第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡 课件(共25张PPT) 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修第一册

(共25张PPT)
第3章　第2节　
第1课时　弱电解质的电离平衡
1.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(重、难点)。
2.掌握电离平衡及其影响因素，并能用其解释某些化学现象(重点)。
学习目标
醋酸和一水合氨等弱电解质的水溶液中都存在电离平衡。
CH3COOH CH3COO－＋H＋
醋酸和一水合氨同为弱电解质，当达到电离平衡时，它们电离的程度相同吗？弱电解质的电离程度是否会受温度、浓度等条件的影响？如何定量地表示弱电解质电离能力的强弱？
联想·质疑
电离平衡的建立与电离常数
一
1．电离平衡状态
电离
结合
CH3COOH CH3COO－＋H＋
开始时，v电离 和 v结合怎样变化？
当v电离=v结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？
一定条件(如温度、浓度)下，当v正(电离) = v逆(结合)，达到电离平衡状态。
v
t
v电离
v电离 ＝ v结合
t1
v结合
t0
(1)建立过程
(2)概念
在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时达到了电离平衡状态。
v
t
v电离
v结合
v电离＝v结合
逆
等
动
定
变
——研究对象为弱电解质
——动态平衡，v电离＝v结合≠0
——弱电解质分子 v电离＝v结合
——平衡时，溶液中离子浓度和分子浓度都保持不变
——条件改变，平衡发生移动，各粒子浓度发生改变
(3)电离平衡的特征
可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，化学平衡常数如何表示？
化学平衡常数的大小与什么有关？
只与温度有关
电离平衡与化学平衡类似，请根据化学平衡常数的表达式，推断弱电解质CH3COOH H＋＋CH3COO－的电离平衡常数的表达式？
温故知新
2．电离平衡常数
对于AB A＋＋B－，Ka或Kb＝ (酸用Ka，碱用Kb)
(2)表示方法
(1)概念
溶液中弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积与溶液中未电离的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。
结合已知不同条件下电离常数的值，分析影响电离常数的因素有哪些？
(1) 25℃不同弱电解质的电离常数 (2)不同温度下一水合氨的电离常数
弱电解质 　K(mol·L－1)
HCN 6.2× 10-10
CH3COOH 1.7× 10-5
HF 6.8× 10-4
NH3·H2O 1.7 ×10-5
温度 K(mol·L－1)
0℃ 1.374× 10-5
10℃ 1.570× 10-5
20℃ 1.710× 10-5
25℃ 1.774× 10-5
同温，不同弱电解质，K不同；
同弱电解质，不同T，K不同。
探究讨论
(3)影响因素
①同一温度下，不同弱电解质的电离常数取决于弱电解质的性质；
(内因)
②同一弱电解质的稀溶液，电离常数只与温度有关。(外因)
3．多元弱酸的电离平衡常数
(1)多元弱酸每一步电离都有电离平衡常数
Ka1＝
Ka2＝
25℃ K(mol·L－1)
H2CO3 Ka1＝4.2 ×10-7
Ka2＝5.6 ×10-11
(2)多元弱酸各步电离常数的大小比较：
Ka1>Ka2>Ka3……
当Ka1 Ka2时，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
已知氢氰酸（HCN）、醋酸、氢氟酸这三种一元酸在室温下的电离常数，请同学们判断这三种一元酸的酸性强弱。
思考讨论
Ka表明，这三种酸的酸性由弱到强的顺序是氢氰酸、醋酸、氢氟酸。
4．电离平衡常数的应用
(1)电离平衡常数的意义
电离常数表征了弱电解质的电离能力。
(2)可根据相同温度下电离常数的大小判断弱电解质电离能力的相对
强弱。
相同温度下，弱酸的Ka越大，电离程度越大，酸性越强；
弱碱的Kb越大，电离程度越大，碱性越强。
思考交流
1.正误判断
(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
×
×
×
思考交流
2.已知25 ℃时Ka(HCOOH)＝1.8×10－4mol·L－1，0 ℃时，Ka(HCOOH)___1.8×10－4mol·L－1(填“>”“<”或“＝”)。
3.请根据教材附录《部分酸、碱在水中的电离常数》，比较下列几种弱酸的酸性强弱。
①HClO　②氢氟酸(HF)　③碳酸(H2CO3)　④乙酸
酸性由大到小的顺序是__________(填序号)。
＜
②④③①
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弱电解质电离平衡的影响因素
二
根据化学平衡影响因素的相关知识，分析哪些因素能影响电离平衡？
温故知新
影响因素
内因
外因
？
浓度
温度
化学平衡移动影响因素
压强
浓度
温度
电离平衡移动影响因素
以0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液为例，分析温度、浓度等外界条件对CH3COOH CH3COO－＋H＋　ΔH>0的影响。
探究讨论
电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时符合勒·夏特列原理。
温度：电离是吸热过程，升温平衡向右移动；
浓度：浓度越大，电离程度越小，加水稀释，平衡向右移动；
加入CH3COO－或H＋ ，平衡逆向移动；
加入与离子反应的物质如OH －等，平衡向右移动。
填写外界条件对CH3COOH CH3COO－＋H＋　ΔH>0的影响。
改变条件 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋)
加水稀释
加入少量冰醋酸
通入HCl(g)
加入NaOH(s)
加CH3COONa(s)
加入镁粉
升高温度
向右
增大
减小
向右
增大
增大
向左
增大
增大
向右
减小
减小
向左
减小
减小
向右
减小
减小
向右
增大
增大
思考交流
1.正误判断
(1)电离平衡向右移动，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大
(2)电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度一定增大
(3)导电能力强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里自由移动的离子数目多
(4)盐酸的导电能力一定比醋酸溶液的强
(5)随着温度的升高，弱电解质溶液和金属的导电能力均增强
(6)向H2S溶液中通入Cl2直至过量，混合溶液的导电能力增强
×
×
×
×
×
√
思考交流
2.某化学小组在一定温度下，将冰醋酸加水稀释，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。
(1)O点导电能力几乎为0的原因是_______________
_____________________________。
(2)图像中a～b阶段，加水稀释，溶液中c(H＋)如何变化？_____，简述原因：______________________________________________________
_________________________________________。
有水，醋酸未电离，无离子存在
O点冰醋酸中没
增大
加水稀释，醋酸的电离平衡向右移动，n(H＋)增大，但溶液体
积增大没有n(H＋)增大的明显，因而c(H＋)增大
思考交流
(3)图像中b～c阶段，加水稀释，溶液中c(H＋)如何变化？_____，简述原因：_____________________
______________________________________________________________。
减小
加水稀释，醋酸的电离
平衡向右移动，n(H＋)增大，但溶液体积增大更明显，因而c(H＋)减小
思考交流
3.请用电离常数解释，温度不变时，醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？
思考交流
4.用“>”“<”或“＝”填空。
(1)将c(H＋)＝0.1 mol·L－1的醋酸稀释100倍，所得溶液的c(H＋)____1.0
×10－3 mol·L－1。
(2)将c(H＋)＝0.1 mol·L－1的醋酸稀释至c(H＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，稀释倍数____100。
(3)将某醋酸溶液稀释100倍使其c(H＋)＝1.0×10－3，则原溶液的c(H＋)
____0.1 mol·L－1。
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