3.1.2 电离平衡常数 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 课时2 电离平衡常数 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 电离平衡属于化学平衡状态，是否存在着化学平衡常数，又该如何表示呢？ CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ 课堂学习 电离平衡常数 电离平衡常数：对一元弱酸或一元弱碱来说，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。 一元弱酸(HA)的电离平衡常数 HA ⇌ H+ + A- 一元弱碱(BOH)的电离平衡常数 BOH ⇌ B+ + OH- 通常用Ka、Kb 分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 写出醋酸分子与一水合氨分子的电离方程式，表示出两种物质的电离平衡常数。 课堂学习 电离平衡常数 在某温度时，在溶质的物质的量浓度为 0.2 mol·L-1的氨水中，达到电离平衡时，已经电离的NH3·H2O为1.7×10-3 mol·L-1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数(Kb)。 NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH- 起始浓度/(mol·L-1) 0.2 0 0 变化浓度/(mol·L-1) 0.0017 0.0017 0.0017 平衡浓度/(mol·L-1) 0.2 0.0017 0.0017 课堂学习 电离平衡常数 分析不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH的大小，你有什么发现？ 温度 20 ℃ 24 ℃ pH 3.05 3.03 升高温度，pH减小，即溶液中氢离子浓度增大，电离平衡正向移动。 结论：电离常数大小受温度影响，温度越高，电离常数越大。 注意事项： 电离常数与温度有关，但随温度变化不大，如CH3COOH在25℃时的Ka = 1.75 × 10-5，0℃时Ka = 1.65 × 10-5，所以室温时可以不考虑温度对电离常数的影响。 课堂学习 电离平衡常数 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH 1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 5.60×10-4 氢氰酸 HCN 6.20×10-10 氢氟酸 HF 6.30×10-4 次氯酸 HClO 4.00×10-8  甲酸 HCOOH 1.80×10-4 分析相同温度下(25℃)各一元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 结论： 在相同温度下，不同弱电解质的电离常数不同，且均首先由弱电解质的性质决定。 课堂学习 电离平衡常数 分析相同温度下(25℃)各一元弱酸的电离常数，你有什么发现？ 名称 化学式 电离常数(K) 碳酸 H2CO3 Ka1=4.50×l0-7 Ka2=4.70×10-11 草酸 H2C2O4 Ka1=5.60×l0-2 Ka2=1.50×l0-4 磷酸 H3PO4 Ka1=6.90×l0-3 Ka2=6.20×10-8 Ka3=4.80×l0-13  亚硫酸 H2SO3 Ka1=1.40×l0-2 Ka2=6.00×l0-8 氢硫酸 H2S Ka1=1.10×l0-7  Ka2=l.30×10-13 结论： 比较多元弱酸的各步电离常数可以发现， Ka1 > Ka2 > Ka3，当 Ka1>>Ka2时，计算多元弱酸中的 c(H+)，或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。 课堂学习 电离平衡常数 名称 化学式 电离常数(K) 碳酸 H2CO3 Ka1=4.50×l0-7 Ka2=4.70×10-11 草酸 H2C2O4 Ka1=5.60×l0-2 Ka2=1.50×l0-4 磷酸 H3PO4 Ka1=6.90×l0-3 Ka2=6.20×10-8 Ka3=4.80×l0-13  亚硫酸 H2SO3 Ka1=1.40×l0-2 Ka2=6.00×l0-8 氢硫酸 H2S Ka1=1.10×l0-7  Ka2=l.30×10-13 分析下表各弱酸的电离常数的数据，思考其可以有哪些应用？ 比较溶液中离子浓度的大小比较： 同浓度的酸溶液中，草酸氢离子浓度最大，氢硫酸氢离子浓度最小； 磷酸溶液中，c(H+) > c(H2PO4-) > c(HPO42-) > c(PO43-) > c(OH-)。 课堂学习 电离平衡常数 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH 1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 5.60×10-4 氢氰酸 HCN 6.20×10-10 氢氟酸 HF 6.30×10-4 次氯酸 HClO 4.00×10-8  甲酸 HCOOH 1.80×10-4 分析下表各弱酸的电离常数的数据，思考其可以有哪些应用？ 酸性：HCOOH ＞ HNO2 ＞ HF ＞ CH3COOH ＞ HClO ＞ HCN 判断弱酸(弱碱)的相对强弱： 在同一条件下，电离常数越大，酸性(碱性)越强。 课堂学习 电离平衡常数 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH 1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 5.60×10-4 氢氰酸 HCN 6.20×10-10 氢氟酸 HF 6.30×10-4 次氯酸 HClO 4.00×10-8  甲酸 HCOOH 1.80×10-4 分析下表各弱酸的电离常数的数据，思考其可以有哪些应用？ 酸性：HCOOH ＞ HNO2 ＞ HF ＞ CH3COOH ＞ HClO ＞ HCN 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。 强酸制弱酸的原理 课堂学习 电离平衡常数 实验设计：向盛有2 mL 1 mol/L 醋酸的试管中滴加1 mol/L Na2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测Ka(CH3COOH)与Ka1(H2CO3)的大小关系？ 实验现象：生成大量气泡 实验原理： 2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + CO2↑ + H2O 酸性强弱：CH3COOH＞H2CO3 电离常数大小：Ka(CH3COOH) ＞ Ka1(H2CO3) 课堂学习 电离平衡常数 弱酸可以制强酸吗，若可以，请举例说明，并分析反应发生的原因。 生成难溶于酸的沉淀： H2S + CuSO4 = CuS↓ + H2SO4 H2S + 2AgF = Ag2S↓ + 2HF 生成易挥发性的酸： H3PO4(浓) + NaCl (s) = NaH2PO4 + HCl(g) 发生氧化还原反应： H2S + Br2 = 2HBr + S↓ H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl 生成稳定的配合物： HF + BF3 = H[BF4] 课堂学习 电离平衡常数 根据电离平衡常数，可以计算弱酸弱碱溶液中的H+、OH-的浓度。 电离常数与电离程度的联系和区别 (1)计算方法不同； (2)影响因素不同，电离度与温度、浓度等有关系，电离常数只与温度有关系； (3)意义相同，都表示弱电解质的电离程度相对大小和酸性相对强弱。 课堂学习 强酸弱酸的比较 向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L 盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内的压强随时间的变化如图所示。 请回答下列问题： (1)两反应的速率及其变化有什么特点？ (2)反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 反应速率都是先快后慢，镁条与盐酸的反应速率比镁条与醋酸的反应速率要快。 镁条和盐酸与镁条和醋酸最终反应结束时，产生氢气的体积是相同的。 课堂学习 强酸弱酸的比较 同浓度同体积强酸弱酸与金属反应图像、稀释图像 ①盐酸：c(H+)大、pH小，开始与金属反应的速率大； ②醋酸：c(H+)小、pH大，开始与金属反应的速率小； ③盐酸和醋酸溶液中和碱的能力相同，与足量活泼金属反应产生H2的量相等。 加水稀释相同的倍数醋酸溶液的pH大； 加水稀释到相同的pH盐酸加入的水多。 课堂学习 强酸弱酸的比较 同pH同体积强酸弱酸与金属反应图像、稀释图像 ①盐酸：c(盐酸)小，中和碱的能力小，与足量活泼金属反应产生H2的量少； ②醋酸：c(醋酸)大，中和碱的能力大，与足量活泼金属反应产生H2的量多； ③盐酸和醋酸溶液中的c(H+)相等，开始与活泼金属反应产生H2的速率相等。 加水稀释相同的倍数盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH醋酸溶液加入的水多。 已知室温时，0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.2%发生电离。下列叙述错误的 (　　) A.升高温度，溶液的酸性增强 B.该溶液的c(H+)是2×10-4 mol·L-1 C.该一元酸的电离平衡常数约为1×10-7 D.向一元酸HA的溶液中，加水稀释，HA的电离平衡正向移动，但c(H+)减小 课堂巩固 C 常温下，三种一元酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是 (　　) A.三种酸的酸性强弱:HCN > CH3COOH > H3PO2 B.反应H3PO2 + CH3COO- = CH3COOH + H2PO2-能够发生 C.由电离常数可以判断，H3PO2属于强酸，HCN和CH3COOH属于弱酸 D.等物质的量浓度、等体积的三种酸溶液，与足量锌粉反应，H3PO2产生H2最多 课堂巩固 B 酸 HCN CH3COOH H3PO2 电离常数 5×10-10 1.75×10-5 5.9×10-2 课堂小结 谢谢观看 THANKS 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 20 Traveling Light Joel Hanson Traveling Light, track 1 Other 208783.17 XXX - 163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/TWA8gDlYn/6k9D9xIGo8WXAZ2QiReq2dElL2Uype/05125txy+290yas1na7fVnhLNI+TRhJ61mPhQ1c9cVRJh2tcPYpsqK//UpSWshiZeqtOF5yXaMvFmZLtNMPmHEmWm5zXCbrAgPrcwUiXRZDfBSjdG7+PZv7n9jmrmmXjQNRN7cKgWMidXn/sXnSCWlbL4OWWRI0MBVM5M6UmSUfd5QL+2EbGGtlVDyf6a3kWlh0LVau7yMZUcFzrdeTIrpSoBphMBpsXvzNeBTWAEoolH+2NNQ5qjYw2Ehhy2hVDLv3ktDcgTMGFT2jUCNSlV8bgfzS0LMEGUm8HMdJ2VEZeYIQkVSAVX2yUn/tNcrWGU20lDWCql1jdByW0uuVqLcw1pO4+/9BtqUHjnMYmjcswHCOUm+418eufzpVOdj7Xm47yxOOXjIJXEOCqdGBZQ6bBFwfBf2be2ISzvN7pF2sRM= $$