3.1.3 电离平衡常数 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

怎样定量比较弱电解质的相对强弱？ 电离程度相对大小怎么比较？ 课题导入 1 §3.1.3 电离平衡常数 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 掌握电离平衡常数的计算规律 3 理解电离平衡常数影响因素和应用 2 知道电离平衡常数的定义和表达式的书写 1 目标引领 阅读课本59-61，思考下列问题： 1、电离平衡常数的定义和表达式； 2、电离平衡常数的影响因素； 3、电离平衡常数的意义和应用； 独立自学 在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，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。 1、电离平衡常数 K (2)弱碱的电离常数 Kb (1)弱酸的电离常数 Ka 一元弱酸、一元弱碱 引导探究 （3）多元弱酸的电离是分步进行的，每一步各有电离常数。通常用K1 、K2 、K3等来分别表示 =4.3×10-7 =5.6×10-11 ≫ 注意事项：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。 （口诀：分步进行，一步定性）原因？ 多元弱酸、多元弱碱 （4）多元弱碱的电离一步写完。   书写下列电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式 ①HClO　②NH3·H2O　③H3PO4　④Cu(OH)2 当堂诊学 8 温度 电离常数 K 只受温度影响 电离是吸热的： 升高温度，平衡正向移动，电离常数 K _______ 增大 内因: 外因: 弱电解质本身的性质 温度 20 ℃ 24 ℃ pH 3.05 3.03 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 分子变大 分母变小 弱电解质越弱， K越小 引导探究 2、电离平衡常数的影响因素 一定温度下，弱电解质的K值越大，电离程度越大，酸性（或碱性）越强。 CH3COOH H2CO3 K=1.8×10-5 Ka1 =4.3×10-7 Ka2 =5.6×10-11 酸性： 提示：可以看成两种酸 H2CO3 ：Ka1=4.3×10-7 HCO3－：Ka2=5.6×10-11   → 电解质的电离能力 引导探究 3、电离平衡常数的意义 以下表中是某些弱电解质的电离常数（25 ℃），比较它们的酸性强弱。 弱电解质 电离常数 HClO HF HNO2 4.0×10−8 6.3×10−4 5.6×10−4 酸性： HF ＞ HNO2 ＞ HClO 当堂诊学 11 （1）判断浓度比 加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则 增大。 ＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH)·c(H+) c(CH3COO−) c(CH3COOH) ＝ Ka c(H+) c(CH3COO−) c(CH3COOH) 引导探究 4、电离平衡常数的应用 例：0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释， 比值如何变化？ c(CH3COO−) c(CH3COOH) （2）判断复分解反应能否发生，以及确定产物，通常情况下符合“强酸制弱酸”规律 先将酸性排个序 酸性：HCOOH ＞ HCN HCOOH＋NaCN===HCN＋HCOONa Ka(HCOOH)＝1.77×10－4 mol·L－1 Ka(HCN)＝4.9×10－10 mol·L－1 HCOONa 与 HCN不反应 HCOOH与NaCN溶液： HCOONa 与 HCN溶液： 问下列反应是否能发生，若能发生请写出化学方程式： 已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下， 以下反应能否自发进行 HCOOH：Ka=1.77×10-4 HCN：Ka=4.9×10-10 H2CO3： Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 a．NaCN ＋ H2O ＋ CO2 = HCN ＋ NaHCO3 b．NaHCO3 ＋ NaCN = Na2CO3 ＋ HCN 酸性强弱：HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3－ √ × 当堂诊学 14 5、电离平衡的相关计算 （1）电离度 α c(已电离） c(初始） α % = ×100 %   c(已电离） c(初始） α % = ×100 % = c初/mol·L－1 a 0 0 ∆c/mol·L－1 x x x c平/mol·L－1 a－x x x a ×100 % x （类似于转化率） 引导探究 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH c(CH3COOH) Ka ＝ c(CH3COO－ )·c(H＋) a－x ＝ x2 ≈ a x2 注意　由于弱电解质的电离程度非常小，平衡时弱电解质的浓度(a－x) mol·L－1一般近似为a mol·L－1。   c初/mol·L－1 a 0 0 ∆c/mol·L－1 x x x c平/mol·L－1 a－x x x 数据处理 （2）电离平衡常数 c初/mol·L－1 0.2 0 0 ∆c/mol·L－1 c平/mol·L－1 某温度下，氨水的浓度为 0.2 mol·L–1 ， 达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O 为1.7×10-3 mol·L–1 。计算该温度下的电离平衡常数。   ≈ 0.2 1.7×10-3 ≈ ×1.7×10-3 1.4×10-5 1.7×10−3 0.2 −1.7×10−3 1.7×10−3 1.7×10−3 1.7×10−3 1.7×10−3 当堂诊学 电离平衡 常数 电离平衡常数 电离平衡常数的影响因素 电离程度、电离平衡常数的计算 电离平衡常数的计算 内因——电解质本身 外因——只受温度影响 表达式 意义 和 应用 目标升华 1.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是 (　　) A.相同条件下，电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱 B.电离平衡常数(K)与温度无关 C.相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同 D.多元弱酸各步电离平衡常数大小关系为K(a1 )<K(a2 )<…… A 当堂诊学 19 2.已知室温时，0.1 mol·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 C 当堂诊学 3.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 酸 HCN CH3COOH H3PO2 电离常数 5×10-10 1.75×10-5 5.9×10-2 B 当堂诊学 21 4.常温下,向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,用注射器向其中一个锥形瓶中注入2 mL 1 mol·L-1草酸溶液(H2C2O4的K(a1)=5.0×10-2，K(a2)=5.4×10-5，向另一个锥形瓶中注入2 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液(CH3COOH的Ka=1.8×10-5)，分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.曲线②表示醋酸与镁条的反应 B.当反应停止时，醋酸产生的气体比草酸产生的气体多 C.反应结束，草酸所耗时间比醋酸所耗时间短 D.草酸的电离方程式为H2C2O4 2H++C2O42- C 当堂诊学 22 $$