3.1.2电离平衡常数 强酸与弱酸的比较 课件(共34张PPT)+2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 3.1.2电离平衡常数 强酸与弱酸的比较 课件(共34张PPT)+2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 255.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-19 08:57:59 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
电离平衡常数 强酸与弱酸的比较
1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。
2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的
思维模型。
学习目标
1.概念
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于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 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，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。
各种离子浓度的乘积
未电离分子的浓度
2.电离平衡常数的表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
Ka＝ ；
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，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如，
Ka1＝ ；
Ka2＝ 。
多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1 Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
注意 一般多元弱碱为难溶碱，不用电离平衡常数，以后要学到难溶物的溶度积常数。
3.意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越 ，酸(或碱)性越 。
4.电离常数的影响因素
(1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数 ，说明电离常数首先由弱电解质的 所决定。
(2)外因：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温度 而增大。
大
强
不同
性质
温度
吸热
升高
(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大
(2)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大
正误判断
×
×
×
1.已知T ℃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______(填“变大”或“变小”或“不变”)，理由是______________________。
(2)T ℃时，将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的Ka＝__________。
不变
电离常数只与温度有关
1.75×10－5
2.已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数：
提示 电离常数越大，酸性越强，故酸性：HNO2＞CH3COOH＞H2CO3
＞HCN。
(1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
提示 HNO2溶液中存在电离平衡： ，加入盐酸，上述平衡逆向移动；此时HNO2的电离常数不变；原因是溶液的温度不变。
(2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
(3)判断反应NaNO2＋CH3COOH===CH3COONa＋HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
提示 不正确。原因是HNO2的酸性强于CH3COOH，故反应不能发生。因酸性：H2CO3＞HCN＞ ，故向NaCN溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，产物均为HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3。
1.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是
A.三种酸的强弱关系：HCN>CH3COOH>H3PO2
B.反应H3PO2＋CH3COO－===CH3COOH＋ 能够发生
C.由电离常数可以判断，H3PO2属于强酸，HCN和CH3COOH属于弱酸
D.相同温度下，1 mol·L－1 HCN溶液的电离常数大于0.1 mol·L－1HCN
溶液的电离常数
酸 HCN CH3COOH H3PO2
电离常数K 6.2×10－10 1.75×10－5 5.9×10－2
√
2.下列说法正确的是
B.浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，升高温度，平衡正向移动，醋
酸的电离程度增大
C.浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液，加水稀释，亚硫酸的电离程度增大，
浓度也增大
D.向浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液中通入少量氯气，pH会增大
√
1.电离常数的计算——三段式法
例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH
CH3COOH CH3COO－＋H＋
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
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。
2.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)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
3.电离度(α)
(1)意义：表示弱电解质的 ，同一弱电解质电离度 ，电离程度 。
(2)电离度的影响因素
电离程度
越大
越大
增大
越大
越小
注意 电离度与化学平衡的转化率类似。
α＝ ×100%或α＝ ×100%
1.如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？
2.电离平衡常数与电离度的关系
在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电
离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系：____________。
1.弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。
(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·
L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度为______。
5.8%
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝____________。
1.77×10－5
2.在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：
(1)n(OH－)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
增大
增大
不变
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
比较项目 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 _____ _____ ______ _______ ____
一元弱酸 _____ _____ ____
大
强
小
弱
相同
相同
大
小
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
比较项目 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 _____ _____ _____ _____ ______
一元弱酸 _____ _____
相同
相同
小
大
少
多
相同
如何判断电解质的强弱？
提示 (1)从弱电解质电离特点分析，部分电离，离子浓度小
①在相同浓度、相同温度下，与强电解质溶液做导电性对比实验。
②在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸溶液中，开始时反应速率前者比后者快。
(2)从影响电离平衡的外界因素分析
①采用实验证明电离平衡的存在，如醋酸溶液中滴入紫色石蕊溶液后溶液变为红色，再加入CH3COONa晶体，颜色变浅。
②相同c(H＋)、相同体积的强酸和弱酸溶液与碱反应时，消耗碱多的为弱酸。
1.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
√
2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)______ (填“大于”“小于”或“等于”，下同) v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是______________________________________________________
________________________。
大于
等于
反应开始时，盐酸中所含H＋的浓度较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量相等
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是_______________________________________
________________________________________。
等于
开始时c(H＋)相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大
小于
3.25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：
CH3COOH：Ka＝1.75×10－5
H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
HClO：Ka＝4.0×10－8
(1)CH3COOH、H2CO3、 、HClO的酸性由强到弱的顺序：_________
_______________________。
CH3COOH
(2) 结合H＋的能力由强到弱的顺序：
______________________________。
(3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式：____________________________________。
NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3
电离平衡常数 强酸与弱酸的比较
1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。
2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的
思维模型。
学习目标
1.概念
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于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 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，通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。
各种离子浓度的乘积
未电离分子的浓度
2.电离平衡常数的表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
Ka＝ ；
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，每一步电离都有电离平衡常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如，
Ka1＝ ；
Ka2＝ 。
多元弱酸各步电离常数的大小比较：Ka1 Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
注意 一般多元弱碱为难溶碱，不用电离平衡常数，以后要学到难溶物的溶度积常数。
3.意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K越大，弱电解质的电离程度越 ，酸(或碱)性越 。
4.电离常数的影响因素
(1)内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数 ，说明电离常数首先由弱电解质的 所决定。
(2)外因：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温度 而增大。
大
强
不同
性质
温度
吸热
升高
(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大
(2)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大
正误判断
×
×
×
1.已知T ℃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______(填“变大”或“变小”或“不变”)，理由是______________________。
(2)T ℃时，将该溶液加水稀释10倍，则CH3COOH的Ka＝__________。
不变
电离常数只与温度有关
1.75×10－5
2.已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数：
提示 电离常数越大，酸性越强，故酸性：HNO2＞CH3COOH＞H2CO3
＞HCN。
(1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
提示 HNO2溶液中存在电离平衡： ，加入盐酸，上述平衡逆向移动；此时HNO2的电离常数不变；原因是溶液的温度不变。
(2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
(3)判断反应NaNO2＋CH3COOH===CH3COONa＋HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离常数 1.75×10－5 5.6×10－4 6.2×10－10 Ka1＝4.5×10－7
Ka2＝4.7×10－11
提示 不正确。原因是HNO2的酸性强于CH3COOH，故反应不能发生。因酸性：H2CO3＞HCN＞ ，故向NaCN溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，产物均为HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3。
1.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是
A.三种酸的强弱关系：HCN>CH3COOH>H3PO2
B.反应H3PO2＋CH3COO－===CH3COOH＋ 能够发生
C.由电离常数可以判断，H3PO2属于强酸，HCN和CH3COOH属于弱酸
D.相同温度下，1 mol·L－1 HCN溶液的电离常数大于0.1 mol·L－1HCN
溶液的电离常数
酸 HCN CH3COOH H3PO2
电离常数K 6.2×10－10 1.75×10－5 5.9×10－2
√
2.下列说法正确的是
B.浓度为0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液，升高温度，平衡正向移动，醋
酸的电离程度增大
C.浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液，加水稀释，亚硫酸的电离程度增大，
浓度也增大
D.向浓度为0.1 mol·L－1 H2SO3溶液中通入少量氯气，pH会增大
√
1.电离常数的计算——三段式法
例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH
CH3COOH CH3COO－＋H＋
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
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。
2.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)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
3.电离度(α)
(1)意义：表示弱电解质的 ，同一弱电解质电离度 ，电离程度 。
(2)电离度的影响因素
电离程度
越大
越大
增大
越大
越小
注意 电离度与化学平衡的转化率类似。
α＝ ×100%或α＝ ×100%
1.如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？
2.电离平衡常数与电离度的关系
在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电
离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系：____________。
1.弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。
(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·
L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度为______。
5.8%
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝____________。
1.77×10－5
2.在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：
(1)n(OH－)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
增大
增大
不变
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
比较项目 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 _____ _____ ______ _______ ____
一元弱酸 _____ _____ ____
大
强
小
弱
相同
相同
大
小
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
比较项目 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 _____ _____ _____ _____ ______
一元弱酸 _____ _____
相同
相同
小
大
少
多
相同
如何判断电解质的强弱？
提示 (1)从弱电解质电离特点分析，部分电离，离子浓度小
①在相同浓度、相同温度下，与强电解质溶液做导电性对比实验。
②在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸溶液中，开始时反应速率前者比后者快。
(2)从影响电离平衡的外界因素分析
①采用实验证明电离平衡的存在，如醋酸溶液中滴入紫色石蕊溶液后溶液变为红色，再加入CH3COONa晶体，颜色变浅。
②相同c(H＋)、相同体积的强酸和弱酸溶液与碱反应时，消耗碱多的为弱酸。
1.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
√
2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)______ (填“大于”“小于”或“等于”，下同) v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是______________________________________________________
________________________。
大于
等于
反应开始时，盐酸中所含H＋的浓度较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量相等
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H＋)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)______V(b)，原因是_______________________________________
________________________________________。
等于
开始时c(H＋)相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大
小于
3.25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：
CH3COOH：Ka＝1.75×10－5
H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
HClO：Ka＝4.0×10－8
(1)CH3COOH、H2CO3、 、HClO的酸性由强到弱的顺序：_________
_______________________。
CH3COOH
(2) 结合H＋的能力由强到弱的顺序：
______________________________。
(3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式：____________________________________。
NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3