3.1.2电离平衡常数- 课件2026‑2027学年上学期高二化学人教版选择性必修一

该高中化学课件聚焦电离平衡常数，涵盖概念、表达式、影响因素及应用，通过复习电离平衡导入，构建从定性到定量的知识支架，衔接弱电解质电离平衡与电离常数计算、酸性比较等内容。 其亮点在于结合实验探究（如CH₃COOH与Na₂CO₃反应验证强酸制弱酸）和人体血液酸碱平衡案例，运用科学思维（模型建构、三段式计算）与科学探究，帮助学生理解电离常数意义，提升分析解决问题能力，教师可高效开展教学。

第一节 电离平衡 第二课时 电离平衡常数 P59 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 学习目标 1、构建电离平衡常数模型。 2、能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。 在一定条件下，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个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。 一、电离平衡常数 阅读课本P59，总结电离平衡常数的概念 1、概念 2、表达式 本质上也是平衡常数，所以表示方法一样 P59   电离方程式 电离常数表达式 CH3COOH NH3·H2O CH3COOH CH3COO- + H+ Ka＝ NH3·H2O NH4++ OH- Kb = （1）一元弱酸、弱碱 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。 P59注释1   电离方程式 电离常数表达式 H2CO3 Cu(OH)2 H2CO3 H+ + HCO3- H+ + Ka1＝ Ka2＝ Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- Kb＝ （2）多元弱酸、弱碱 3、影响弱电解质电离常数的因素： 内因：弱电解质的性质—电解质越弱，Ka（或Kb）越小,越难电离，酸 (碱)的酸(碱)性越弱。 外因：只与温度有关。 T越大， Ka（Kb）越大。 CH3COOH 25℃ 0℃ 电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=1.65×10-5 25℃ CH3COOH HCN（氰化氢） 电离平衡常数 Ka=1.75×10-5 Ka=4.9×10-10 CH3COOH比 HCN酸性强 P60 4、电离平衡常数的意义 H3PO4 H+ + H2PO4- Ka1=7.1×10-3mol/L H2PO4- H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L HPO42- H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L 多元弱酸的分步电离一步比一步难。因为（1）一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，使第二个H+电离困难得多；（2） 上一级电离出的H+对下一级电离有抑制作用。 就电离本身而言，每一步的电离程度如何变化，为什么？ （1）多元酸或碱的电离平衡常数 电离平衡常数的大小： Ka1≫Ka2 ≫Ka3 ；多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。 它能表示弱电解质的电离能力。 笔记P61 （2）探究CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小比较 课本P61页实验3—2： 实验现象： 2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑ CH3COOH的酸性比H2CO3的强， Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3) 有无色气泡产生 实验解释： 化学方程式： 实验结论： 查阅教科书附录II CH3COOH Ka＝1.75×10−5（25 ℃） H2CO3 Ka1＝4.5×10−7（25 ℃） 强酸制弱酸生成了CO2 K值越大，弱电解质电离程度越大，酸(或碱)性越强。 笔记P61 对于电离平衡常数的几点说明 ①电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。对应弱电解质越易电离,相应的酸(或碱)性越强。 ②同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。 ③电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。 ④多元弱酸电离常数：K1≫K2≫K3，其酸性主要由第一步电离决定，K值越大，相应酸的酸性越强。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相似。 P60-笔记 5、电离平衡常数的应用 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 1.7×10-5 Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝5.6×10－11 4.7×10-8 请回答下列问题： (1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCO3-的酸性由强到弱的顺序为__________________________________。 CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3- 课堂练习1、已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下： 5、电离平衡常数的应用 （1）判断酸性强弱 （2）比较离子结合质子（H+）的能力大小 K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。 K越小，电离程度越小，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。 （4）比较溶液中离子浓度的大小比较 ①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-) > > > > > > ②用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸，则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的______ B Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) 电离平衡的相关计算 1、电离程度 α C(已电离） C(初始） α % = ×100 % CH3COOH CH3COO- + H+ C(已电离） C(初始） α % = ×100 % = C初/mol·L－1 m 0 0 ∆C/mol·L－1 x x x C平/mol·L－1 m－x x x m ×100 % x 笔记P60 03 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−) 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− 6、电离平衡常数的计算 (1)电离平衡常数的计算 P60 1.证据推理与模型认知是重要的学科核心素养之一。下列有关电离平衡常数的说法正确的是(　　) A.弱酸电离平衡向右移动,其电离常数一定增大 B.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离常数不同 C.相同温度下,电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱 D.相同温度下,弱电解质的电离常数越大,则其溶液中的离子浓度越大 题点一　电离平衡常数的理解 C 题组例练 2.对于碳酸溶液中的电离平衡,下列电离常数的表达式正确的是(　　) C 题组例练 题点二　电离平衡常数的应用 5.常温下,三种酸的电离平衡常数如下表,下列判断正确的是　　　　(填字母)。  B 酸 HCN CH3COOH H3PO2(一元酸) 电离常数K 6.2×10-10 1.75×10-5 5.9×10-2 题组例练 题组例练 1. 已知某温度下有如下三个反应： NaCN + HNO2=HCN + NaNO2 NaCN + HF=HCN + NaF NaNO2 + HF=HNO2 + NaF 则该温度下HF、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是 。 K(HF)>K(HNO2)>K(HCN) 6. 已知25 ℃时，CH3COOH的Ka=1.75×10-5。 （1）当向醋酸中加入一定量的盐酸时，CH3COOH的电离常数是否发生变化？为什么？ （2）若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010 mol/L，则达到电离平衡时溶液中c(H+)是多少？ CH3COOH的电离平衡常数不再发生变化。因为弱电解质的电离平衡常数只与温度有关，温度不发生变化，电离平衡常数不变。 c(H+)=4.18×10-4mol/L P62 课本P60，例题——“三段式” （5）有关计算 ①求平衡常数 课堂练习3、 25℃时，amol/LCH3COOH溶液的c(H+)=10-bmol/L，用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka ②利用平衡常数求离子浓度 课堂练习4、已知25℃醋酸的电离常数K= =1.75×10－5 若醋酸的起始浓度为0.010mol/L，平衡时氢离子浓度c(H＋)是_______________（提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L。） 4.18×10－4mol/L P60-选讲 ③利用平衡常数求离子浓度的比值 课堂练习5、 25℃,H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8。将SO2通入以上氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时，溶液中的 c(SO32-)/c(HSO3-) = 。  0.62 Ka2= c(SO32—) C(H+) C(HSO3—) c(SO32—)·1.0×10－7 = c(HSO3—) =6.2×10－8 =0.62 c(SO32—) c(HSO3—) P60-选讲 电离度α ：弱电解质电离程度相对大小的另一种参数 α= 已电离的电解质浓度 电解质的初始浓度 ×100% 已电离的分子数 弱电解质初始分子总数 = ×100% 注意：①弱电解质浓度越小，电离程度越大; ②同温度同浓度时，电离度越大，则酸性(或碱性)越强； 思考：该溶液的电离程度怎样？ ＝ 1.7×10−3 0.2 ×100% ＝ 0.85% ＝ x·x 0.2 ≈ 1.75×10−5 变化浓度/(mol·L−1) x x x 平衡浓度/(mol·L−1) x 0.2 − x x c(CH3COOH)＝(0.2−x) mol·L−1 ≈ 0.2 mol·L−1 c(H+)＝ x ＝ 0.001 87 mol/L 已知25 ℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10−5，计算0.2mol·L−1的CH3COOH达到电离平衡时c(H)的浓度 0 起始浓度/(mol·L−1) 0.2 0 Ka＝ c(CH3COO−)·c(H+) c(CH3COOH) (2)计算粒子的浓度 P60 进一步分析： 类比上述计算方法 稀释过程中，醋酸电离平衡正向移动 平衡移动只能削弱反应条件的影响 0.001 87 mol/L 0.00 591 mol/L 稀释10倍后，c(CH3COOH)降为之前浓度的 1 10 稀释10倍后，c(H+)降为之前浓度的 3.2 10 稀释前 2 mol/L 稀释后 0.2 mol/L 思考：取1 mL 2 mol/L 醋酸，加水稀释到10 mL，稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？ P60-选讲 CO2、H2CO3？ 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。 学以致用 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。 27 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 出现轻微碱中毒后，如何缓解中毒症状呢？ 学以致用 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 比较内容 相同物质的量浓度的盐酸(a)和醋酸(b) 相同c(H＋)的盐酸(a)和醋酸(b) c(H＋)或物质的量浓度(c) c(H＋)：a＞b c：a＜b 溶液的导电能力 a＞b a＝b 等体积溶液中和NaOH的量 a＝b a＜b 一元强酸和一元弱酸的比较 c(H＋)或物质的量浓度(c) c(H＋)：a＞b c：a＜b 溶液的导电能力 a＞b a＝b 等体积溶液中和NaOH的量 a＝b a＜b 微专题： 课堂小结 电离平衡常数 表达式 电离平衡的应用 影响因素 判断酸性强弱 比较离子浓度大小 有关计算 不同弱电解质，数值不同， 同一弱电解质只受温度的影响 大于 1、在25 ℃时，0.1 mol·L－1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离平衡常数分别为4.6×10－4、1.8×10－4、4.9×10－10、K1＝4.3×10－7和K2＝5.6×10－11，其中氢离子浓度最小的是(　　) A．HNO2　　　　　 B．HCOOH C．HCN D．H2CO3 C 2、已知25 ℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10–5。若氨水的浓度为 2.0 mol·L–1。 溶液中的c(OH–)= mol·L–1。 6.0×10–3 Kb= x2 2－x = x2 2 = = 1.8×10–5 x= 6.0×10–3 c(NH4+) c(OH–) c(NH3·H2O) 33 3、已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时，已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率，称为电离度。在相同温度时100mL0.01mol.L-1醋酸溶液与10mL0.1mol.L-1醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是( ) A.中和时所需NaOH的量 B.电离度 C.H+的物质的量浓度 D.CH3COOH的物质的量 B 34 课堂练习6、根据题意完成下列问题。 (1)将等质量的锌粉分别投入10 mL 0.1 mol·L－1盐酸和10 mL 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中。 ①若锌不足量，反应快的是________。 ②若锌过量，产生氢气的量的关系为________。 (2)将等量的锌粉分别投入c(H＋)均为1 mol·L－1、体积均为10 mL的盐酸和醋酸溶液中。 ①若锌不足量，反应快的是____________。 ②若锌过量，产生氢气的量的关系为______________________________。 盐酸 相等 CH3COOH与锌反应放氢气多 CH3COOH 1．在0.1mol•L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡： ，对于该平衡，下列叙述正确的是( ) A．加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动，溶液的pH减小 B．加入少量NaOH固体，并恢复到室温，电离平衡常数增大 C．加入少量0.1mol•L-1HCl溶液，溶液中c(H+)减小 D．加热时，CH3COOH的电离平衡常数增大 课堂达标（选讲） D CH3COOH CH3COO－＋H＋ 2．在下列性质中，可以证明醋酸是弱电解质的是(　　) A．1 mol·L－1的醋酸溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1 B．醋酸与水以任意比互溶 C．10 mL 1 mol·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液完全反应 D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱 D 3．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 B 4、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 5、下表是几种弱酸在常温下的电离平街常数：则下列说法中不正确的是（ ） A．碳酸的酸性强于氢硫酸 B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 C．常温下，加水稀释醋酸， 增大 D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变 CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13 D 6、根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是（ ） A．向Na2CO3溶液中滴加少量氯水CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑ B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO3- +Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O C．向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO D．向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO 化学式 HClO H2CO3 电离常数/mol·L-1 K=3×10-8 K1=4×10-7 K2=4×10-11 C EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn A.Ka= B.Ka= C.Ka1= D.Ka2= A.三种酸的强弱关系:HCN>CH3COOH>H3PO2 B.反应H3PO2+CH3COO-CH3COOH+H2P能够发生 C.由电离平衡常数可以判断,H3PO2属于强酸,HCN和CH3COOH属于弱酸 D.等物质的量浓度、等体积的三种酸,与足量锌粉反应,H3PO2产生气体最多 E.酸根离子结合氢离子的能力强弱关系:H2P>CH3COO->CN- F.相同温度下,1 mol/L HCN溶液中HCN的电离常数大于0.1 mol/L HCN溶液中的 【解析】 酸的电离平衡常数越大其酸性越强,根据电离常数可知酸性H3PO2> CH3COOH>HCN,A错误;根据强酸制弱酸规律,反应H3PO2+CH3COO-CH3COOH+H2P能发生,B正确;根据电离常数可判断三种酸均不能完全电离,均为弱酸,C错误;等物质的量浓度、等体积的三种酸,即三种酸的物质的量相等,与足量锌粉反应,应生成等体积的H2,D错误;酸性越强,酸的电离程度越大,结合氢离子的能力越弱,酸根离子结合氢离子的能力强弱关系为CN->CH3COO->H2P,E错误;相同温度下,同一物质的电离平衡常数不变,F错误。 $