3.1.3 弱电解质的电离平衡 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦弱电解质的电离平衡常数，涵盖定义、表达式、影响因素及应用。通过甲酸叮咬红肿的实例，结合人体血液中H₂O+CO₂的平衡，衔接电离平衡知识，搭建从电离平衡到电离常数的学习支架。 其亮点在于通过典例计算（如氨水电离常数求解）、表格对比不同弱酸电离常数，培养科学思维，结合醋酸与碳酸钠反应实验现象分析电离常数应用，体现科学探究与实践。学生能深化对强酸制弱酸规律的理解，教师可提升教学效率。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 课时3 弱电解质的电离平衡 选择性必修1 学习目标 本节重点 本节难点 1. 通过类比化学平衡常数，掌握电离平衡常数表达式书写; 2. 了解电离平衡常数的影响因素; 3. 掌握电离平衡常数的主要应用。 2 情景导入 甲酸(HCOOH)又称蚁酸，酸性很强，有腐蚀性，能刺激皮肤出现红肿。甲酸存在手某些蚁类和毛虫的分泌物中。 从电离平衡的角度分析皮肤被蚂蚁、毛虫叮咬后出现红胂的原因。 已知人体血液中存在如下平衡： H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3- 教师点拨 一、电离平衡常数 表示方法 定义 NH3·H2O ⇌N + OH− CH3COOH ⇌CH3COO− + H+ Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) Kb＝ c(N )·c(OH−) c(NH3·H2O) 在一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离的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，用K表示。 Ka、 Kb 分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数 (均指达到电离平衡后溶液中的浓度值） 教师点拨 多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。 H2CO3 ⇌ H＋＋HCO3－ HCO3－ ⇌H＋＋CO32－ 例如：25℃时，H2CO3 的两步电离常数为： ＝4.5×10-7 ＝4.7×10-11 Ka1＝ Ka2＝ H2CO3 的两步电离常数Ka1≫Ka2 教师点拨 计算 【典例】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) c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3) mol·L−1 ≈ 0.2 mol·L−1 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 NH + 4 + OH− ≈ 1.4×10−5 教师点拨 (1)内因：同一温度下不同弱电解质的电离常数一般不同，说明电离常数首先由弱电解质的________所决定。 性质 电离常数的影响因素 (2)电离常数受温度的影响（外因）：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与________有关，由于电离为________过程，所以升高温度Ka(或Kb)增大。 温度 吸热 分析相同温度下(25℃)几种弱酸的电离常数 名称 电离常数 名称 电离常数 HF 3.5×10-4 CH3COOH 1.8×10-5 H2CO3 4.3×10-7 HClO 3.0×10-8 温度 20 ℃ 24 ℃ pH 3.05 3.03 教师点拨 电离平衡常数的意义 K表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越______，越容易电离出H+，酸(或碱)性越______。 大 强 名称 化学式 电离常数(K) 名称 化学式 电离常数(K) 醋酸 CH3COOH Ka=1.75×10-5 亚硝酸 HNO2 Ka=5.60×10-4 氢氰酸 HCN Ka=6.20×10-10 氢氟酸 HF Ka=6.30×10-4 次氯酸 HClO Ka=4.00×10-8  甲酸 HCOOH Ka=1.80×10-4 则酸性由强到弱顺序为：HCOOH ＞ HNO2＞HF ＞ CH3COOH＞ HClO ＞ HCN 例如：已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数： 教师点拨 二、电离平衡常数的应用 CH3COOH ⇌ CH3COO− + H+ Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 【思考】如何定量解释“越稀越电离”？ 【思考】在pH=3的醋酸中，加入一定量pH=3的盐酸，电离平衡如何变化？ Qc1= c(H+) 2 · c(CH3COO−) 2 c(CH3COOH) 2 = Ka 2 ＜ Ka = Ka 电离平衡不移动 Qc2= c(H+) · c(CH3COO−) 2 c(CH3COOH) 2 1.根据Q与K的相对大小判断电离平衡的移动方向 稀释过程中，电离平衡正移 教师点拨 2.判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律 实验：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？ 2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa + CO2↑+ H2O CH3COOH ＞ H2CO3 Ka(CH3COOH) ＞ Ka1(H2CO3) 生成大量气泡 实验现象： 酸性强弱： 电离常数大小： H2S+CuSO4 CuS↓+H2SO4 该反应表面看是弱酸制强酸，实质是两者发生复分解反应，生成了难溶性的CuS沉淀，使离子浓度大大降低 教师点拨 H3PO4(浓) + NaCl (s) NaH2PO4 + HCl(g) 加热 生成易挥发性的酸 发生氧化还原反应 H2SO3 + Cl2 + H2O=H2SO4 + 2HCl 则下列反应可能发生的是(　　) A. NaHCO3+NaHS==Na2CO3+H2S B. H2S+Na2CO3==NaHS+NaHCO3 C. Na2S+H2O+CO2==H2S+Na2CO3 D. H2S+NaHCO3==NaHS+H2CO3 B 已知：25 ℃时Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S)>Ka2(H2CO3)>Ka2(H2S) 教师点拨 3.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-) > > > > > > H3PO4 H+ + H2PO4- Ka1= 7.1×10-3 H2PO4- H+ + HPO42- Ka2= 6.2×10-8 HPO42- H+ + PO43- Ka3= 4.5×10-13 例题:25℃醋酸溶液中加水稀释过程中下列比值的变化? CH3COOH ⇌CH3COO− + H+ Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) ＝ 增大 增大 ＝ 不变 教师点拨 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 25℃时 0.1mol/L以下溶液的电离度 酸 电离度 HNO3 100% HCl 100% HF 8% HNO2 7.16% HCOOH 4.24% CH3COOH 1.33% 电离度α （1）电离度表达式 （2）意义 α值越大，电离程度越大 α值越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强 α = 已电离的分子数 弱电解质分子总数 $