3.1.3电离平衡常数课件-高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节电离平衡第三课时

电离平衡常数学习目标：1、了解电离平衡常数的定义，知道电离平衡常数的表达式2、影响电离平衡常数的因素3、电离平衡常数的应用复习导入K=mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)只和温度有关2．表示方法：1、含义：在一定条件下，当弱电解质达到电离平衡时，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。（2）一元弱碱的电离常数Kb（1）一元弱酸的电离常数Ka

学习任务一电离常数的定义及表示

（3）多元弱酸的电离是分步进行的，每一步各有电离常数。

通常用Ka1

、Ka2

、Ka3等来分别表示

H2CO3

=4.3×10-7=5.6×10-11≫注意事项：比较多元弱酸的各步电离常数可以发现，Ka1

＞Ka2

＞Ka3……当Ka1≫Ka2

时，计算多元弱酸中的c(H+)，或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。

学习任务一电离常数的表达式

【思考】对比如下数据，电离平衡常数受哪些因素的影响？表1：25℃

几种弱酸的Ka表2：不同温度下CH3COOH的Ka温度Ka0℃1.66×10-510℃1.73×10-525℃1.75×10-5弱电解质KaHF6.3×10-4CH3COOH1.75×10-5HCN6.2×10-10相同温度下，Ka越大，弱酸越易电离，酸性越强。(2)外因：温度；升高温度，平衡正向移动，电离常数K增大。(1)内因：弱酸的自身性质决定。酸性：HF＞CH3COOH＞HCN学习任务一

影响电离平衡常数K的因素

K的意义：K表征了弱电解质的电离能力。根据相同温度下，电离常数的大小可以判断弱电解质的相对强弱。1、判断弱电解质的相对强弱弱酸的Ka越大，电离程度越大，越容易电离出H+，酸性越强。弱碱的Kb越大，电离程度越大，越容易电离出OH-，碱性越强。CH3COOHH2CO3H2SK=1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12

学习任务二电离平衡常数的应用

实验操作向盛有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Ka(CH3COOH)与Kal(H2CO3)的大小？实验现象原理结论有气泡产生反应生成了CO2，化学方程式为：2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑CH3COOH的酸性比H2CO3的强，Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)P61【实验3-2】学习任务二电离平衡常数的应用

2、判断反应是否可以进行（强酸制弱酸）完成大本73页第5题3、比较溶液中离子浓度的大小【例题】已知：磷酸存在的三步电离，这三步的电离常数大小进行比较，第一步

第二步

第三步。H3PO4⇌H++H2PO4-

H2PO4-⇌

H++HPO42-

HPO42-⇌

H++PO43-

在磷酸溶液中粒子大小进行比较：

>>【练习】求H2S溶液的微粒浓度大小关系分别为：学习任务二电离平衡常数的应用

C(H3PO4)＞

C(H+)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)＞c(OH-）【想一想】醋酸溶液中加水稀释过程中

是如何变化的?加水稀释,K值不变,c(H+)减小,则始终保持增大。4.比较微粒浓度比值的变化CH3COOH

⇌CH3COO－＋H＋学习任务二电离平衡常数的应用

【想一想】分别取1mL2mol/L醋酸，加水稀释到10mL，请问稀释后的溶液，氢离子浓度为多少？Ka＝c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)＝x·x0.2≈1.75×10−5起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)CH3COOHH++CH3COO−0.200xxxx0.2−xxc(CH3COOH)＝(0.2−x)mol·L−1

≈0.2mol·L−1c(H+)＝x

＝0.00187mol/L5、计算溶液中离子浓度的大小学习任务二电离平衡常数的应用

已知醋酸的Ka＝1.75×10－5【练一练】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学习任务三K值计算

c(NH3·H2O)＝(0.2−1.7×10−3)

mol·L−1

≈0.2mol·L−1NH3·H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：起始浓度/(mol·L−1)变化浓度/(mol·L−1)平衡浓度/(mol·L−1)0.2001.7×10−30.2

−1.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−31.7×10−3NH3·H2ONH4++OH−数据处理c(NH3·H2O)Kb＝c(NH4+

)·c(OH−)＝(1.7×10−3)·(1.7×10−3)(0.2−1.7×10−3)0.2≈(1.7×10−3)·(1.7×10−3)【练一练】进一步计算该温度下，有多少比例的NH3·H2O发生了电离？电离度是？已电离弱电解质分子数原弱电解质分子数×100%＝1.7×10−3×V(溶液)0.2×V(溶液)×100%＝0.85%电离度=该温度下电离程度小，水溶液中弱电解质大量以分子形式存在学习任务三电离度

电离度：实际上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度。即：已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率（1）列出“三段式”计算（2）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amol·L－1。（即忽略弱电解质电离的部分）

CH3COOH

⇌CH3COO－＋H＋起始浓度/(mol·L－1)a00变化浓度/(mol·L－1)x

x

x平衡浓度/(mol·L－1)a－x

x

x学习任务三K值计算

1.已知25℃时，测得浓度为0.1mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1。(1)写出BOH的电离方程式：_________________________________。(2)BOH的电离度α＝________。(3)BOH的电离平衡常数Kb＝________。(1)BOH⇌B＋＋OH－

(2)1%(3)1×10－5学以致用C学以致用学以致用

3.已知：H2S：K1＝1.3×10－7K2＝7.1×10－15

H2CO3：K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11含H2S尾气用足量的Na2CO3溶液来吸收。写出离子反应方程式。____________H2S+CO32－=HS－+HCO3－

【小结】

（1）比较弱酸（碱）的相对强弱（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影响因素表达式电离常数作用意义（1）温度（2）内因K越大，电离的程度越大意义：（4）比较微粒浓度比值的变化1、下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(

)A.相同物质的量浓度的两溶液中c(H+)相同B.100mL0.1mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C.c(H+)=10-3mol·L-1的两溶液稀释到原溶液体积的100倍,c(H+)都为10-5mol·L-1D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小B课堂练习大本72页第3题(1)相同体积、相同物质的量浓度（c）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总量与同一金属反应时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相同相同小少相同一元弱酸大多①比较同浓度的CH3COOH和HCl和pH。②测同浓度的CH3COOH和HCl的导电性强弱。③测等休积等pH的HCl与CH3COOH与同浓度的NaOH中和反应，消耗NaOH溶的体积。Ⅰ、证明CH3COOH电离不完全证明：CH3COOH是弱电解质？Ⅱ、证明弱电解质溶液中存在电离平衡①25℃时测得0.01mol/L的CH3COOH溶液的pH，然后升温至50℃再测其pH，比较前后的数值。②25℃时将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释至体积扩大100倍后，测其得2＜pH<4。

④比较Zn与相同pH值的HCl与CH3COOH反应产生H2的速率和体积的大小。【例】在下列性质中，可以证明CH3COOH是弱电解质的是(

)A．1mol/L的醋酸中，c(H＋)＝1mol/LB．CH3COOH与水以任意比互溶C．10mL1mol/L的醋酸恰好与10mL1mol/