3.1.2 电离平衡常数 课件-2025-2026学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 第一节 第2课时 电离平衡常数 1 CH3COOH CH3COO - + H+ 电离 结合 v(电离) v(结合) v(电离) = v(结合) 电离平衡状态 t v 电离平衡的建立及特征 逆 动 等 定 变 (5)外界条件变化，平衡将改变 (1)只有弱电解质电离是可逆的 (2)v(电离)≠0，v (结合) ≠0 (3)v(电离) = v(结合) (4)外界条件不发生变化，体系组分不发生变化 c ( H+) .c(CH3COO -) c(CH3COOH) 为定值 旧知回顾 2 一、电离常数 1、概念：一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的 乘积与溶液中未电离的分子的 之比是一个常数，这个常数成为电离常数，弱酸和弱碱的电离常数分别用Ka和Kb表示 浓度 浓度 3 2、表达式 　 对于一元弱酸 HA⇌H++A-，平衡时 Ka= c ( H+) .c( A-) c(HA) 注意：弱电解质的电离常数表达式中 均为达到电离平衡后溶液中的浓度值。在温度一定时，其电离常数就是一个定值。 4 ①一元弱酸、一元弱碱的电离常数 例如：CH3COOH⇌CH3COO- + H+ NH3·H2O⇌NH4+ + OH- ②多元弱酸、多元弱碱的电离常数 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。 5 例如： H3PO4 ⇌H+ + H2PO4- H2PO4- ⇌ H+ + HPO42- HPO42- ⇌ H+ + PO43- 6 例如：已知某酸分子为HA3 ，根据以下几种情况，判断HA3是何种酸？ 三元强酸 二元强酸 一元强酸 三元弱酸 7 例如：已知某酸分子为HA3 ，根据以下几种情况，判断HA3是何种酸？ (1)H+、A3-、OH-、H2O (2)H+、HA2-、A3-、OH-、H2O (3)H+、H2A-、HA2-、A3-、OH-、H2O (4)H+、H3A、H2A-、HA2-、A3-、OH-、H2O 8 例如：已知某酸分子为HA3 ，根据以下几种情况，判断HA3是何种酸？ →三元强酸 (1)H+、A3-、OH-、H2O →二元强酸 (2)H+、HA2-、A3-、OH-、H2O →一元强酸 (3)H+、H2A-、HA2-、A3-、OH-、H2O →三元弱酸 (4)H+、H3A、H2A-、HA2-、A3-、OH-、H2O 9 3、特点 (1)电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升高温度，K 值增大。 　 (2)多元弱酸的各级电离常数逐渐减小。 多元弱酸各步电离常数大小比较：K1>>K2>>K3,因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定的（记住：分步进行，一步定性）。 10 5、电离常数的计算 例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH 　　　　　　 CH3COOHCH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol·L－1) a 0 0 变化浓度/(mol·L－1) x x x 平衡浓度/(mol·L－1) a－x x x 注意　由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(a－ x) mol·L－1一般近似为a mol·L－1。 11 （1）电离常数只受温度影响，由于电离是吸热的，因此升高温度，电离常数 。 增大 4、电离常数的影响因素 注意：升高温度对电离常数影响不大，因此在室温范围内可以忽略电离常数变化。 （2）电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关。同一温度下，无论弱酸弱碱浓度如何变化，其电离常数始终不会变化。 12 (1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大(　　) (2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定正向移动(　　) (3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱(　　) (4)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大(　　) × √ √ 正误判断 × × 2.如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？ 6、电离常数的意义 （1）电离常数常用于比较弱电解质的相对强弱，即对于弱电解质，其电离常数越大，一般此弱电解质的电离程度越大，对于弱酸来讲，其酸性一般越强。 H3PO4 H2SO3 HF HNO2 HCOOH CH3COOH H2CO3 H2S HCN > > > > > > > > 14 总结电离常数与电离程度的联系和区别 （1）公式不同： （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。 15 2.25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下： CH3COOH：Ka＝1.75×10－5 H2CO3：Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 HClO：Ka＝4.0×10－8 (1)CH3COOH、H2CO3、 、HClO的酸性由强到弱的顺序： _________________________________。 _______________________________。 (3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式：___________________________________。 NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3 运用1：判断酸的强弱 运用2：强酸制弱酸 （2）比较溶液中离子浓度的大小比较 如磷酸的三步电离的电离常数，第一步 第二步 第三步。在磷酸溶液中 C(H+) c(H2PO4-) c(HPO42-) c(PO43- c(OH-) > > > > > > (3)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 6、电离常数的意义 17 3.在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化： (1)n(OH－) ______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 增大 增大 不变 电离常数的变式运算 二、强酸与弱酸的比较 实验操作   实验现象 有 产生 实验结论 CH3COOH酸性大于碳酸 Ka大小比较 Ka(CH3COOH) Ka1(H2CO3) 1.实验探究：CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较 气泡 大于 2.思考与讨论：镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应 向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L－1盐酸、2 mL 2 mol·L－1醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示：   宏观辨识 微观探析 反应 初期 盐酸的反应速率比醋酸___ 盐酸是强酸， 电离，醋酸是弱酸， 电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋) ，因而反应速率____ 反应 过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸 ，盐酸的反应速率减小 ，醋酸的反应速率减小______ 醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡 ，消耗的氢离子能及时 ，所以一段时间速率变化不明显 由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况 大 完全 部分 较大 较大 大 明显 不明显 正向移动 电离补充 最终 二者产生的氢气的量基本 ，速率几乎都变为___ 镁条稍微过量，两种酸的物质的量 ，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎 ，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎 ，因而产生的H2的量几乎 。 两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎________ 相等 零 相同 消耗完全 相同 相同 都变为0 3.一元强酸和一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较 项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 (2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较 项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 1.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 A.相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B.100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C.c(H＋)＝10－3 mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5 mol·L－1 D.向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 应用体验 √ 2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白： (1)a、b两支试管中的现象： 相同点是_____________________________，不同点是________________，原因是______________________________________。 (2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V(a)______(填“大于”“小于”或“等于”，下同)V(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a) ______V(b)，原因是_____________________________________________ __________________________________。 都产生无色气泡，Zn粒逐渐溶解 a中反应速率较大 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c(H＋)大 大于 等于 反应开始时，盐酸中所含H＋的浓度较大，但二者 最终能电离出的H＋的总物质的量相等 (3)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)______v(b)，反应完毕后生成气体的总体积是V(a)______V(b)。原因是____________________________ __________________________________________________。 等于 小于 开始时c(H＋)相同，所以速率相 等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大 返回 【课堂小结】 酸碱性 强弱 电离平衡 常数 学法指导：先列表达式 1. 已知离子浓度计算电离平衡常数 2. 已知电离平衡常数计算离子浓度 3. 已知电离平衡常数计算未知平衡常数 温度 计算 外因 意义 考点 29  则Ka＝＝≈。 (5)H2CO3的电离常数表达式为Ka＝(　　) 提示　Ka＝，稀释一倍后，假设平衡不移动，则Q＝＝Ka，Q<Ka，平衡向电离方向移动。 CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO CO＞ClO－＞HCO＞CH3COO－ HCO (2)CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序： (2) ______。 (3) ______。 Lavf59.6.100 $$