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选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 第3课时 电离平衡常数 CONTENTS 目录 在实验室中，经常将酸进行稀释，需要知道稀释后酸的浓度和H+浓度。 分别取1 mL 2 mol/L 盐酸和1 mL 2 mol/L 醋酸，均加水稀释到10 mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？ 情境引入 2 mol/L CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO− 稀释前 稀释后 0.2 mol/L HCl完全电离 酸的浓度与氢离子浓度相等 CH3COOH部分电离 酸的浓度与氢离子浓度不相等 HCl = H+ + Cl− ？ 0.2 mol/L 2 mol/L 稀释前 稀释后 2 mol/L 0.2 mol/L CONTENTS 目录 研究如何定量表示弱电解质电离程度的大小。 写出醋酸的电离方程式，并写出该电离方程式的平衡常数表达式。 2 01 电离平衡常数 1、定义 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。 2、表示方法 1）一元弱酸的电离常数 Ka 2）一元弱碱的电离常数 Kb 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 3 01 电离平衡常数 的电离是分步进行的，每一步各有电离常数。 通常用Ka1 、Ka2 、Ka3等来分别表示 H2CO3 4）多元弱碱 多步电离 一步到位 分步电离，一步写完 3）多元弱酸 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 4 01 电离平衡常数 注意事项 H2CO3： = 4.5×10-7 = 4.7×10-11 ≫ 比较多元弱酸的各步电离常数可以发现： Ka1 ＞Ka2 ＞Ka3 …… 当Ka1≫Ka2: 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。 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 5 01 电离平衡常数 3、计算 ——（1）K值的计算 【例1】在某温度时，溶质的物质的量浓度为 0.2 mol/L的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3 mol/L，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数Kb 。 起始浓度/(mol/L) 变化浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) 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− c(NH3·H2O) Kb＝ c(NH4+ )· c(OH−) ＝ (1.7×10−3)·(1.7×10−3) (0.2−1.7×10−3) c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3) mol/L ≈ 0.2 mol/L 0.2 ≈ (1.7×10−3)·(1.7×10−3) ≈1.4×10−5 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 6 01 电离平衡常数 3、计算 ——（1）K值的计算 （1）列出“三段式”计算 （2）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，一般近似为a mol/L。（即忽略弱电解质电离的部分） 　　　　　　 CH3COOH ⇌ CH3COO－＋H＋ 起始浓度/(mol/L) a 0 0 变化浓度/(mol/L) x x x 平衡浓度/(mol/L) a－x x x 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 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【例3】在某温度，溶质的物质的量浓度为 0.2 mol/L的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3 mol/L，试计算有多少比例的NH3·H2O发生了电离？ 1.7×10−3×V(溶液) 0.2×V(溶液) ×100% 0.85% ＝ 电离度：实际上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度。 即：已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率 已电离弱电解质分子数 原弱电解质分子数 ×100% 电离度 = 已电离的溶质浓度 溶质的初始浓度 = —————————×100% 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 9 01 电离平衡常数 4、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？ 表1：25℃几种弱酸的Ka 弱电解质 Ka HF 6.3×10-4 CH3COOH 1.75×10-5 HCN 6.2×10-10 温度 Ka 0℃ 1.66×10-5 10℃ 1.73×10-5 25℃ 1.75×10-5 表2：不同温度下CH3COOH的 Ka 弱电解质本身的性质决定。 (1)内因： (2)外因： 温度 升温，平衡正移，电离常数增大。 相同温度下， 电离常数越大，弱电解质越易电离。 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 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(2)若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010mol/L，则达到电离平衡时溶液中 c(H+) 是多少? (1)CH3COOH的电离常数不发生变化 (2) c(H+) =4.18×10-4mol/L 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 11 02 电离平衡常数的应用 K的意义： 表示弱电解质的电离能力。 弱酸的Ka越大，电离程度越大，越容易电离出H+，酸性越强。 弱碱的Kb越大，电离程度越大，越容易电离出OH-，碱性越强。 1、判断弱电解质的相对强弱 CH3COOH H2CO3 H2S K=1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 补充： 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 12 02 电离平衡常数的应用 2、强酸制弱酸——弱酸与盐溶液的反应规律 P61【实验3-2】 实验 操作 向盛有2 mL 1mol/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Kal(H2CO3) 的大小？ 实验 现象 原理 结论 有气泡产生 反应生成了CO2，化学方程式为： 2CH3COOH + Na2CO3=2CH3COONa + H2O +CO2↑ CH3COOH的酸性比H2CO3的强，Ka(CH3COOH) > Kal(H2CO3) 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 13 02 电离平衡常数的应用 2、强酸制弱酸——弱酸与盐溶液的反应规律 利用电离平衡常数，可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物。 【例4】 已知：Ka(HCOOH)＝1.77×10－4 mol·L－1 Ka(HCN)＝4.9×10－10 mol·L－1 问下列反应是否能发生，若能发生请写出化学方程式： （1）HCOOH与NaCN溶液： （2）HCOONa 与 HCN溶液： 酸性： HCOOH ＞ HCN HCOOH＋NaCN===HCN＋HCOONa HCOONa 与 HCN不反应 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 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【例6】已知在25℃下，H2CO3和HClO的电离常数如下： H2CO3 的 Ka1＝4.5×10-7， Ka2＝4.7×10-11，HClO的Ka=3.2×10-8 在Na2CO3和NaClO的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，发生离子方程式的先后顺序为： 、 、 。 将少量CO2通入NaClO的溶液中的离子方程式： 。 ClO－＋H+ ===HClO CO32－＋H+ ===HCO3－ HCO3－＋H+ ===H2O + CO2 ↑ ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO3－ 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 16 03 强弱电解质的比较 【思考与讨论】 向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L 盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题： （1）两上反应的速率及其变化有什么特点？ （2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 压强/kPa 时间/s 0 100 200 300 120 140 160 镁与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化示意图 2 mol/L盐酸 2 mol/L醋酸 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 17 03 强弱电解质的比较 浓度均为10-2mol/L的 强酸HA与弱酸HB c(H+)均为2mol/L的 强酸HA与弱酸HB c(H+)或物质的量浓度 与金属反应 初始速率 体积相同时 中和碱的量 体积相同时 与过量活泼金属反应产生H2的量 c(A－)与 c(B－)大小 10-2mol/L＝CHA(H+)＞CHB(H+) 10-2mol/L＝C(HA)<C(HB) HA>HB HA＝HB HA＝HB HA<HB HA＝HB HA<HB c(A－)>c(B－) c(A－)＝c(B－) 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 18 本节小结 电离平衡常数 知识导图 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 公众号——杨sir化学 小杨老师 15521324728 侵权必究 19 电离平衡 常数 电离平衡常数的应用 强弱电解质的比较 CO2、H2CO3？ 【思考】小孩大哭过后，容易出现抽抽搭搭，停不下来、喘不上气，或者手脚僵硬的情况。 已知人体血液中存在如下平衡： H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO − 3 人体血液的pH需维持在7.35~7.45。 当pH＜7.35会导致酸中毒，pH大于7.45会导致碱中毒。 小孩大哭后出现的生理症状，与上述平衡相关，是随着哭泣，呼出大量CO2，平衡状态改变后，发生了轻微碱中毒。 学以致用 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 20 分析问题的化学本质 直接吸入大量CO2合理吗？ H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO − 3 需要控制条件，使上述平衡正向移动 【思考】出现轻微碱中毒后，如何缓解中毒症状呢？ 可用纸袋，罩于鼻、口上再呼吸，增加动脉血CO2浓度 严重时需及时就医 会窒息 学以致用 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 1、18 ℃时,H2A(酸):Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12; H2B(酸):Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在浓度相同的两种溶液中,用“>”“<”或“=”填空。 (1)H+的浓度:H2A　　　　　　　　H2B。  (2)酸根离子的浓度:c(A2-)　　　　　c(B2-)。  (3)酸分子的浓度:c(H2A)　　　　　　　　c(H2B)。  (4)溶液的导电能力:H2A　　　　　　　　H2B。  > > < > 随堂巩固 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 22 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、HCO3- 、HClO的酸性由强到弱的顺序： _________________________________。 (2)CH3COO－、HCO3-、CO32-、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序： _______________________________。 (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 随堂巩固 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 23 3、高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。 以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数： 从以上表格中判断以下说法中不正确的是( ) A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的 C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为：H2SO4 = 2 H++ SO42- D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力，但醋酸可以区别这四种酸的强弱 随堂巩固 C 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 则Ka＝＝≈。 Lavf58.12.100 CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO CO＞ClO－＞HCO＞CH3COO－ $