3.1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 第一节 电离平衡 导：（知识回顾） 电解质是指在______________________________能导电的化合物; 非电解质是指在__________________________ 都不能导电的化合物。 水溶液中或熔融状态下 水溶液中和熔融状态下 ①②③⑦⑧ 单质和混合物 . 既不属于电解质也不属于非电解质 电解质 化合物 非电解质 酸、碱、盐， 金属氧化物、 水 非金属氧化物、 非酸气态氢化物、 大多数有机物 导：（知识回顾） 强电解质： 弱电解质： 强酸、强碱、大多数盐， 金属氧化物、 弱酸、弱碱、 少数盐 水 思： 阅读课本58-61页，完成导学案59-60页自主预习部分。 议：讨论以下问题。 （1）结合课本相关内容，完成课本实验3-1， 思考强弱电解质的本质区别是什么？ （2）根据化学平衡相关知识， 思考如何理解电离平衡以及电离平衡常数？ （3）影响电离平衡的因素有哪些？ 这些因素又是如何具体影响电离平衡的呢？ (4)思考课本59页，试着总结结论。 一、强电解质和弱电解质 【实验3-1】 取相同体积，0.1mol/L的盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应，观察、比较并记录现象。 酸 0.1 mol/L 盐酸 0.1 mol/L 醋酸 pH 导电能力 与镁条反应 1 接近3 强 弱 迅速产生大量气泡 产生气泡相对缓慢 （1）相同浓度的盐酸与醋酸的H+浓度 ，电离程度 。 不同 不同 （2）已知：pH=-lgC(H+),通过测得的pH可知， 盐酸 电离，醋酸 电离。 完全 部分 展+评 思考1： 若测得烧杯中盐酸和醋酸的pH相等， 请问，两者的浓度是否相等？ 若不相等，请比较大小？ 思考： 0.1mol/L的盐酸和醋酸的导电能力为何不同？ 导电能力强弱与什么相关？ 一、强电解质和弱电解质 导电性与离子浓度、离子所带电荷有关。 思考： 相同浓度0.1 mol·L-1 盐酸、醋酸、硫酸铜溶液导电能力强弱 硫酸铜溶液>盐酸>醋酸 一：强电解质：电离过程不可逆，其电离方程式用“ ”连接。 二：弱电解质：电离过程 ，其电离方程式用“ ”连接。 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 如：CH3COOH ;NH3•H2O ; ②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并。(其中以第一步电离为主). 如H2CO3的电离： . ③多元弱碱分步电离(较复杂)，在中学阶段要求一步写出。 如Cu(OH)2： 。 三、酸式盐 ①强酸的酸式盐: 如 NaHSO4在水溶液中的电离： 。 ②弱酸的酸式盐: 如 NaHCO3在水溶液中的电离： 。 强弱电解质的电离方程式 = 可逆 ⇌CH3COO－＋H＋ ⇌NH4+ +OH- H2CO3 ⇌H＋＋HCO3－ (主)，HCO3－ ⇌H＋＋CO32－ (次) Cu(OH)2 ⇌Cu2＋＋2OH－ NaHSO4=Na＋＋H＋＋ SO42－ NaHCO3= Na＋＋ HCO3－ 1.电离平衡状态建立 反应速率 弱电解质电离平衡状态建立示意图 时间 v（电离成离子） v（结合成分子） v(电离) = v(结合) 电离平衡状态 二、弱电解质的电离平衡 2.特征 电离平衡是一种动态平衡 条件不变，溶液各分子、离子的浓度不变。 条件改变时，电离平衡发生移动。 V电离=V结合≠0 弱电解质的电离是可逆的 弱 等 动 定 变 二、弱电解质的电离平衡 改变 条件 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) c(CH3COO－) c(CH3COOH) 电离程度(α) 升温 加水 加入少量冰醋酸 加HCl(g) 加NaOH(s) 加入CH3COONa(s) 加入 镁粉 向右 增大 减小 减小 减小 增大 向右 增大 增大 增大 增大 减小 CH3COOH ⇌CH3COO-+ H+ 三、影响电离平衡的因素 α= —————————×100% 已电离的溶质分子数 原有溶质分子总数 向左 增大 增大 减小 增大 减小 向右 减小 减小 增大 减小 增大 向右 增大 增大 增大 减小 增大 向左 减小 减小 增大 增大 减小 向右 减小 减小 增大 减小 增大 温度： 。 电离过程吸热；升温，电离程度增大（越热越电离） 浓度： ， ， 对于同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间通过碰撞结合成分子的机会越少，电离程度越大（越稀越电离）。 （2）外因 （1）内因： ， 。 加入与弱电解质电离所产生的离子相同的离子，逆向移动； 加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时，正向移动。 （3）其他： 三、影响电离平衡的因素 电解质本身的性质。 （通常电解质越弱，电离程度越小。） 四、电离平衡常数 1.概念 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。 定量表征 2.表示方法 (1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数 如：CH3COOH ⇌CH3COO－+H+ c(CH3COO－) ·c(H+) c(CH3COOH) 四、电离平衡常数 Ka= 2.表示方法 (2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数 多元弱酸的电离分步进行，各步的电离常数通常分别用Ka1、Ka2、Ka3等表示 H2CO3⇌H+＋HCO3- HCO3- ⇌ H+＋CO32- Ka2＝ Ka1＝ ＝4.5×10-7 ＝4.7×10-11 如：25℃时H2CO3 的两步电离常数为： 比较两步电离常数的大小： 。 四、电离平衡常数 c(H+)×c(HCO3-) c(H2CO3) c(H+)×c(CO32-) c(HCO3-) Ka1≫Ka2 所以：多元弱酸或者多元弱碱的电离以第一步为主。 【例题】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 ⇌ NH4+ + OH− 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 c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3) mol·L−1 ≈ 0.2 mol·L−1 1.7×10−3 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) 0.2 ≈ 1.4×10−5 c(NH3·H2O) Kb＝ c(NH4+ )·c(OH−) 四、电离平衡常数 弱电解质 电离常数 HF 6.3×10-4 CH3COOH 1.75×10-5 HClO 4.0×10-8 HNO2 5.6×10-4 教科书附录II： 某些弱电解质的电离常数（25 ℃） 1.同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同， 说明电离常数首先由 所决定。 四、电离平衡常数 弱电解质的性质 2.根据电离平衡常数比较酸性强弱： 。 3.电离常数越大，弱电解质越 （难/易）电离 HF＞HNO2＞CH3COOH＞HClO 易 1.同一弱电解质溶液， 电离常数K只受 影响。 2.升高温度，电离常数K值 。（增大/减小） 所以：在使用电离平衡常数时应指明温度 四、电离平衡常数 温度 增大 ①比较相同温度下弱电解质的相对强弱 ②计算相关粒子的浓度 ③根据Q与Ka或Kb比较，判断电离平衡移动方向 五、电离平衡常数的应用 六、课本59页，思考与讨论。 结论： （1）等质量的镁分别与体积、物质的量浓度均相同的盐酸和醋酸反应，与 反应速率大，与 反应速率小。 （2）过量的镁分别与体积、物质的量浓度均相同的盐酸和醋酸反应，生成氢气的体积 。 盐酸 醋酸 相同 练一练 1.下列物质的分类组合全部正确的是(　　)。 D 练一练 2.现有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液,用序号回答下列问题。 (1)若它们的浓度相等。 a.三种溶液中的c(H+)大小关系为　________。 b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和, 所需NaOH溶液体积的大小关系为　　　　　　　　。 c.若取等质量Zn分别与这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为　　 　　。 (2)若它们溶液中的c(H+)相等。 a.三种酸浓度大小关系为　　 　　。 b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积的大小关系为　　　　 。 ③>①>② ③>①=② ①=②>③ ②>①>③ ②>①=③ C 练一练 3 4.下列说法正确的是(　　)。A.电离平衡常数受溶液浓度的影响B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中大D.H2CO3的电离常数表达式:K= 练一练 B 练一练 5.25 ℃时, H2SO3的电离常数Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7, H2S的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12。 下列说法正确的是(　　)。A.H2SO3的酸性弱于H2SB.H2S的酸性弱于H2SO3C.多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有促进作用D.多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定 B 练一练 6.向10mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1L后， 下列变化中不正确的是（ ） A. NH3·H2O的电离程度增大 B. c(NH3·H2O)增大 C. NH4+的数目增大 D. c(NH3·H2O) c(NH4+) 增大 B 练一练 7.某温度下, HNO2的Ka=5.0×10-4, CH3COOH的Ka=1.7×10-5。 将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释, 其pH随加水体积的变化如图所示。 填空： 1.曲线Ⅰ代表 溶液 2.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后, 溶液中n(Na+)是否相同？ 。 若不同， 溶液中的n(Na+)的量多。 CH3COOH CH3COOH 不同 有以下10种物质:①CH3COOH、②NaOH、③NH3·H2O、④Cu、⑤食盐水、⑥NH3、⑦Na2CO3、⑧AgCl、⑨CO2、⑩CH3CH2OH,其中属于电解质的是_________________________(填序号,下同),属于非电解质的是__________________________。 $