苏教版选修4 专题3第一单元 弱电解质的电离平衡（第2课时） 课件（34张）.pptx

第2课时电离平衡常数和水的离子积 专题3第一单元 学习目标定位1 知道电离平衡常数的意义 会书写电离平衡常数的表达式 2 熟悉水的电离平衡及其影响因素 知道水的离子积常数的表达式及其应用 一电离平衡常数 达标检测提升技能 二水的离子积 内容索引 一电离平衡常数 1 电离平衡与化学平衡类似 请根据化学平衡常数的表达式 推断写出弱电解质aba b 的电离平衡常数 简称电离常数 的表达式k 2 一元弱酸的电离常数用表示 一元弱碱的电离常数用表示 ch3cooh的电离常数的表达式是ka nh3 h2o的电离常数的表达式是kb ka kb 新知探究 3 根据电离常数的表达式分析判断 电离常数k值越大 表示该弱电解质越电离 所对应的弱酸的酸性相对 或弱碱的碱性相对 4 电离平衡常数与化学平衡常数相似 电离平衡常数与弱电解质的 无关 只与有关 容易 较强 较强 初始 浓度 温度 5 弱电解质的电离除用电离平衡常数衡量外 还可用电离度表示弱电解质电离程度的大小 弱电解质的电离度 可表示为 电离度与电离平衡常数虽然均可表示弱电解质的电离情况 但又有区别 电离度除与温度有关 还与初始浓度有关 一般而言 弱电解质溶液的浓度越大 电离度 弱电解质溶液的浓度越小 电离度 越小 越大 1 电离平衡常数的概念及意义 1 电离平衡常数是指一定温度下 弱电解质达到电离平衡时 简称电离常数 用k表示 电离常数与浓度无关 只与温度有关 由于电离是的 所以电离平衡常数随着温度的升高而 弱电解质 电离生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比 为一常 数 吸热 增大 2 电离常数的意义 根据电离常数大小 可以判断弱电解质的相对强弱 k值越大 离子浓度越大 即表示该电解质越强 所以从ka或kb的大小 可以判断弱酸和弱碱的相对强弱 2 电离度的意义一定条件下 电离度越大 弱电解质的电离程度越大 1 已知25 时 ka ch3cooh 1 75 10 5 1 向0 1mol l 1醋酸溶液中加入一定量1mol l 1盐酸时 上式中的数值是否发生变化 为什么 活学活用 答案 解析 一定温度时 电离常数不随浓度的变化而变化 加入一定量的盐酸 平衡向左移动 c h 增大 c ch3coo 减小 c ch3cooh 增大 比值不变 仍为1 75 10 5 不变电离常数不随浓度变化而变化 在一定温度下是一个常数 2 若醋酸的起始浓度为0 010mol l 1 平衡时c h 是多少 答案 解析 方法总结 4 18 10 4mol l 1 ch3coohch3coo h 起始浓度 mol l 1 0 01000平衡浓度 mol l 1 0 010 c h c h c h 故有 1 75 10 5 由于c h 很小 0 010 c h 0 010 c h 4 18 10 4mol l 1 2 在25 时 相同浓度的hf ch3cooh和hcn 氢氰酸 溶液 它们的电离平衡常数分别是7 2 10 4 1 8 10 5 4 9 10 10 其中 氢离子的浓度最大的是 未电离的溶质分子浓度最大的是 答案 解析 hf hcn 一定温度下 当溶液的浓度一定时 c h 随电离常数的增大而增大 题中k hf k ch3cooh k hcn 故hf溶液中氢离子浓度最大 余下的未电离的hf分子最少 而hcn溶液中未电离的hcn分子浓度最大 二水的离子积 1 水是一种极弱的电解质 极难电离 1 水的电离方程式是或简写为 2 水的电离平衡常数k 则c h c oh k c h2o 从实验可知 在25 时1l纯水中只有1 10 7molh2o电离 电离前后h2o的物质的量几乎不变 因此c h2o 可视为常数 k也为一常数 所以k c h2o 必然也为常数 用kw表示 因此有kw h2o h2oh3o oh 新知探究 h2oh oh c h c oh 3 常温下 水的离子积常数kw 1 0 10 14 则纯水中c h 是 若某酸溶液中c h 1 0 10 4mol l 1 溶液中c oh 为1 0 10 10mol l 1 若某碱溶液中c oh 1 10 4mol l 1 溶液中c h 1 10 10mol l 1 由上可得出结论 1 0 常温下 不仅在 10 7mol l 1 纯水中 在稀酸 碱溶液中kw 1 10 14 4 分析下列条件的改变对水的电离平衡h2oh oh 的影响 并填写下表 右移 增大 增大 减小 中性 增大 左移 增大 减小 减小 酸性 不变 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 2 弱电解质的电离 1 弱电解质的电离是一个吸热过程 升高温度会使电离平衡向方向移动 电离平衡常数随之 2 弱酸 弱碱的电离平衡常数能够反映弱酸 弱碱的相对强弱 当弱电解质浓度相同时 电离平衡常数 弱电解质的电离程度就 电离 增大 越大 越大 ka1 ka2 ka3 第一步电离 水的离子积 1 水的离子积常数kw c h c oh kw只与温度有关 温度升高 kw 常温时 kw 1 0 10 14 不仅适用于纯水 还适用于 不同溶液中 c h c oh 可能不同 但任何溶液中由水电离出的c h 与c oh 总是的 增大 酸碱的稀溶液 相等 2 外界条件对水的电离平衡的影响 因水的电离是吸热过程 故温度升高 会促进水的电离 c h c oh 都 水仍呈 外加酸或碱 水中c h 或c oh 会水的电离 水的电离程度 kw 3 加入了活泼金属 可与水电离产生的直接发生置换反应 产生h2 使水的电离平衡移动 增大 中性 增大 抑制 减小 不变 h 向右 3 下列关于水的离子积常数的叙述中正确的是a 因为水的离子积常数的表达式是kw c h c oh 所以kw随溶液中c h 和c oh 的变化而变化b 水的离子积常数kw与水的电离平衡常数k是同一个物理量c 水的离子积常数仅仅是温度的函数 随着温度的变化而变化d 水的离子积常数kw与水的电离平衡常数k是两个没有任何关系的物理量 活学活用 答案 解析 水的离子积常数kw k c h2o 一定温度下k和c h2o 都是不变的常数 所以kw仅仅是温度的函数 水的离子积常数的表达式是kw c h c oh 但是只要温度一定 kw就是不变的常数 溶液中h 的浓度变大 oh 的浓度就变小 反之亦然 4 25 时 水的电离达到平衡 h2oh oh h 0 下列叙述正确的是a 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c oh 降低b 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c h 增大 kw不变c 向水中加入少量ch3cooh 平衡逆向移动 c h 降低d 将水加热 kw增大 ph不变 答案 解析 要点点拨 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响 解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向 然后再讨论c h c oh 或kw的变化 向水中加入稀氨水 c oh 增大 平衡逆向移动 c h 减小 a项不正确 向水中加入少量固体nahso4 nahso4 na h so c h 增大 但kw不变 b项正确 向水中加入少量ch3cooh后 使水的电离平衡逆向移动 c oh 减小 c h 增大 c项不正确 将水加热 水的电离平衡正向移动 c h c oh 均增大 kw增大 ph减小 但仍呈中性 d项不正确 要点点拨 水的离子积与化学平衡常数相似 只与温度有关 而与h oh 浓度无关 水的电离平衡是化学平衡的一种 可利用勒夏特列原理解决该类问题 达标检测提升技能 1 下列说法正确的是a 水的电离方程式 h2o h oh b 升高温度 水的电离程度增大c 在naoh溶液中没有h d 在hcl溶液中没有oh 答案 解析 1 2 3 4 水是极弱电解质 只有少部分电离 应用 表示 故a错 水的电离是吸热的 所以升高温度 电离程度增大 b正确 在naoh溶液中c oh c h 在hcl溶液中c oh c h 在酸 碱溶液中都存在h 和oh 所以c d项错误 2 已知25 下 醋酸溶液中存在下述关系 k 1 8 10 5 其中k的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数 有关k的下列说法正确的是a 当向该溶液中加入一定量的硫酸时 k值增大b 升高温度 k值增大c 向醋酸溶液中加水 k值增大d 向醋酸溶液中加氢氧化钠 k值增大 答案 1 2 3 4 3 水的电离过程为h2oh oh 在25 时 水的离子积kw 25 1 10 14 在35 时 水的离子积kw 35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是a 随着温度的升高 kw变大 ph变小 呈酸性b 35 时 c h c oh c 35 时的水比25 时的水电离程度小d 水的电离是吸热的 答案 解析 1 2 3 4 由题中条件可以看出 温度升高时 kw增大 25 时 c h c oh 1