3.1 弱电解质的电离平 第2课时 课件 -2025-2026学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题3 水溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡 3.1.2 弱电解质的电离平衡 核心素养目标 科学态度与社会责任： 以严谨、科学的态度探究弱电解质电离平衡知识，认识其在生产生活、科学研究等领域的应用价值，树立合理利用化学知识服务社会、保护环境的社会责任意识 。 证据推理与模型认知： 通过实验现象和数据进行推理，构建电离平衡模型。 宏观辨识与微观探析： 从宏观上认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡这一现象，微观层面理解电离平衡建立过程。 教学重难点 重点 弱电解质电离平衡的建立过程与特征，能准确描述和理解电离平衡状态 。 影响电离平衡的因素，掌握用平衡移动原理分析这些因素对电离平衡影响的方法 。 电离平衡常数的含义、表达式书写及应用。 难点 深入理解电离平衡的动态本质，能清晰区分化学平衡与电离平衡在微观粒子行为上的联系与差异 。 运用电离平衡常数进行相关计算和推理，突破对抽象常数概念的应用障碍 。 综合分析多重因素对电离平衡的影响，准确判断平衡移动方向及溶液性质。 课前导入 大家在生活中经常会用到食醋（主要成分醋酸，弱电解质 ）和氨水（弱电解质溶液 ）。比如，用食醋除水垢时，会发现刚开始反应有气泡，随着反应进行，气泡产生速率好像有变化；而氨水，有时候闻着气味浓，有时候又淡一些。这是为什么呢？其实呀，这和醋酸、一水合氨在水溶液中的电离情况有关！它们作为弱电解质，在水中存在特殊的 “平衡状态”—— 电离平衡。今天，咱们就一起走进 “弱电解质的电离平衡”，探究这些生活中常见溶液背后的化学奥秘，看看弱电解质的电离平衡是如何建立、变化，又怎样影响物质性质的 ！ 01 弱电解质的电离平衡 弱电解质的电离平衡建立 醋酸是常见的弱电解质。醋酸溶于水后，在水分子的作用下，部分醋酸分子电离成氢离子和醋酸根离子，同时，电离产生的氢离子和醋酸根离子也能相互结合成醋酸分子，且醋酸分子电离成离子的速率大于离子结合成分子的速率。随着电离的进行，醋酸分子电离的速率逐渐减小，离子结合成分子的速率逐渐增大。 醋酸在水溶液中的电离方程式可表示为： CH3COOH CH3COO - + H+ 电离 结合 弱电解质的电离平衡 在一定温度下，当弱电解质在水溶液中的电离达到最大限度时，电离过程并未停止。此时，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中弱电解质分子和离子的浓度都不再发生变化，弱电解质的电离达到了电离平衡状态。 电离平衡中的注意事项 →电离平衡的可逆性 弱电解质在水溶液中的电离都是可逆过程。 (1)弱电解质处于电离平衡状态时，电解质分子电离成离子和离子结合成电解质分子的过程没有停止，且v电离=v结合≠0。 (2)溶液中电解质分子和电解质离子同时存在，且溶液中电解质分子和电解质离子的浓度保持不变。 →电解质溶液中的守恒问题 (1)物料守恒：电解质溶液中，电解质的浓度符合原子守恒（又称物料守恒），如：0.1mol·L-1的醋酸溶液中，c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1。 (2)电荷守恒：电解质溶液符合电荷守恒，即正电荷总数=负电荷总数。 电离平衡的特征 弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等 条件改变时，电离平衡可能发生移动 动态平衡，v电离 = v结合≠0 弱电解质的电离是可逆过程 平衡时溶液中分子、离子的浓度不再变化 研究对象是弱电解质或含等难电离离子的物质 弱 逆 等 动 定 变 弱电解质电离平衡的影响因素 →内因： 弱电解质本身的性质（决定性因素），电解质越弱，其电离程度越小。 →外因： 电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。 ① 温度：一般情况下，弱电解质的电离是吸热过程，温度升高，电离平衡右移，电离程度增大。 勒夏特列原理（化学平衡移动原理）也适用电离平衡 弱电解质电离平衡的影响因素 →浓度： 增大弱电解质的浓度，电离平衡右移，但电离程度减小；加水稀释时，电离平衡右移，电离程度增大。 →同离子效应： 在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡左移，电离程度减小。 →化学反应： 若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应，则电离平衡右移，电离程度增大。 弱电解质电离平衡的影响因素 以醋酸的电离平衡为例： △H>0 外界条件对电离平衡的影响可归纳如下： 改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(Ac-) c(HAc) 电离程度 加热 加盐酸 加NaOH (s) 加NaAc (s) 加冰醋酸 加水 正向 增大 增大 减小 逆向 增大 减小 增大 正向 减小 增大 减小 逆向 减小 增大 增大 正向 增大 增大 增大 正向 减小 减小 减小 增大 减小 增大 增大 减小 减小 弱电解质溶解与稀释过程分析 b 以冰醋酸为例，如图所示为20mL冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率变化曲线 开始加水时，电离平衡向右移动，电离程度的增大是主要影响因素（b点以前），离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强；当离子浓度增大到最大时再加水稀释，虽然电离平衡向右移动，离子数目增多，电离程度增大，但溶液体积的增大是主要影响（b点以后），离子浓度减小，导电能力减弱 02 电离平衡常数和电离度 电离平衡常数 →概念： 一定温度下，对一元弱酸或一元弱碱来说，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，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。弱酸、弱碱的电离常数通常分别用Ka、Kb表示。 →表示方法： 一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 CH3COOH电离常数的表达式：Ka= NH3·H2O电离常数的表达式：Kb= 电离平衡常数的计算 【例题】乙酰水杨酸（俗称阿司匹林）是一种一元弱酸（用HA表示）。在一定温度下，0.10 mol·L－1乙酰水杨酸水溶液中，乙酰水杨酸的电离度为5.7%，求该酸的电离平衡常数。 解：乙酰水杨酸的电离方程式为HA H＋＋A－。 在0.10 mol·L－1该酸的水溶液中，达到电离平衡状态时： c (H＋)＝c (A－)＝c (HA)起始·α ＝0.10 mol·L－1 × 5.7%＝5.7×10－3mol·L－1 c (HA)平衡 ＝c (HA)起始·(1－α ) ＝ 0.10 mol·L－1× (1－5.7%)＝9.43×10－2 mol·L－1 则 答：在该温度下，乙酰水杨酸的电离平衡常数为3.4×10－4。 多元弱酸的分步电离 多元弱酸的电离分布进行，各步的电离常数通常分别用Ka1、Ka2、Ka3等来表示。 如：H2CO3是二元弱酸，其电离方程式和电离常数分别为： H2CO3 H＋＋ H＋＋ ＝4.5×10－7 c(H＋)·c() c(H2CO3) Ka1＝ ＝4.7×10－11 c(H＋)·c() c() Ka2＝ Ka1≫Ka2，因此计算多元弱酸溶液的c(H＋)时，通常只考虑第一步电离。 电离平衡常数的意义 ①衡量弱电解质电离的难易程度。温度相同时，电离程度越大，弱电解质越容易电离 ②根据电离常数的大小，可以判断弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。电离常数越大，弱酸的酸性越强，弱碱的碱性越强，如在一定温度下，下列各种酸的电离常数的大小关系为 Ka1(H2SO3)＞Ka1(H3PO4)＞Ka1(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka1(H2S)， 则酸性强弱顺序为 H2SO3＞H3PO4＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S 有关电离常数的注意事项 (1)不同弱电解质电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。 (2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。 (3)电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。 (4)多元弱酸各级电离常数：Ka1≫Ka2≫Ka3，其酸性主要由第一步电离决定，Ka值越大，相应酸的酸性越强。 原因：①上一步电离产生的H+抑制了下一步的电离； ②电离产生的弱酸氢根离子带负电荷，难以电离出H+，到负电荷越多的微粒电离出H+越难。 电离度 电离度：表示弱电解质在水中电离程度的物理量。常用α表示。 表达式： 意义： 电离度实质上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度。 当温度和浓度相同时，一元弱酸的α越大，Ka越大、酸性越强。 内因： 弱电解质本身的性质。（决定性因素） 影响因素： 外因： 温度——T↑，α↑ 浓度——c↑，α↓ 弱电解质的应用 弱酸、弱碱在生产、生活中广泛存在。 如我们已经学过的无机弱酸次氯酸，可用作漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂； 无机弱碱一水合氨，可作为生产化肥的原料，也可在纺织、印染等行业中作为助剂。 酸碱指示剂大多是有机弱酸或有机弱碱。 03 课堂小结 04 课堂练习 1．HF是弱酸，其在水溶液中的电离方程式为HFH＋＋F－，则其达到电离平衡的标志是(　　) A．c(H＋)＝c(F－) B．c(HF)＝c(H＋) C．水溶液显酸性 D．单位时间内，发生电离的HF分子数与生成的HF分子数相等 D 2．根据下表数据(均在同温、同压下测定) A 酸 HX HY HZ 物质的量浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0.3 电离平衡常数 7.2×10-4 1.8×10-4 1.8×10-5 可得出弱电解质酸性强弱顺序正确的是(　　) A．HX>HY>HZ　　　B．HZ>HY>HX        C．HY>HZ>HX      D．HZ>HX>HY B 3．已知某温度下，Ka(HCN)＝6.2×10－10、Ka(HF)＝6.8×10－4、Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5、Ka(HNO2)＝4.6×10－4。物质的量浓度都为0.1 mol·L－1的下列溶液中，c(H＋)最大的是(　　) A．HCN溶液　　　　　　　B．HF溶液 C．CH3COOH溶液     D．HNO2溶液 4．醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是(　　) A．升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka增大 B．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(OH－)增大 C．CH3COOH溶液中加入一定量的冰醋酸，平衡正向移动，CH3COOH的电离度减小 D．25 ℃时，欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离度都减小，可加入少量冰醋酸 D 感谢您的聆听 $$