3.1 电离平衡 课件-2026-2027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及电离常数，通过“判断物质是否为电解质”的问题导入，结合物质类别复习，衔接电解质与非电解质、强弱电解质的分类，构建从宏观物质到微观电离的学习支架。 其亮点在于融合化学观念与科学思维，通过概念辨析（如“强电解质溶液导电能力一定大”的正误判断）、电离平衡常数计算模型（三段式）及强酸弱酸比较实验（如与镁反应速率），培养学生逻辑推理与模型建构能力。学生能深化对动态平衡的理解，教师可高效落实重难点教学。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 教学目标： 1.通过对电解质进行分类，进一步掌握物质分类的方法，能从微观层面理解强、弱电解质的本质区别。 2.认识弱电解质的电离平衡、能运用电离平衡描述和解释化学现象，并预测可能的结果。树立对立统一、联系发展和动态平衡的观点。 3.1.1 弱电解质的电离平衡 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 电解质和非电解质的物质类别 电解质：________________________________________。 非电解质：_______________________________________。 酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水 大部分有机化合物、非金属氧化物 若给出一个物质（我们不知道它溶于水或熔融状态下能否导电），怎么判断其是否为电解质？ 通过物质类别判断 小杨老师 15521324728 电解质： 在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。 在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。 判断下列哪些属于电解质？ ①NaCl溶液 ②NaOH ③H2SO4 ④Cu ⑤CH3COOH ⑥NH3·H2O、 ⑦CO2 ⑧乙醇 ⑨水 1.电解质和非电解质 非电解质： 一、强弱电解质 一、强弱电解质 2.强电解质和弱电解质 (1) 强电解质：在水溶液中或熔融状态下完全电离的电解质。 强 酸： HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI 强 碱： NaOH、KOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2 大多数盐类: BaSO4 、AgCl、KNO3、NH4Cl 活泼金属氧化物: CaO 、Na2O (2)弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。 弱 酸： CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、HClO、HF、H2S及所有的有机羧酸 弱 碱： NH3·H2O 水 一、强弱电解质 2.强电解质和弱电解质 化合物 电解质 非电解质 弱电 解质 强电 解质 强酸 强碱 盐 活泼金属的氧化物 弱酸 弱碱 水 绝大多数有机物 部分非金属氢化物 非金属氧化物 3.强弱电解质与结构的关系 一、强弱电解质 1.溶于水能导电的化合物一定是电解质。 概念辨析 4.离子化合物都是强电解质，强电解质都是离子化合物。 3.强电解质溶液导电能力大，弱电解质溶液导电能力小。 2.强电解质都易溶于水且完全电离。 一、强弱电解质 二、电离方程式的书写 1.强电解质 完全电离，用“＝”连接 2.弱电解质 HAc H++Ac- NaCl ＝ Na+ + Cl- 多元弱酸分步电离，分步书写： H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32- 多元弱碱分步电离，一步书写： Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- 部分电离，用“ ”连接 ⇌ 二、电离方程式的书写 【注意】　 (2)NaHSO4在水溶液中的电离方程式：　　 (在熔融状态下HSO4-不再电离) NaHSO4 = Na++HSO4- NaHSO4在熔融状态下的电离方程式： 第二步部分电离： NaHSO4 = Na++H++SO42-　 第一步完全电离： NaHCO3 = Na++HCO3- (1)NaHCO3在水溶液中的电离方程式： HCO3- H++CO32- ⇌ 对点训练 小杨老师 15521324728 写出下列物质在水溶液中的电离方程式：氢氧化钙、氢硫酸、一水合氨、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠。 Ca(OH)2 == Ca2+ + 2OH- NH3·H2O NH4+ +OH- Na2SO3 == 2Na+ + SO32- H2S H+ + HS- HS- H+ + S2- NaHSO3 = Na+ + HSO3- HSO3- H+ + SO32- 三、弱电解质的电离平衡 1.电离平衡 (1)电离平衡状态 在一定条件 (如温度，压强) 下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，溶液中各组分的浓度不变，电离过程就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。 三、弱电解质的电离平衡 (2)特征 弱 研究对象为__________（强电解质不存在电离平衡） 等 平衡时，溶液中分子、离子浓度都____________ 动 V电离 ____ v结合 ____ 0，是一个动态平衡 定 变 条件改变时，电离平衡被破坏，各粒子浓度发生变化 弱电解质 ＝ ≠ 保持不变 三、弱电解质的电离平衡 2.影响电离平衡的因素 ①温度 (2)外因 (1)内因 通常情况下，电离是吸热过程。 温度升高平衡向电离方向移动，促进电离。 电解质本身的性质。 通常电解质越弱，电离程度越小。 ②浓度： a. 加水稀释，电离平衡向电离方向移动，电离程度增大。 HAc H＋ + Ac－ 加水稀释 平衡正向移动  =  100 % c( HAc )已解离 c( HAc )起始 电离程度增大 三、弱电解质的电离平衡 Qc= = Ka < Ka c ( H+) . c( Ac-) c(HAc) 三、弱电解质的电离平衡 b. 加入弱电解质，弱电解质浓度增大，平衡向电离方向移动，电离程度越小。 ③其他因素： 同离子效应 Ka= c ( H+) .c( A-) c(HA) c( A-) c(HA)+c( A-) = Ka Ka +c ( H+)  =  100 % c( HAc )已解离 c( HAc )起始 = Ka Ka +c ( H+) c(HA)= c ( H+) .c( A-) Ka 三、弱电解质的电离平衡 改变条件C 平衡移 动方向 C(H+) C(Ac-) C(HAc) 电离 程度 加热 通HCl(g) 加NaOH(s) 加NaAc(s) 加冰醋酸 加 水 醋酸溶液中存在： CH3COOH CH3COO- + H+ 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 精选例题 小杨老师 15521324728 【例1】下列物质中全部都是弱电解质的是 A．CH3COOH、C2H5OH、NH3•H2O B．HCl、KOH、NaHCO3 C．BaCl2、H2S、CH3COOH D．CH3COOH、H2O、NH3•H2O D 题型一：强、弱电解质的判断 精选例题 小杨老师 15521324728 【例2】下列说法不正确的是 ①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4不是电解质 ②氨气溶于水得到的氨水能导电，所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电 ④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 A．①④ B．①④⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④ C 题型二：强、弱电解质的性质与区别 精选例题 小杨老师 15521324728 【例3】下列有关电离平衡的叙述中正确的是 A．电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等 B．电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡 C．电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动 D．电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等 C 题型三：弱电解质的电离平衡 教学目标： 1.建构电离平衡常数模型， 2.能运用模型解释弱电解质在水溶液中的变化。 3.1.2 电离平衡常数 Ka= c ( H+) .c( A-) c(HA) Kb= c ( M+).c( OH- ) c(MOH) 一元弱碱 MOH M++OH- 一元弱酸 HA H++A- 一、电离平衡常数（K） 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，用 K 表示,弱酸的用Ka表示，弱碱的用Kb表示。 1．概念 2．表达式 多元弱酸的电离是分步进行的。 例如，二元弱酸H2S分两步电离： 第一步电离： H2S H+ + HS- Ka1= =1.32×10-7 c ( H+) .c(HS-) c(H2S) 第二步电离： HS- H+ + S2- Ka2 = =7.10×10-15 c ( H+) .c(S2-) c(HS-) 多元弱酸分步电离 Ka1》Ka2》Ka3…..多元弱酸的酸性由第一步电离决定。 一、电离平衡常数（K） 小杨老师 15521324728 电离平衡常数表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸性（或碱性）越强。 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 CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS‑ 一、电离平衡常数（K） 3.电离平衡常数的意义 酸性： 小杨老师 15521324728 (1)内因：弱电解质本身的性质。 (2)外因：对于同一物质,电离平衡常数只跟温度有关，温度升高，电离平衡常数增大。 一、电离平衡常数（K） 4.电离平衡常数的影响因素 几种多元弱酸的电离常数（25℃） 弱酸 电离常数 弱酸 电离常数 H2CO3 K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 H2C2O4 （草酸） K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5 H3PO4 K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13 H3C6H5O7 （柠檬酸） K1=7.4×10-4 K2=1.73×10-5 K3=4×10-7 酸性相对强弱： 草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸 一、电离平衡常数（K） 一、电离平衡常数（K） 5．关于电离平衡常数的计算 (1)列出“三段式”计算 (2)由于弱电解质的电离程度比较小，最终计算时，一般弱电解质的平衡浓度≈起始浓度（即忽略弱电解质电离的部分）。 起始浓度/mol·L－1 a 0 0 变化浓度/mol·L－1 x x x 平衡浓度/mol·L－1 a－x x x Ka＝ ≈ x2 a CH3COOH CH3COO- + H+ 精选例题 P60 【例1】在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.20 mol•L-1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10-3mol•L-1。试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。 c（NH3·H2O）=（0.20-1.7×10-3）mol/L≈0.20mol/L Kb= = ≈1.4×10-5 c(NH4+)·c(OH-) c( NH3·H2O) （1.7×10-3 ）×（1.7×10-3 ） 0.20 精选例题 【例2】求 0.10 mol•L-1 的 HAc 的 c(H+)和电离度 。已知 HAc 的 Ka = 1.8  10－5 c(起始) 0.10 0 0 【解】 设平衡时解离的[ HAc ] 为 x c(平衡) 0.10 － x x x K a = x2 0.10－x = 1.8  10－5  =  100 % =1.33 % 1.33  10－3 0.10 由于 c0 >> x 此时，可以近似地有 c0－ x  c0， 0.10 － x  0.10 Ka = x2 0.10－x = 1.8  10－5 x2 0.10  解得 x = 1.33 10－3 当 > 400 时，可以近似计算。 c0 Ka H Ac H+ + Ac－ ⇌ 精选例题 【例3】求 0.01 mol•dm－3 的HF 溶液的 [ H+ ]。(已知HF的 Ka = 6.3  10－4 ) 解： 不符合近似计算的条件。 = c0 Ka 0.01 6.3  10－4 Ka = x2 0.01－x = 6.3  10－4 HF H+ + F－ t0 0.01 0 0 t平 0.01－x x x 若采用近似计算，可求得 x = 2.51  10－3 误差过大。 二、电离度 1. 概念 弱电解质达电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。 2. 影响因素 ①内因：弱电解质本身的性质 ②外因：温度及浓度 3. 意义 表示不同弱电解质在水溶液中的电离程度，在相等条件下可用电离度比较弱电解质的相对强弱。 知识回顾：什么叫转化率？ 1 mol/L 醋酸溶液，若有0.01 mol/L 醋酸电离，则电离度为1% 越热越电离，越稀越电离 小杨老师 15521324728 电离平衡常数的应用：可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物。 本质是“强酸制弱酸” 先将酸性排个序 酸：HCOOH ＞ HCN HCOOH＋NaCN===HCN＋HCOONa Ka(HCOOH)＝1.77×10－4 mol·L－1 Ka(HCN)＝4.9×10－10 mol·L－1 HCOONa 与 HCN不反应 HCOOH与NaCN溶液： HCOONa 与 HCN溶液： 三、弱酸与盐溶液的反应规律 三、弱酸与盐溶液的反应规律 电离平衡常数的应用：可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物。 H2CO3 H2S K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8，K2=1.1×10-12 先将酸性排个序 酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS‑ ①往Na2S溶液中加入少量NaHCO3溶液： ______________________。 “定少为一“ 能否给H+，若能，给几个 S2- + HCO3- = HS- + CO32- ②往Na2CO3溶液中加入少量NaHS溶液： ______。 不反应 三、弱酸与盐溶液的反应规律 电离平衡常数的应用：可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物。 H2CO3 H2S K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8，K2=1.1×10-12 酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS‑ ③往Na2S溶液中通入少量CO2：_______________________________。 2S2- + CO2 + H2O === 2HS- + CO32- ④往Na2S溶液中通入过量CO2：_______________________________。 S2- + 2CO2 + 2H2O === H2S+ 2HCO3- 三、弱酸与盐溶液的反应规律 电离平衡常数应用：可以判断复分解反应能否发生，以及确定产物。 H2CO3 H2S K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8，K2=1.1×10-12 酸性：H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS‑ ⑤往Na2CO3溶液中通入少量H2S：___________________________。 CO32- + H2S = HCO3- + HS- ⑥往Na2CO3溶液中通入过量H2S：__________________________。 CO32- + H2S === HCO3- + HS- 【思考与讨论】 向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡皮塞，然后用注射器分别注入2 ml 2 mol/L盐酸、2 ml 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题： （1）两个反应的反应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？ 四、一元强酸和弱酸的比较 小杨老师 15521324728 酸 1.0 mol·L－1盐酸 1.0 mol·L－1醋酸 pH ________ ________ 导电能力 ________ ________ 与镁 反应 现象 反应_______，产生气体 反应_______，产生气体 结论 盐酸反应快，表明盐酸中c(H＋)较____，说明盐酸的电离程度______醋酸的电离程度 盐酸和醋酸的区别 小（pH=1） 大（pH≈3） 强 剧烈 大 大于 弱 缓慢 四、一元强酸和弱酸的比较 一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较 （1）相同物质的量浓度、相同体积时 比较 项目 C(H+） pH 与足量碱反应中和碱的量 与足量金属反应产生H2的量 与金属反应开始时的速率 稀释相同倍数后pH HA HB 大 小 相同 小 大 相同 相同 相同 大 小 小 大 四、一元强酸和弱酸的比较 一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较 （2）相同pH、相同体积时 比较 项目 c(H+) 消耗碱的量 与金属反应的开始速率 与金属反应的过程速率 稀释相同倍数后pH HA HB 大 小 相同 小 大 相同 相同 相同 大 小 小 大 物质的量浓度 四、一元强酸和弱酸的比较 对点训练 小杨老师 15521324728 (1)“0”点导电能力为0的理由是: 。 【例题4】冰醋酸加水溶解并不断稀释过程中，溶液导电能力与加入水的体积有如下变化关系：试回答： 冰醋酸中只存在醋酸分子,无离子。 (2)a、b、c三点对应溶液的c(H+)值由大到小的顺序是　　　 　　 。 b﹥c﹥ a C 相等 (3)a、b、c三点中电离程度最大的是 。电离平衡常数的关系 。 (4)若使c点溶液中c(Ac-)、pH值均增大，可采取的措施有: ①加碱或碳酸钠或镁、锌等 ②加CH3COONa 精选例题 【例题5】有H+浓度相同、体积相等的三种酸： a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸 物质的量浓度由大到小的顺序是 ； (2) 同时加入足量的大小相同的锌粒，则 ①开始反应时速率 ； ②反应过程中的平均速率 ； ③反应完全后生成H2的质量 。 （用<、=、> 表示） a＝b＝c a＝b＜c a＝b＜c c > a > b 精选例题 【例题6】取c(H+) = 0.01mol/L 的盐酸和醋酸各100 mL，分别稀释 2 倍后，再分别加入0.03 g 锌粉，在相同条件下充分反应，下列有关叙述正确的是（ ） A. 醋酸与锌反应放出的H2多 B. 盐酸与锌反应放出的H2多 C. 反应过程中，醋酸与锌反应速率大 D.反应过程中，盐酸和醋酸与锌反应的速率一样大 C 精选例题 【例题7】有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶是强酸，一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸。 各取等体积酸液，用蒸馏水稀释相同倍数，然后用pH试纸分别测其pH值，pH值变化大的那瓶是强酸。 对点训练 小杨老师 15521324728 【跟踪1】将10ml 0.1mol/L的HAc加水稀释，有关稀释后的醋酸溶液的说法，错误的是( ) A、电离程度增大 B、溶液中离子总数增多 C、溶液导电性增加 D、溶液中醋酸分子增多 CD 对点训练 小杨老师 15521324728 【跟踪2】把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（ ） A.自来水 B. 0.5mol/LNH4Cl溶液 C. 0.5mol/L 醋酸 D. 0.5mol/L盐酸 BD 对点训练 小杨老师 15521324728 【跟踪3】一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（ ） A.NaOH(固） B.H2O C.NH4Cl（固） D.CH3COONa (固） BD $