高中化学人教版选择性必修一 第三章 第一节 电离平衡第二课时 电离平衡常数 课件(共23张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版选择性必修一 第三章 第一节 电离平衡第二课时 电离平衡常数 课件(共23张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-28 09:40:10 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第一节 电离平衡
第二课时 电离平衡常数
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
【考纲要求】
了解电离平衡常数的含义。
能利用电离平衡常数进行相关计算。
能用电离常数从理论上解释弱电解质电离平衡的移动
知识导航
1．概念
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。
一．电离平衡常数
Ka表示弱酸的电离平衡常数
Kb表示弱碱的电离平衡常数
2．表示方法
（1）一元弱酸、弱碱
电离方程式 电离常数表达式
CH3COOH
NH3·H2O
CH3COOH CH3COO- + H+
Ka＝
NH3·H2O NH4++ OH-
Kb =
电离方程式 电离常数表达式
H2CO3
Cu(OH)2
H2CO3 H+ +
HCO3- H+ +
K1＝
K2＝
Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
K＝
2．表示方法
（2）多元弱酸、弱碱
一般多元弱酸各步电离常数的大小为Ka1 Ka2 Ka3，
因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
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
酸性：CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HCO3 ＞HS
3．电离平衡常数的意义
4．电离常数的影响因素
(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质的本性所决定。
(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。
5．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(a－x) mol·L－1一般近似为a mol·L－1
二．电离度
1．定义：
弱电解质在溶液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（包括已电离和未电离）的百分率，称为电离度。
2．表达式：电离度通常用ɑ表示。
3．意义：
电离度实质上表示的是弱电解质达到电离平衡时的转化率，即表示弱电解质在水中的电离程度。
特别提示
①温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度不同。
若不同的一元弱酸的ɑ越大，表示其酸性相对越强。
②同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。
三．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。
3.根据电离平衡常数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值不变， 则增大
四．强酸与弱酸的比较
1.镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，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图所示。
宏观辨识 微观探析
反应初期 盐酸的反应速率比醋酸大 盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)较大，因而反应速率较大
反应过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸大，盐酸的反应速率减小明显，醋酸的反应速率减小不明显 醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡正向移动，消耗的氢离子能及时电离补充，所以一段时间速率变化不明显
最终 二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零 镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同，因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎都变为0
2.一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
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
(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/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 小 少 相同
一元弱酸 大 多 效果检测
1．已知25℃时①HNO2、②HClO、③HCN的电离常数依次为7.24×10-4、2.90×10-8、6.17×10-10，该温度下相同浓度的上述三种酸溶液，酸性由强到弱的顺序正确的是
A．③>②>① B．①>②>③ C．①>③>② D．②>①>③
【答案】B
2．（2021·南宁市第四中学高二开学考试）已知25 ℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：K= =1.75×10-5，下列有关说法可能成立的是
A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K=8×10-5
B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K=8×10-4
C．标准状况下，醋酸溶液中K=1.75×10-5
D．升高到一定温度，K=7.2×10-5
【答案】D
3．（2021·广西高二期末）一定温度下，将浓度为溶液加水不断稀释，始终保持增大的是
A． B．
C． D．
【答案】D
4．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：HX＞HY＞HZ
B．反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
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，1mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1mol·L-1 HX溶液的电离常数
【答案】B
酸 HX HY HZ
电离常数K/(mol·L-1) 9×10-7 9×10-6 1×10-2
【答案】C
本课结束
第一节 电离平衡
第二课时 电离平衡常数
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
【考纲要求】
了解电离平衡常数的含义。
能利用电离平衡常数进行相关计算。
能用电离常数从理论上解释弱电解质电离平衡的移动
知识导航
1．概念
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。
一．电离平衡常数
Ka表示弱酸的电离平衡常数
Kb表示弱碱的电离平衡常数
2．表示方法
（1）一元弱酸、弱碱
电离方程式 电离常数表达式
CH3COOH
NH3·H2O
CH3COOH CH3COO- + H+
Ka＝
NH3·H2O NH4++ OH-
Kb =
电离方程式 电离常数表达式
H2CO3
Cu(OH)2
H2CO3 H+ +
HCO3- H+ +
K1＝
K2＝
Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH-
K＝
2．表示方法
（2）多元弱酸、弱碱
一般多元弱酸各步电离常数的大小为Ka1 Ka2 Ka3，
因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
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
酸性：CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HCO3 ＞HS
3．电离平衡常数的意义
4．电离常数的影响因素
(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质的本性所决定。
(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。
5．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(a－x) mol·L－1一般近似为a mol·L－1
二．电离度
1．定义：
弱电解质在溶液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（包括已电离和未电离）的百分率，称为电离度。
2．表达式：电离度通常用ɑ表示。
3．意义：
电离度实质上表示的是弱电解质达到电离平衡时的转化率，即表示弱电解质在水中的电离程度。
特别提示
①温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度不同。
若不同的一元弱酸的ɑ越大，表示其酸性相对越强。
②同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。
三．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。
3.根据电离平衡常数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值不变， 则增大
四．强酸与弱酸的比较
1.镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，盖紧橡胶塞，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图所示。
宏观辨识 微观探析
反应初期 盐酸的反应速率比醋酸大 盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，同浓度的盐酸和醋酸，盐酸中的c(H＋)较大，因而反应速率较大
反应过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸大，盐酸的反应速率减小明显，醋酸的反应速率减小不明显 醋酸中存在电离平衡，随反应的进行，电离平衡正向移动，消耗的氢离子能及时电离补充，所以一段时间速率变化不明显
最终 二者产生的氢气的量基本相等，速率几乎都变为零 镁条稍微过量，两种酸的物质的量相同，随醋酸电离，平衡正向移动，醋酸几乎消耗完全，最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同，因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全，反应停止，因而反应速率几乎都变为0
2.一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
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
(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/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 小 少 相同
一元弱酸 大 多 效果检测
1．已知25℃时①HNO2、②HClO、③HCN的电离常数依次为7.24×10-4、2.90×10-8、6.17×10-10，该温度下相同浓度的上述三种酸溶液，酸性由强到弱的顺序正确的是
A．③>②>① B．①>②>③ C．①>③>② D．②>①>③
【答案】B
2．（2021·南宁市第四中学高二开学考试）已知25 ℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：K= =1.75×10-5，下列有关说法可能成立的是
A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K=8×10-5
B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K=8×10-4
C．标准状况下，醋酸溶液中K=1.75×10-5
D．升高到一定温度，K=7.2×10-5
【答案】D
3．（2021·广西高二期末）一定温度下，将浓度为溶液加水不断稀释，始终保持增大的是
A． B．
C． D．
【答案】D
4．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：HX＞HY＞HZ
B．反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
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，1mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1mol·L-1 HX溶液的电离常数
【答案】B
酸 HX HY HZ
电离常数K/(mol·L-1) 9×10-7 9×10-6 1×10-2
【答案】C
本课结束