3.1.2 电离平衡常数 强酸与弱酸的比较-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件(人教版)
2026-09-01
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦电离平衡常数及强酸与弱酸比较,通过实验探究(如CH3COOH与Na2CO3反应)和问题驱动(酸性比较实例)导入,前承弱电解质电离平衡,后经表格对比、镁与酸反应压强变化分析构建思维模型,形成从概念到应用的学习支架。
其亮点在于以科学思维构建电离常数模型(三段式计算、自我诊断),结合科学探究(镁与酸反应实验及压强变化分析),通过表格对比和“强酸制弱酸”实例强化证据推理。帮助学生建立结构化认知提升分析能力,教师可利用多样化互动环节高效教学。
内容正文:
第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸的比较
学习目标
1.构建电离平衡常数思维模型,并能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。
2.建立判断强、弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。
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内
容
索
引
知识点一
1
1
知识点二
2
课堂检测 巩固落实
3
知识点一 电离平衡常数
第一部分
4
1.概念
在一定条件下,当弱电解质的电离达到______时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的____________________,与溶液中______________________是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。
自主预习
平衡
各种离子浓度的乘积
未电离分子的浓度之比
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2.表示方法
(1)一元弱酸和一元弱碱
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(2)多元弱酸
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多元弱酸各步电离常数的大小比较:Ka1>Ka2>Ka3>……当Ka1≫Ka2时,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。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。
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3.意义
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____,酸(或碱)性越____。
大
强
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在25 ℃时,CH3COOH、H2CO3和H3BO3(一元弱酸)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。
(1)它们的酸性强弱顺序为_______________________________。
(2)向编号为1、2的两支分别盛有0.1 mol/L CH3COOH溶液和0.1 mol/L H3BO3溶液的试管中滴加等浓度的Na2CO3 溶液,试管1、2中的现象分别为____________________________________________________。
学思用
CH3COOH>H2CO3>H3BO3
试管1中有气泡产生,试管2中无明显现象
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4.影响因素
(1)相同温度下,不同的弱电解质的电离常数______,说明电离常数由弱电解质的______所决定。
(2)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,所以电离平衡常数随__________而增大。
不同
性质
温度
吸热
温度升高
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[注意] 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度为(a-x) mol·L-1,一般近似为a mol·L-1。
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知识拓展
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自我诊断
×
√
×
×
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对点演练
A
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解析:电离常数只与温度有关,与弱电解质浓度无关,A正确,C错误;
多元弱酸分步电离,电离程度依次减小,所以多元弱酸各步电离常数的关系为Ka1>Ka2>Ka3,D错误。
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2.已知数据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 ℃)。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不正确的是 ( )
A.Ka(HF)=6.3×10-4
B.Ka(HNO2)=6.2×10-10
C.根据其中的两个反应即可得出一元弱酸的酸性强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)
B
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解析:由已知反应:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2、NaNO2+HF===HNO2+NaF,可以得出酸性强弱顺序为HF>HNO2>HCN;相同温度下,弱酸的酸性越强,电离常数越大,故电离常数:Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF),即Ka(HF)=6.3×10-4、Ka(HNO2)=5.6×10-4,Ka(HCN)=6.2×10-10。
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3.已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的BOH溶液中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式:______________________。
解析:BOH部分电离,电离方程式为BOH⥫⥬B++OH-。
BOH⥫⥬B++OH-
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(2)BOH的电离度α=________。
(3)BOH的电离平衡常数Kb=________。
1%
1×10-5
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知识点二 强酸与弱酸的比较
第二部分
22
1.实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
自主预习
实验操作
实验现象 有______产生
实验结论 CH3COOH的酸性______碳酸
Ka大小比较 Ka(CH3COOH)______Ka1(H2CO3)
气泡
强于
大于
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2.思考与讨论:镁条分别与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如下图所示。
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(1)两个反应的反应速率及变化:镁与盐酸反应的速率____,与醋酸反应的速率____。
(2)反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等,由此得出结论:过量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时,生成氢气的体积______。
大
小
相同
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向甲、乙两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入足量c(H+)相同的盐酸、醋酸,起始时锥形瓶中反应的速率________(填“甲”“乙”或“一样”)大,________(填“甲”或“乙”)锥形瓶中的镁条先消失。
学思用
一样
乙
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3.一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一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
酸 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
一元强酸 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
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(2)相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
酸 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
一元强酸 相同 相同 弱 少 相同
一元弱酸 强 多
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1.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 ( )
A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100 mL 0.1 mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释100倍,c(H+)均为10-5 mol·L-1
D.向两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
对点演练
B
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解析:相同浓度的两溶液,醋酸部分电离,故醋酸中c(H+)比盐酸中的小,故A错误;
盐酸和醋酸都是一元酸,所以等浓度等体积的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠,故B正确;
醋酸稀释过程中电离平衡正向移动,故稀释后醋酸的c(H+)大于10-5 mol·L-1,故C错误;
醋酸中加入醋酸钠,由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度,抑制了醋酸电离,使c(H+)明显减小,而盐酸中加入氯化钠,对溶液中c(H+)无影响,故D错误。
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2.(2026·中山高二检测)相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
C
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解析:相同体积、相同c(H+)的一元强酸和一元弱酸,起始时与锌粉反应的速率是相同的,随着反应进行,弱酸能继续电离出H+,故其反应速率比强酸的大,排除B、D项;
弱酸的物质的量浓度大于强酸的,所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多,排除A项。
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3.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.两种溶液中的c(H+)相等
D.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl-)<n(CH3COO-)
B
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解析:体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,根据二者的电离方程式可知,二者电离出的c(H+)相同,由于CH3COOH是弱酸不能完全电离,因此n(CH3COOH)>n(HCl),故与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多,分别与足量CaCO3反应时,醋酸与CaCO3反应放出的CO2多,A、C项正确、B项错误;
分别用水稀释相同倍数时,醋酸的电离程度增大,n(CH3COO-)增大,而n(Cl-)不变,D项正确。
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第三部分
课堂检测 巩固落实
1.常温下,向氨水中加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是( )
A.增大、增大、减弱 B.不变、增大、减弱
C.不变、减小、减弱 D.减小、减小、增强
解析:向氨水中加水稀释的过程中,温度不变,NH3·H2O的电离平衡常数不变;氨水越稀NH3·H2O越电离,电离度增大;但溶液总体积增大,微粒浓度减小,故溶液导电性减弱。
B
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2.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数。
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
电离
常数 6.2×
10-10 6.3×
10-4 1.75×
10-5 5.6×
10-4
0.1 mol/L的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCN B.HF
C.CH3COOH D.HNO2
解析:相同温度下,弱酸的电离常数越大,越易电离,同浓度时,电离产生的c(H+)越大。
B
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3.室温下,取20 mL c(H+)=10-3 mol·L-1的HNO2溶液,加入0.1 mol·L-1的氨水,测得溶液的导电能力随加入氨水体积的变化如下图所示。室温下HNO2的电离平衡常数约为 ( )
A.2.0×10-5 B.1.0×10-6
C.1.0×10-5 D.2.0×10-4
A
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4.相同温度下,三种酸的电离平衡常数(Ka)见下表,下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
A.三种酸的酸性强弱关系:HX>HY>HZ
B.不可能发生反应HZ+Y-===HY+Z-
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
D
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解析:A项,温度相同时,酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,酸性越强,根据题表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,故酸性:HZ>HY>HX,错误;
B项,根据“强酸制弱酸”原理可知,反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生,错误;
C项,在水溶液中全部电离的酸为强酸,部分电离的酸为弱酸,这三种酸都部分电离,均为弱酸,错误;
D项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,正确。
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5.已知:25 ℃时,四种弱酸的电离常数见下表:
物质 CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离
常数 1.75×10-5 5.6×
10-4 6.2×
10-10 Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
(1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱:
__________________________________。
解析:相同条件下,电离常数越大,酸性越强,故酸性:HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN。
HNO2>CH3COOH>H2CO3>HCN
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(2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时,HNO2的电离平衡________(填“移动”或“不移动”);此时HNO2的电离常数________(填“不变”或“发生变化”),原因是_____________________。
移动
不变
溶液的温度不变
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(3)NaNO2+CH3COOH===CH3COONa+HNO2________(填“能”或“不能”)发生;向NaCN溶液中通入少量CO2,写出反应的化学方程式:
______________________________________________________。
不能
NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
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弱电解质
电离方程式
电离常数表达式
CH3COOH
CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+
Ka=
NH3·H2O
NH3·H2O⥫⥬NH+OH-
Kb=
弱电解质
电离方程式
电离常数表达式
H2CO3
__________________________、
_______________________
Ka1=、
Ka2=
$
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