3.1.2电离平衡常数 课件--2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第3课时 电离平衡常数 新人教版 化学 选择性必修一 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 学习目标 1. 掌握电离平衡常数的表达式的书写 2. 掌握电离平衡常数的计算（重点） 3. 掌握电离平衡常数的应用（难点） 复习导入 K= mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 写出下列反应的平衡常数的表达式 对于弱电解质，存在电离平衡，那么电离平衡的电离平衡常数的表达式该怎么书写呢？电离平衡常数又该怎么计算呢？ CH3COOH CH3COO - + H+ 试写出 的电离平衡常数表达式 一、电离平衡常数的表达式 1．含义 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。 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 乘积与溶液中未电离的分子的 之比是一个常数，这个常数称为电离常数。 浓度 浓度 2. 一元弱酸/一元弱碱的表达式 CH3COOH CH3COO - + H+ Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) NH3·H2O OH - + NH4+ Kb＝ c(NH4+ )·c(OH−) c(NH3·H2O) 醋酸的电离常数表达式： 一水合氨的电离常数表达式： Ka Kb 一、电离平衡常数的表达式 2. 多元弱酸或多元弱碱的表达式 如：请写出25℃时H2CO3的两步电离常数的表达式 ＝4.7×10－11 c(H+)·c(CO ) c(HCO ) Ka2＝ 2− 3 − 3 ＝4.4×10－7 c(H+)·c(HCO ) c(H2CO3) Ka1＝ − 3 一、电离平衡常数的表达式 每一步电离都有电离常数 Ka1 >Ka2 当Ka1 >>Ka2 时，通常只考虑第一步的电离。 课堂练习 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 (1)HClO　 (2)NH3·H2O　 (3)H3PO4 二、电离平衡常数的影响因素 思考：对比如下数据，电离平衡常数受哪些因素的影响？ 弱电解质 Ka HF 6.3×10-4 CH3COOH 1.75×10-5 HCN 6.2×10-10 不同温度下CH3COOH的 Ka 温度 Ka 0℃ 1.66×10-5 10℃ 1.73×10-5 25℃ 1.75×10-5 25℃ 几种弱酸的 Ka (1)相同温度下，弱电解质的电离常数由 决定。 (2)电离常数 Ka与 有关。 温度 弱电解质本身的性质 三、电离平衡常数的计算 例 ：在某温度时，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的电离方程式及有关粒子的浓度如下： c(NH3·H2O) Kb＝ c(NH4+ )· c(OH−) ＝ (1.7×10−3)·(1.7×10−3) (0.2−1.7×10−3) 0.2 ≈ (1.7×10−3)·(1.7×10−3) 起始浓度/(mol·L−1) 变化浓度/(mol·L−1) 平衡浓度/(mol·L−1) 0.2 0 0 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 NH3·H2O NH4+ + OH− ≈1.4×10-5 在某温度时，物质的量浓度为0.1 mol·L−1的醋酸中，达到电离平衡时，c(H+)约为1×10-3 mol·L−1，计算该温度下CH3COOH的电离常数Ka。 起始浓度/(mol·L−1) 变化浓度/(mol·L−1) 平衡浓度/(mol·L−1) 0.1 0 0 1.0×10−3 0.1−1.0×10−3 1.0×10−3 1.0×10−3 1.0×10−3 1.0×10−3 CH3COOH CH3COO- + H+ CH3COOH的电离方程式及有关粒子的浓度如下： c(CH3COOH) Ka＝ c(CH3COO−)· c(H+) ＝ (1.0×10−3)·(1.0×10−3) (0.1−1.0×10−3) 0.1 ≈ (1.0×10−3)·(1.0×10−3) ≈1.0×10-5 课堂练习 三、电离平衡常数的计算 四、电离平衡常数的应用 1. 判断酸性强弱 Ka值越大，电离程度越 ，酸(或碱)性越 。 大 强 在25 ℃时，CH3COOH、H2CO3和H3BO3的电离平衡常数分别是1.75×10－5、4.5×10－7（第一步电离）和5.8×10－10。比较它们的酸性强弱顺序是怎样的。 CH3COOH＞H2CO3＞H3BO3 四、电离平衡常数的应用 2. 判断复分解反应的发生 规律：强酸制弱酸 向两支分别盛有0.1 mol·L－1醋酸和0.1 mol·L－1硼酸溶液的试管中滴加等浓度的Na2CO3 溶液。试管1中产生气泡，试管2中无明显现象。请分析原因。 试管1中有气泡产生是因为CH3COOH的酸性强于H2CO3；试管2中无明显现象是因为H3BO3的酸性弱于H2CO3 课堂练习 已知下面三个数据6.3×10－4、5.6×10－4、6.2×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数（25 ℃），若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2 = HCN＋NaNO2、NaCN＋HF = HCN＋NaF、NaNO2＋HF = HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是（　　） A. Ka（HF）＝6.3×10－4 B. Ka（HNO2）＝6.2×10－10 C. 根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCN D. Ka（HCN）＜Ka（HNO2）＜Ka（HF） B 3. 比较弱电解质中微粒浓度比值的变化 四、电离平衡常数的应用 如：醋酸溶液中加水稀释过程中 是如何变化的? 加水稀释，K值不变，c(H+)减小，则 始终保持增大。 常温下，将0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式的数值变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。 课堂练习 c(H+) c(CH3COOH) （1） c(CH3COOH) c(CH3COO−)· c(H+) （2） c(CH3COOH) c(CH3COO-) （3） 变小 不变 变大 四、电离平衡常数的应用 四、电离平衡常数的应用 4. 比较酸根结合H+的能力大小 弱酸的Ka值越小，酸性越 ，酸根阴离子结合H+的能力就越 。 弱 强 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO (25 ℃) K＝1.77×10－4 K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 3.0×10－8 同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO3-、CO32-、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_______________________________________________ S2－＞CO32-＞ClO－＞HS－＞HCO3-＞HCOO－ 课堂小结 1. 弱酸的电离平衡常数用 表示，弱碱的电离平衡常数用 表示。 2. 当Ka1 >>Ka2 时，通常只考虑第 步的电离。 3. 电离平衡常数K与 有关。 4. 电离平衡常数的计算 (1)Ka值越大，电离程度越 ，酸(或碱)性越 。 (2)判断复分解反应的发生。规律：强酸制 。 (3)比较弱电解质中微粒浓度比值的变化. (4)弱酸的Ka值越小，酸性越 ，酸根阴离子结合H+的能力就越 。 Ka Kb 一 温度 大 强 弱酸 弱 强 第4课时 一元强酸和一元弱酸的比较 新人教版 化学 选择性必修一 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 新知讲解 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盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，C(HCl) C(CH3COOH) n(HCl) n(CH3COOH) HCl属于强酸，在水溶液中会 电离， CH3COOH属于弱酸，在水溶液中 电离。即在水溶液中c(H+)大小的比较：c(HCl) c(CH3COOH)，酸性大小的比较：HCl CH3COOH。 = = = 全部 部分 > > 新知讲解 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盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，C(HCl) C(CH3COOH)，即n(HCl) n(CH3COOH) = = = 与NaOH反应，中和NaOH的能力比较：HCl CH3COOH 。 NaOH + HCl = NaCl + H2O NaOH +CH3COOH = CH3COONa +H2O 1 1 1 1 = 1mol 1mol 1mol 1mol 新知讲解 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盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，C(HCl) C(CH3COOH)，即n(HCl) n(CH3COOH) = = = 与足量活泼金属反应产生H2的总量： 。 Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + 2CH3COOH = (CH3COO)2Mg + H2 2 1 2 1 相同 与同一金属反应时的起始反应速率：v(HCl) v(CH3COOH) > 2mol 2mol 2mol 2mol 新知讲解 　　　　 溶液中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 HCl CH3COOH 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盐酸与醋酸溶液的比较 比较项目 酸 大 小 强 弱 相同 相同 快 慢 新知讲解 一元强酸和一元弱酸的比较 （2）相同体积、相同C(H+)的盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，CHCl(H+) CCH3COOH(H+) n(HCl) n(CH3COOH) 在水溶液中c(H+)大小的比较：c(HCl) c(CH3COOH)，酸性大小的比较：HCl CH3COOH。 = = < = = 新知讲解 一元强酸和一元弱酸的比较 （2）相同体积、C(H+)的盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，C(HCl) C(CH3COOH)，即n(HCl) n(CH3COOH) = < = 与NaOH反应，中和NaOH的能力比较：HCl CH3COOH 。 NaOH + HCl = NaCl + H2O NaOH +CH3COOH = CH3COOH +H2O 1 1 1 1 < 少 多 少 多 新知讲解 一元强酸和一元弱酸的比较 （2）相同体积、C(H+)的盐酸与醋酸溶液的比较 V(HCl) V(CH3COOH)，C(HCl) C(CH3COOH)，即n(HCl) n(CH3COOH) = < = 与足量活泼金属反应产生H2的总量比较：HCl CH3COOH 。 Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + 2CH3COOH = (CH3COO)2Mg + H2 2 1 2 1 少 与同一金属反应时的起始反应速率：v(HCl) v(CH3COOH) = 少 多 多 < 新知讲解 一元强酸和一元弱酸的比较 （2）相同体积、相同c（H＋）的盐酸与醋酸溶液的比较 　　　　 溶液中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 HCl CH3COOH 小 大 少 多 相同 比较项目 酸 相同 相同 ⁠ 　　　　 1.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n（Cl－）＝n（CH3COO－）＝0.01 mol，下列叙述错误的是（　　） A.与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多 B.分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多 C.两种溶液的pH相等 D.分别用水稀释相同倍数时，n（Cl－）＜n（CH3COO－） 课堂练习 B 课堂练习 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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。  都产生无色气泡，锌粒逐渐溶解 a中起始反应速率较大 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c（H＋）大　 （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 　　　　　　　　　　　　　⁠。  课堂练习 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）若在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   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⁠。  课堂练习 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 作业布置 三维设计P65知能演练 $$