第1节第2课时电离平衡常数（课件）高二化学（人教版2019选择性必修1）

素养目标证据推理与模型认知：

通过建立化学平衡的认知模型学习电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算，并会用其判断电离平衡移动的方向。科学探究与创新意识：

能运用电离平衡描述和解释化学现象，并预测可能的结果，树立对立统一、联系发展和动态平衡的观点。宏观辨识与微观探析：

理解弱电解质的电离平衡。能从宏观和微观相结合的视角，理解强电解质、弱电解质的不同。教学目标本节重点电离平衡常数进行相关计算，并会用其判断电离平衡移动的方向。本节难点电离平衡常数进行相关计算，并会用其判断电离平衡移动的方向。1.理解强电解质、弱电解质的不同2.了解电离平衡常数的含义。3.能利用电离平衡常数进行相关计算，并会用其判断电离平衡移动的方向。meiyangyang8602请你说说！从电离平衡的角度分析皮肤被蚂蚁、毛虫叮咬后出现红胂的原因。meiyangyang8602新课导入甲酸(HCOOH)又称蚁酸，酸性很强，有腐蚀性，能刺激皮肤出现红肿。甲酸存在手某些蚁类和毛虫的分泌物中。已知人体血液中存在如下平衡：H2O+CO2H2CO3H++HCO−3人体血液的pH需维持在7.35~7.45。当pH＜7.35会导致酸中毒，pH大于7.45会导致碱中毒。是否可以定量分析？电离平衡常数强电解质和弱电解质的比较壹电离平衡常数贰知识导航meiyangyang8602电离平衡常数的影响因素叁肆电离平衡常数的应用meiyangyang8602请你解释！日常生活中你了解的盐酸和醋酸用途meiyangyang8602盐酸主要用于卫生清洁，如洁厕剂的主要成分是盐酸(HCl)，为什么不用醋酸(CH3COOH)？为什么除水垢用柠檬酸或醋酸(CH3COOH)、而不用盐酸(HCl)？课堂思考去污原理CaCO3+2H+

CO2↑+H2O+Ca2+CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O相同浓度盐酸比醋酸能够提供更大的c(H+)，可以增大去污反应的速率01强电解质和弱电解质的比较课堂探究理解分析1.盐酸、醋酸的对比一、强电解质和弱电解质的比较思考与讨论：向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol/L盐酸、2mL2mol/L醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。请回答下列问题：（1）两个反应的反应速率及其变化有什么特点？（2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？课本P59页课堂探究观察现象一、强电解质和弱电解质的比较实验探究meiyangyang86021.镁与盐酸、醋酸反应的对比课堂探究理解分析1.镁与盐酸、醋酸反应的对比一、强电解质和弱电解质的比较①Mg条与盐酸、醋酸反应的化学方程式分别为反应本质为Mg失去电子，H+得到电子生成H2c(H+)为影响反应速率的主要因素问题分析Mg

＋2HCl

MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH

(CH3COO)2Mg＋H2↑2mol/L的盐酸和醋酸，初始阶段的c(H+)

2mol/LHClH++Cl−CH3COOHCH3COO−

+H+小于2mol/L2mol/L2mol/L课堂探究理解分析一、强电解质和弱电解质的比较1.镁与盐酸、醋酸反应的对比随着反应的进行HClH++Cl−CH3COOHCH3COO−

+H+++MgMgc(H+)下降更为明显c(H+)下降，电离平衡正向移动c(H+)下降幅度不如盐酸中明显与Mg条化学反应速率的变化，盐酸的减小非常明显，醋酸的相对变化幅度小②与Mg条反应，初始阶段的反应速率盐酸＞

醋酸课堂探究理解分析一、强电解质和弱电解质的比较1.镁与盐酸、醋酸反应的对比③2mL2mol/L

的盐酸和2mL2mol/L醋酸可电离的n(H+)Mg

＋2HCl

MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH

(CH3COO)2Mg＋H2↑2mL2mol/L2mL2mol/L0.004mol0.004mol0.002mol0.002mol④相同条件下，两锥形瓶压强基本相等课堂探究一、强电解质和弱电解质的比较分析理解2.盐酸与醋酸加水稀释过程离子浓度的对比pH时间/s0501001501234同时将0.1mol/L盐酸和醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的1/10，稀释过程中溶液的pH随时间的变化ab【思考与讨论】1、哪条曲线代表盐酸（或醋酸）稀释过程中溶液的pH变化？你的理由是什么？2、分别将0.1mol/L盐酸和醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的1/10，二者的pH各变化了多少？为什么？典例精讲【例1】讨论完成表格等体积,等浓度的盐酸和醋酸1mol/LHCl

A1mol/LCH3COOHBC(H+)与Zn反应快慢与足量Zn产生H2量中和能力同倍数稀释C(H+)与等量不足的金属反应所需时间A>BA>BA=BA=B为原来的1/n大于原来的1/nA﹤B典例精讲【例1】讨论完成表格体积、PH（C(H+)）相同的盐酸（A）与醋酸（B）分别与锌反应溶液的浓度开始时反应速率反应过程中平均反应速率生成等量氢气所需的时间反应过程中速率下降快慢生成等量的氢气消耗Zn与足量的Zn反应产生H2量A<BA=BA<BA>BA>BA=BA<Bmeiyangyang8602课堂思考meiyangyang8602请你思考！分别取1mL2mol/L盐酸和1mL2mol/L醋酸，均加水稀释到10mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？探究学习0.1mol/LHClH++Cl−0.01mol/L0.01mol/L0.1mol/LHCl完全电离,酸的浓度与氢离子浓度相等稀释到原浓度的1/100.1mol/LCH3COOHCH3COO−

+H+0.01mol/L？？稀释到原浓度的1/10CH3COOH部分电离酸的浓度与氢离子浓度不相等如何定量表示弱电解质电离程度的大小02电离平衡常数课堂思考请你联想！根据化学平衡常数表达式类推电离平衡常数表达式meiyangyang8602类推学习写出醋酸的电离方程式，并写出该电离方程式的平衡常数表达式CH3COOHCH3COO−

+H+这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。弱酸的电离常数Ka二、电离平衡常数课堂探究概念理解1.电离平衡常数K探究学习在一定条件下，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。弱酸、弱碱的电离常数通常分别用Ka、

Kb表示2.电离平衡常数表达式：ABA++B－K=c(B－）·c(A+)c(AB)

课堂探究二、电离平衡常数概念理解3.多元弱酸、多元弱碱的电离常数探究学习①多元弱酸的电离分步进行，各步的电离常数通常分别用Ka1、Ka2、Ka3等Ka1＝c(H+)×c(HCO3-)c(H2CO3)H2CO3H+＋HCO3-

HCO3-H+＋CO32-Ka2＝c(H+)×c(CO32-)c(HCO3-)=4.5×10-7=4.7×10-11一般多元弱酸各步电离常数的大小为Ka1》Ka2》Ka3等，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。多元弱碱的情况与多元弱酸类似课堂探究二、电离平衡常数理解应用探究学习4.电离平衡常数的意义一定温度下，弱电解质的K值越大，电离程度越大，酸性（或碱性）越强。CH3COOHH2CO3K=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11

典例精讲【例2】

在某温度时，溶质的物质的量浓度为

0.2mol·L−1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3mol·L−1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)0.200

1.7×10−31.7×10−3

1.7×10−3

0.2−1.7×10−31.7×10−31.7×10−3c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3)mol·L−1

≈0.2mol·L−1＝(1.7×10−3)·(1.7×10−3)0.2c(NH3·H2O)Kb＝c(NH4+)·c(OH−)≈1.4×10−5

典例精讲【例3】以下表中是某些弱电解质的电离常数（25℃），比较它们的酸性强弱。弱电解质电离常数HClOHFHNO24.0×10−86.3×10−45.6×10−4酸性：HF＞HNO2＞HClO以上数值是25℃时测定，不同温度电离常数是否相同？03电离平衡常数的影响因素meiyangyang8602课堂思考请你类推！根据化学平衡常数的影响因素类推电离平衡常数的影响因素类推学习类比化学平衡常数，对于给定的化学反应，化学平衡常数大小通常与温度相关pH计测定不同温度下0.05mol/L醋酸的pH

温度20℃24℃pH3.053.03升高温度电离平衡正向移动

课堂探究三、电离平衡常数的影响因素理解应用1.内因(决定因素)：弱电解质本身的性质25℃时CH3COOH、HCN的电离常数CH3COOHHCNKa1.75×10−56.2×10−10CH3COOH＞HCN酸性2.外因---温度：电离常数K只受温度影响随着温度的升高而增大04电离平衡常数的应用课堂探究四、电离平衡常数的应用理解应用实验探究1.相同温度下，直接比较弱电解质的相对强弱课本P59页如图所示，向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/LNa2CO3溶液。观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？【实验3-2】课堂探究四、电离平衡常数的应用理解分析实验探究1.相同温度下，直接比较弱电解质的相对强弱实验操作向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/LNa2CO3溶液实验现象原理结论反应生成了CO2，化学方程式为2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑CH3COOH的酸性比H2CO3的强，Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)有气泡产生课堂探究四、电离平衡常数的应用概念理解2.判断电离平衡移动的方向探究学习CH3COOHCH3COO−

+H+Q＝c(H+)2·c(CH3COO−)2c(CH3COOH)2＝Ka2

＜Ka

加水稀释，电离平衡向电离的方向移动Ka＝c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)例：若将0.1mol/L醋酸加水稀释，使其溶质的浓度变为原来的一半，你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗？课堂探究四、电离平衡常数的应用难点分析3.电离平衡的相关计算探究学习①电离程度C(已电离）C(初始）α%=×100%C(已电离）C(初始）α%=×100%=C初/mol·L－1

m00∆C/mol·L－1

x

x

xC平/mol·L－1

m－x

x

xm×100%x课堂探究四、电离平衡常数的应用难点分析探究学习②利用电离平衡常数计算已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10–5。若氨水的浓度为

2.0mol·L–1。求溶液中的氢氧根离子浓度c(OH–)。6.0×10–3=2-x

x∙xC初/mol·L－1 2.000∆C/mol·L－1

x

x

xC平/mol·L－12－x

x

x

=1.8×10–5课堂小结（2）借助Q与K的关系，判断电

离平衡移动方向（3）计算相关粒子的浓度表达式（