1.第三章 第一节 电离平衡（课件PPT）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第三章 水溶液中的离子 反应与平衡 第一节　电离平衡 知识点（一） 强电解质和弱电解质 强、弱电解质的概念及物质类别 （1）电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等，溶 于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶 液中电离程度较小，是弱电解质。 （2）溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液中 离子浓度和离子所带的电荷数。 　　｜特别提醒｜ 1. 相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸（如盐酸）和一元弱酸（如醋 酸）的比较 比较项 目 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 小 一元弱 酸 小 弱 强酸与弱酸的比较 　　2. 相同体积、相同c（H＋）的一元强酸（如盐酸）和一元弱酸（如醋酸） 的比较 比较项目 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 小 少 相同 一元弱酸 大 多 相同大小的石灰石分别投入盛有过量盐酸和醋酸溶液的烧杯中，下列说法 正确的是（　　） A. 若盐酸和醋酸初始pH相同，产生相同物质的量的CO2，醋酸时间更短 B. 若盐酸和醋酸初始pH相同，加入石灰石后盐酸产生CO2更快 C. 若盐酸和醋酸初始物质的量浓度相同，充分反应后，盐酸产生的CO2多 D. 若盐酸和醋酸初始物质的量浓度相同，充分反应后，醋酸产生的CO2多 [应用体验] √ 解析　因为盐酸和醋酸溶液中c（H＋）相同，盐酸完全电离而醋酸部分电 离，所以两种酸的物质的量浓度大小关系：c（HCl）＜c（CH3COOH），在 反应过程中醋酸的电离平衡向右移动电离出更多氢离子，且醋酸的浓度大于盐 酸浓度，故反应过程中两种酸溶液中c（H＋）大小关系：醋酸＞盐酸，所以两 种酸与石灰石反应速率大小关系：醋酸＞盐酸，即产生相同物质的量的CO2， 醋酸所需时间更短，A正确；由A分析可知，若盐酸和醋酸初始pH相同，加入 石灰石后醋酸产生CO2更快，B错误；相同大小的石灰石分别投入盛有过量盐酸 和醋酸溶液的烧杯中，最终碳酸钙完全反应，酸过量，则充分反应后，产生 CO2的量相同，C、D错误。 知识点（二）　弱电解质的电离平衡　 　　1. 电离方程式的书写 （1）强电解质：电离过程是不可逆的，其电离方程式用“ ”连接。 如Na2SO4：Na2SO4 S ＋2Na＋。 （2）弱电解质：电离过程是可逆的，其电离方程式用“ ”连接。 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 如CH3COOH：CH3COOH CH3COO－＋H＋；NH3·H2O：NH3·H2O N ＋OH－。 ②多元弱酸分步电离（其中以第一步电离为主），必须分步写出，不 可合并。 如H2CO3：H2CO3 H＋＋HC （主），HC H＋＋C （次）。 ③多元弱碱分步电离（较复杂），在中学阶段要求一步写出。 如Fe（OH）3：Fe（OH）3 Fe3＋＋3OH－。 ④强酸酸式盐一步写出；弱酸酸式盐分步电离，第一步用“ ”，第二 步用“ ”。 如NaHSO4 Na＋＋H＋＋S ；NaHCO3 Na＋＋HC ，HC H＋＋C 。 2. 电离平衡的建立 特征为“弱→逆→等→动→定→变”。 3. 电离平衡的影响因素 （1）内因：电解质自身的性质决定了电离程度的大小。 （2）外因：电离平衡是动态平衡，遵循勒夏特列原理。影响电离平衡的条 件有温度、浓度、电解质（酸、碱、盐等）。 ①温度：弱电解质的电离一般是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的 方向移动，电离程度增大。 ②浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结 合为分子的几率越小，电离程度越大。 ③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡 向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小。 ④化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平 衡向电离的方向移动。 外界条件对电离平衡的影响（以CH3COOH CH3COO－＋H＋为例） 条件 改变 平衡 移动 电离 程度 n（H＋） c（H＋） 导电 能力 加水 正向 增大 增大 减小 减弱 升温 正向 增大 增大 增大 增强 加醋酸钠（s） 逆向 减小 减小 减小 增强 通HCl（g） 逆向 减小 增大 增大 增强 加NaOH（s） 正向 增大 减小 减小 增强 利用电离平衡移动原理分析弱酸稀释问题 　　[应用体验] 在一定温度下，对冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水 的体积V变化的曲线如图所示。请回答下列问题： （1）a、b、c三点对应的溶液中，c（H＋）由小到大的顺序为 　　　　。 c＜a＜b 解析　溶液的导电能力越强，c（H＋）、c（CH3COOH）越大，故 a、b、c 三点对应的溶液中，c（H＋）由小到大的顺序为c＜a＜b。 （2）a、b、c三点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度最大的 是 　　　　。 c　 解析　加水稀释，促进CH3COOH的电离，故c点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大。 （3）若使c点对应的溶液中的c（CH3COO－）增大，则下列措施中，可行 的是 　　　　　（填字母）。 A. 加热　　　　　　　　B. 加入NaOH固体 C. 加入K2CO3固体 D. 加水 E. 加入浓硫酸 ABC 解析　加热可以使CH3COOH的电离平衡右移，c（CH3COO－）增大，A 选；加入NaOH固体，NaOH与H＋反应使CH3COOH的电离平衡右移，c （CH3COO－）增大，B选；加入K2CO3固体，C 与H＋反应使平衡右移，c （CH3COO－）增大，C选；加水虽然会使CH3COOH电离平衡右移，但c （CH3COO－）减小，D不选；加入浓硫酸会吸收水，已知CH3COOH的电离方 程式：CH3COOH＋H2O CH3COO－＋H3O＋，水少了，电离平衡左移，电离 程度减小，溶液总体积增大，c（CH3COO－）减小，E不选。 [题后感悟] 醋酸（或其他弱酸）加水稀释问题，是一种考频较高的问题。对此我 们可以从以下两点来分析。1.醋酸的认知及醋酸稀释过程的普遍性：（1） 醋酸是一种共价化合物，所以在无水时，并不电离，亦不导电；（2）同 时，醋酸也是一种弱电解质，所以在水溶液中，会存在电离平衡；（3）电 离平衡是动态平衡，可以利用勒夏特列原理进行分析，比如醋酸溶液中加 水时，醋酸的电离程度增大，但是醋酸根离子、醋酸及氢离子浓度会降 低。 2.醋酸在稀释前期的特殊性：对于电离前期（上题中Ob段），加水稀释离 子浓度升高，这和普遍的（上题中bc段）加水稀释离子浓度一般降低的规 律有所不同，原因在于离子浓度受两方面的影响：离子的物质的量和溶液 的体积。在稀释时，这两种因素都是增加的，不同的是，前期以离子的物 质的量增加为主，后期以溶液的体积增加为主。 1. 概念 在一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，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，这个常数叫作电离平衡常数，简称电离常数。 2. 表示方法 对于AB A＋＋B－，Ka或Kb＝ 。（酸用Ka，碱用Kb 表示） 知识点（三）　电离平衡常数　 （1）一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如：CH3COOH CH3COO－＋H＋ Ka＝ ； NH3·H2O N ＋OH－ Kb＝ 。 （2）多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数 多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2 等来分别表示。例如， H2CO3 H＋＋HC Ka1＝ ； HC H＋＋C Ka2＝ 。 3. 特点 （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越大，电离程度越大。 （2）电离常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。 （3）多元弱酸电离常数：Ka1≫Ka2≫Ka3，其酸性主要由第一步电离决 定，K越大，相应酸的酸性越强。 （3）根据电离平衡常数可以判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释， ＝ ，加 水稀释时，c（H＋）减小，Ka不变，则 增大。 4. 电离平衡常数的应用 （1）根据电离平衡常数可以判断弱酸（或弱碱）的相对强弱。相同条件 下，电离平衡常数越大，酸性（或碱性）越强。 （2）判断反应能否进行。如用弱酸可以制备酸性更弱的酸。 ｜知识拓展｜ 电离度（α） 　　（1）表达式 α＝ ×100％ （2）意义 弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。 （3）影响因素 温度越高电离度越大；稀释溶液，电离度变大。 计算电离平衡常数及离子浓度的一般思路 HX H＋ ＋ X－ 起始/（mol·L－1） c（HX） 0 0 平衡/（mol·L－1） c（HX）－c平（H＋ ）c平（H＋） c平（H＋） 则Ka＝ ＝ 。 （1）已知c（HX）和c平（H＋），求电离平衡常数 由于弱酸只有极少一部分电离，c平（H＋）的数值很小，可做近似处理：c （HX）－c平（H＋）≈c（HX），则Ka≈ ，代入数值求解即可。 （2）已知c（HX）和电离平衡常数，求c平（H＋） 由于Ka很小，c平（H＋）的数值很小，可做近似处理：c（HX）－c平（H ＋）≈c（HX），则c平（H＋）≈ ，代入数值求解即可。 　　｜特别提醒｜ （1）电离平衡常数计算的核心是公式。 （2）对于混合型溶液，在进行电离平衡常数或离子浓度计算时，X－和H＋ 的浓度不一定相等，c（HX）－c平（H＋）与c（HX）也不一定能近似处理。 　　[应用体验] 已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.0×10－2、Ka2＝ 6.0×10－8，若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c（OH－）＝ 　　　　 mol·L－1；将SO2通入该氨水中，当c（OH－）降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液 中的 ＝ 　　　　　　。 6.0×10－3　 6.0×104 解析　NH3·H2O N ＋OH－，若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的 c ≈ ＝ mol·L－1＝6.0×10－3 mol·L－ 1；Ka1·Ka2＝ × ＝ ，将SO2通入该氨水 中，当c（OH－）降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液显中性，c（H＋）＝ 1.0×10－7 mol·L－1，则溶液中的 ＝ ＝ ＝ 6.0×104。 $