”“湿布”“湿木棍”与“干手”“干布”“干木棍”的区别在于是否含水,水会引起触电。水能否导电?为什么? 【新知生成】 (1)水的离子积常数表达式为　　　　　　　　。 (2)Kw及影响因素 ①25 ℃时,Kw=　　　　　　　　。 ②水的电离是　　　　的可逆过程,故温度升高,Kw　　　　。 ③水的离子积常数只受　　　　的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。 【答案】(1)Kw=c(H+)·c(OH-)　(2)①1.0×10-14　②吸热　增大　③温度 【核心突破】 典例2　25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-。下列叙述正确的是(　　) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-的浓度减小 B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-的浓度增大,Kw不变 C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+的浓度减小 D.将水加热,Kw增大,H+的浓度不变 【解析】向水中加入稀氨水,溶液的碱性增强,OH-的浓度增大