电离平衡常数-课件-上学期高二化学(人教版2019选择性必修1)

第三章水溶液中的离子平衡

第一节电离平衡第3课时

电离平衡常数学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈知识认知：理解电离平衡常数（Kₐ/Kb）的定义与物理意义，掌握其表达式的规范书写（含多元弱酸分步电离的K表达式），明确温度对K值的影响规律（与浓度无关）。能力应用：能通过K值比较弱电解质相对强弱，结合K值与浓度数据计算电离度、离子浓度；能运用K值分析外界条件对电离平衡的影响，提升定量分析与逻辑推理能力。素养深化：构建“平衡常数—物质性质—反应规律”关联认知，深化“证据推理与模型认知”素养；体会定量数据的研究价值，强化科学思维，为后续盐类水解等知识奠基。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈理解Kₐ/Kb含义，知其表征弱电解质电离能力规范书写K表达式（含多元弱酸分步Ka1、Ka2）牢记K由电解质本性和温度决定，与浓度无关用K值比强弱、判“强酸制弱酸”反应可行性结合K与初始浓度，算离子浓度、电离度用K解释条件对平衡的影响及K值变化逻辑建“K值—电离能力—性质”模型，深化证据推理与模型认知关联微观电离与宏观数据，发展宏观辨识与微观探析强化变化观念与平衡思想，为后续学习奠基学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈醋酸和次氯酸都是弱酸，那么它们的酸性谁略强一些呢?如何定量的表示弱电解质电离程度的大小呢？弱酸电离程度的大小可用电离平衡常数来衡量。

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数概念

在一定条件下达到电离平衡时，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，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数表达式

弱酸：用Ka表示，弱碱：用Kb表示。

①对于一元弱酸

HA⇌H++A-，平衡时Ka=c(H+).c(A-)c(HA)②对于一元弱酸

BOH⇌OH-+B+，平衡时Kb=c(OH-).c(B+)c(BOH)学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数多元弱酸、多元弱碱的电离常数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)H2CO3⇌H+＋HCO3-

HCO3-

⇌H+＋CO32-Ka2＝c(H+)×c(CO32-)c(HCO3-)=4.5×10-7=4.7×10-11学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数多元弱酸、多元弱碱的电离常数名称化学式电离常数(K)碳酸H2CO3Ka1=4.50×l0-7Ka2=4.70×10-11草酸H2C2O4Ka1=5.60×l0-2Ka2=1.50×l0-4磷酸H3PO4Ka1=6.90×l0-3Ka2=6.20×10-8Ka3=4.80×l0-13

亚硫酸H2SO3Ka1=1.40×l0-2

Ka2=6.00×l0-8氢硫酸H2SKa1=1.10×l0-7

Ka2=l.30×10-13分析相同温度下(25℃)各一元弱酸的电离常数，你有什么发现？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数多元弱酸、多元弱碱的电离常数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。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。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数电离平衡常数的意义电离平衡常数表示弱电解质的电离能力。CH3COOHH2CO3H2SK=1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12一定温度下，弱电解质的K值越大，电离程度越大，酸性（或碱性）越强。

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节一：认识电离平衡常数电离平衡常数（K）的影响因素25℃时,几种弱酸的电离常数名称电离常数HF3.5×10-4HNO25.6×10−4HClO3.0×10-8内因：弱电解质本身的性质。不同温度下CH3COOH的电离常数温度电离常数50℃5.1×10-525℃1.8×10-5外因：只与T有关。T越大，Ka（或Kb）越大。电解质越弱，Ka（或Kb）越小,越难电离，酸(碱)的酸(碱)性越弱。电离是吸热过程学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用电离常数的计算——三段式法

【特别提醒】

由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为(a-x)mol·L-1，一般近似为amol·L-1。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用电离常数的计算——三段式法例：已知25℃，CH3COOH的Ka=1.75×10−5。若醋酸的浓度为

2.0mol·L–1。求溶液中的氢离子浓度c(H＋)。CH3COOHCH3COO−+H+c(H+)≈

0.00187mol/L稀释前2mol/L稀释后0.2mol/L=c(H+)

≈cKa0.2×1.75×10–5学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用电离常数的计算——三段式法进一步分析：CH3COOHCH3COO−+H+稀释前2mol/L稀释后0.2mol/L0.00187mol/L0.00591mol/L稀释过程中，醋酸电离平衡正向移动平衡移动只能削弱反应条件的影响110稀释10倍后，c(CH3COOH)降为之前浓度的稀释10倍后，c(H+)降为之前浓度的3.210学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用计算电离度C(已电离）C(初始）α%=×100%以醋酸为例：

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学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用相同温度下，直接比较弱电解质的相对强弱电离常数K越大，酸性(碱性)越强名称化学式电离常数(K)名称化学式电离常数(K)醋酸CH3COOHKa=1.75×10-5亚硝酸HNO2Ka=5.60×10-4氢氰酸HCNKa=6.20×10-10氢氟酸HFKa=6.30×10-4次氯酸HClOKa=4.00×10-8

甲酸HCOOHKa=1.80×10-4酸性：HF＞HNO2＞HCOOH＞CH3COOH＞HClO＞HCN学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律

【实验3-2】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2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑有气泡产生H2CO3酸性：CH3COOH>H2CO3Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用判断电离平衡移动的方向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1：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？越稀越电离，平衡正向移动学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用

判断离子结合质子（H+）的能力＜＜CH3COO-_____

HCO3-_____

CO32-一般弱酸性越弱，弱酸根离子结合氢离子的能力就越强。

酸性：

结合H+能力：学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用

计算弱酸、弱碱溶液中的H+、OH-的浓度（c，a为酸、碱起始浓度）

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节二：电离平衡常数的计算和应用

根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较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？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较Mg

＋2HClMgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH(CH3COO)2Mg＋H2↑反应本质：Mg失去电子生成Mg2+H+得到电子生成H2c(H+)为影响反应速率的主要因素2mol/L的盐酸和醋酸，初始阶段的c(H+)2mol/LHClH++Cl−2mol/L小于2mol/L2mol/LCH3COOHCH3COO−

+H+学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较相同条件下，两锥形瓶压强基本相等Mg

＋2HClMgCl2＋H2↑2mL2mol/L0.004mol0.002molMg＋2CH3COOH(CH3COO)2Mg＋H2↑2mL2mol/L0.004mol0.002mol2mL2mol/L的盐酸和2mL2mol/L醋酸可电离的n(H+)弱电解质水溶液的特点：

分子多离子少，分子是离子的储备库，有反应就提供。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较盐酸与醋酸溶液分别与Mg反应1.相同物质的量浓度、相同体积HClCH3COOHtV(g)02.相同pH、相同体积tV(g)0HClCH3COOH学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较物质c(H+)pH开始时与锌反应产生H2的速率与足量锌反应产生H2的体积中和NaOH的量等物质的量浓度(0.1mol/L)、等体积（1L）的两种酸溶液0.1mol/L1＞1快慢相同相同相同相同HCl=H++Cl-＜0.1mol/LCH3COOHH++CH3COO-学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电离平衡常数环节三：强电解质与弱电解质的比较物质c(H+)c(酸)开始时与锌反应产生H2速率反应过程中平均反应速率生成等量的氢气消耗Zn与足量锌反应产生H2的体积中和NaOH的量②等c(H+=0.001mol/L)、等体积（1L）的两种酸溶液0.001mol/L相同相同慢快相同相同CH3COOHH++CH3COO-0.001mol/L0.001mol/L＞0.001mol/LHCl=H++Cl-少多少多学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈知识建构（3）判断电离平衡移动方向表达式（1）比较弱电解质的相对强弱电离常数应用意义影响因素（1）内因：由物质本性决定（2）外因：只受温度影响（2）判断反应能否发生（4）电离平衡的相关计算强酸(碱)与弱酸(碱)的比较能力拓展学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈1.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是A.相同条件下，电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B.电离平衡常数(K)与温度无关C.相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同D.多元弱酸各步电离平衡常数大小关系为K(a1)<K(a2)<……A学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈2.在25℃时，0.1mol/L的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离平衡常数分别为4.6×10－4、1.8×10－4、4.9×10－10、K1＝4.3×10－7和K2＝5.6×10－11，其中氢离子浓度最小的是（）A.HNO2B.HCOOHC.HCND.H2CO3C学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈

A.少量CO2通入NaClO溶液中：CO2+H2O+2ClO-═CO32-+2HClO

B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO

C.少量SO2通入Na2