第三章 第一节 电离平衡 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx
电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,温故而知新,疑点突破：电解质、非电解质的前提必须为化合物，故单质、混合物既不是电解质也不是非电解质电解质必须是化合物本身能电离出离子，否则不属于电解质。例：NH3、SO2、CO2 。电解质的导电：导电的条件是溶于水或熔融状态导电的本质是自由离子的定向移动导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关,及时练习,现有下列物质：石墨 BaSO4 稀盐酸 CO2 CaO NaCl 硫酸 熔融KCl 酒精 醋酸 NaCl溶液以上指定物质中，属于电解质的是_属于非电解质的是_能导电的是_,酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子。在相同条件下，不同电解质的电离程度是否有区别？,醋酸的腐蚀性比盐酸小，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？,盐酸和醋酸是生活中经常用到的酸。盐酸常用于卫生洁具的清洁,比如某些洁厕灵有效成分是盐酸。,剧烈反应，迅速产生大量气泡,反应缓慢，产生少量气泡,pH=1,pH=3,【实验探究】,较强,较弱,对等体积、浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液试验其导电能力，并将其分别跟等量镁条的反应，测其pH值。观察比较并记录实验现象。,强电解质和弱电解质,【实验结果】,浓度均为0.1 mol/L 的盐酸与醋酸两种溶液中 H浓度不同，即HCl和CH3COOH的电离程度不同。,强电解质,弱电解质,HClHCl 全部电离,CH3COOH CH3COOH 部分电离,在稀溶液中：,强电解质与弱电解质,溶质在溶液中只以离子形式存在，没有分子,在水溶液中能够全部电离的电解质称为强电解质,在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质,溶质在溶液中大部分以分子形式存在，仅一少部分发生电离。,H3O+ CH3COO CH3COOH,特点：完全电离，只有离子，无分子，不可逆，电离方程式用“=”连接类别：强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 大部分盐（包括难溶盐）NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等 活泼金属氧化物Na2O等,特点：不完全电离，既有分子又有离子，可逆，存在电离平衡，电离方程式用“ ”连接类别：弱酸HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、 CH3COOH等 弱碱：NH3H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等 少数盐：醋酸铅、HgCl2等 H2O是极弱电解质。,化合物,电解质,非电解质,强电解质,弱电解质,大部分盐类,强碱,活泼金属氧化物,强酸,弱酸,弱碱,水,多数有机物,非金属氧化物,强、弱电解质的分类,及时练习,【例】下列物质能导电的是_，属于强电解质的是_，属于弱电解质的是_，属于非电解质的是_。a.铜丝 b.NaCl c.石墨 d.冰醋酸e.HCl的水溶液 f.蔗糖 g.SO2 h.NaHCO3 i. BaSO4 j.氨水,a c e j,b h i,d,f g,及时练习,【例】在下列性质中，可以证明CH3COOH是弱电解质的是()A1 mol/L的醋酸中，c(H)1 mol/LBCH3COOH与水以任意比互溶C10 mL 1 mol/L的醋酸恰好与10 mL 1 mol/L的NaOH溶液完全反应D在相同条件下，醋酸的导电性比盐酸弱,及时练习,【例】(2020大庆高二月考)下列各组关于强电解质、弱电解质的归类，完全正确的是()解析： CH3COOH是弱电解质，A错误；NH3是非电解质，B错误；石灰水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质，D错误。,电离方程式的书写,强电解质在溶液中完全电离，用“”弱电解质在溶液中部分电离，用“ ”多元弱酸分步电离，分步书写电离方程式，多元弱碱也是分步电离，但可按一步电离写出。,强电解质：NaClNaCl,多元弱酸：H2CO3 HHCO3,HCO3 HCO32,多元弱碱：Fe(OH)3 Fe33OH,弱电解质：CH3COOH HCH3COO,弱电解质的电离过程是可逆的,及时练习,【例】请写出H2SO4、NH3H2O 、H2CO3、Al(OH)3、NaHCO3 、 NaHSO4 、Ba(OH)2在水溶液中的电离方程式。,H2SO42HSO42,NH3H2O NH4OH,H2CO3 HHCO3,HCO3 HCO32,Al(OH)3 Al33OH (碱式电离),Al(OH)3 AlO2HH2O(酸式电离),NaHCO3NaHCO3HCO3 HCO32,NaHSO4NaHSO42,Ba(OH)2Ba22OH,先判断强、弱电解质，决定符号。,弱酸的酸式酸根阴离子只微弱电离，要保留；强酸的酸式酸根在水中完全电离，要拆开。,多元弱酸分步电离，分步写；多元弱碱分步电离，写一步。,电离方程式的书写要点,Al(OH)3有酸式和碱式电离。,解题通法,高中阶段，极性共价键有水才电离，没水不电离！,在水溶液中：NaHSO4NaHSO42熔融状态下：NaHSO4NaHSO4,【思考】熔融状态下NaHSO4的电离方程式？,你知道吗,及时练习,碳酸饮料(汽水)指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料。主要成分：碳酸、柠檬酸等酸性物质。(1)CO2气体溶于水可以导电，CO2是电解质吗？(2)H2CO3属于强电解质还是弱电解质？其电离方程式如何书写？,质疑 互动探究,“强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物”这种说法对吗？请举例说明。,质疑 互动探究,提示：不对，BaSO4难溶于水，但其是强电解质；CH3COOH易溶于水，但其是弱电解质。,强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗？,提示：不一定，溶液导电能力的强弱取决于离子浓度的大小及离子所带电荷数的多少，与电解质的强弱没有必然关系。,电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,CH3COOH HCH3COO,CH3COOH HCH3COO,HCH3COO CH3COOH,弱电解质的电离平衡,电离平衡状态的建立,弱电解质的电离平衡,弱电解质的电离平衡指的是在一定条件（如温度、压强）下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。,弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化,特点,动 电离平衡是一种动态平衡,定 条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子,变 条件改变时，电离平衡发生移动。,等 V电离V分子化0,弱 电离平衡是对弱电解质而言，电离是可逆的，强电解质不存在电离平衡,电离平衡状态的特征,及时练习,将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是()ACH3COOH的浓度达到1 molL1BH的浓度达到0.5 molL1CCH3COOH的浓度、CH3COO的浓度、H的浓度均为0.5 molL1DCH3COOH分子电离成离子的速率和离子重新结合成CH3COOH分子的速率相等,向左,向右,向左,【例】稀氨水中存在下述电离平衡：,NH3H2O NH4OH,试分析向溶液中分别加入下列物质时，平衡如何移动：,向右,1、温度,2、浓度,由于电离是吸热的，因此温度越高，电离度越大。,溶液越稀，离子相遇结合成分子越困难，因此更有利于电离。,3、同离子效应,加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向逆反应方向移动同离子效应,4、化学反应,加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质，电离平衡向正反应方向移动,影响电离平衡的因素,增大,增大,减小,减弱,增大,增大,增大,增强,减小,减小,减小,增强,减小,增大,增大,增强,增大,减小,减小,增强,思考：0.1mol/L的CH3COOH溶液CH3COOH CH3COOH,思考,电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？,思考与讨论：,【提示】（1）初始反应速率：盐酸醋酸（2）Mg与醋酸的反应，使得c(H)下降，醋酸电离平衡右移，最终所有醋酸分子中的氢离子都电离出来，与Mg反应生成氢气。,(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸溶液(如盐酸)与一元弱酸溶液(如醋酸)的比较,一元强酸和一元弱酸的比较,(2)相同体积、相同c(H)的一元强酸溶液(如盐酸)与一元弱酸溶液(如醋酸)的比较,思考,常温下，浓度均为0.01 molL1的盐酸和醋酸，谁的导电能力强？pH均为2的盐酸和醋酸呢？,提示：常温下，浓度均为0.01 molL1的盐酸和醋酸，盐酸的导电能力强，HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，盐酸中的离子浓度大。pH2的两溶液中离子的浓度相等，二者导电能力相同。,课堂练习,(2021丽江高二测试)下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A相同浓度的两溶液中c(H)相同B100 mL 0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠Cc(H)103 mol/L的两溶液稀释100倍，c(H)均为105 mol/LD向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，盐酸中c(H)不变，醋酸中c(H)明显增大,课堂练习,山西老陈醋是山西省的汉族传统名产，属于中国四大名醋之一，其主要成分是醋酸。(1)“老陈醋加水酸味不变”这种说法对吗？(2)老陈醋加水稀释：溶液的pH、溶液的导电能力、c(CH3COO)、醋酸的电离程度等都在发生变化，其中符合上图y轴的有哪些？,课堂练习,(2021四平高二月考)常温下，有c(H)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液，采取以下措施：(1)加适量醋酸钠晶体后，两溶液中c(H)的变化：醋酸中c(H)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中c(H)_。(2)加水稀释10倍后，醋酸中c(H)_(填“”“”或“”)盐酸中c(H)。,(3)加等浓度的NaOH溶液至恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸_(填“”“”或“”)盐酸。(4)使温度都升高20 ，溶液中c(H)：醋酸_(填“”“”或“”)盐酸。,(5)分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_(填字母)。(表示盐酸，表示醋酸),电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,电离平衡常数,弱电解质的电离平衡,强电解质和弱电解质,电离平衡,第三章,水溶液中的离子反应与平衡,电离平衡常数,对一元弱酸或者一元弱碱来说，在一定条件下，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个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。,弱酸、弱碱的电离常数通常分别用Ka、 Kb表示。,H2CO3是二元弱酸，其电离方程式和电离常数分别为：,多元弱酸或多元弱碱的电离是分步进行的，所以酸的元数是多少，就有几个电离常数。多元弱酸电离常数依次称为Ka1、Ka2多元弱碱的电离比较复杂，因此一般比讨论多元弱碱的一级Kb1、二级Kb2,Ka1Ka2，因此计算多元弱酸溶液的c(H)或多元弱碱溶液的c(OH)及比较多元弱酸（或弱碱）酸性（或碱性）相对强弱时，通常只考虑第一步电离。,多元弱酸或多元弱碱的电离是分步进行的，所以酸的元数是多少，就有几个电离常数。多元弱酸电离常数依次称为Ka1、Ka2多元弱碱的电离比较复杂，因此一般比讨论多元弱碱的一级Kb1、二级Kb2,【思考】K值相对大小与弱酸的相对强弱有何关系？能否设计一个实验证明你的结论。,酸性： CH3COOHH2CO3,电离平衡常数：Ka(醋酸)1.75105 Ka1(碳酸)4.5107 Ka(醋酸)Ka1(碳酸),25时,【实验结论】,查阅资料,在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。,电离平衡常数的意义,对于电离平衡常数的几点说明,电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。对应弱电解质越易电离,相应的酸(或碱)性越强。同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，K值增大。多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定，K值越大，相应酸的酸性越强。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。多元弱碱的情况与多元弱酸相似。,有关电离常数的计算,【例】在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2molL1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3H2O为1.7103 molL1，试计算该温度下NH3H2O的电离常数（Kb）。,【解】NH3H2O的电离方程式及有关粒子的浓度如下：,NH3H2O NH4 OH,起始浓度/（molL1 ）,变化浓度/（molL1 ）,平衡浓度/（molL1 ）,0.2,0,0,1.7103,1.7103,1.7103,1.7103,1.7103,0.21.7103,c(NH3H2O)(0.21.7103)molL10.2molL1,1.4105,【答】该温度下NH3H2O的电离常数约为1.4105。,有关电离常数的计算,【例】已知25下，醋酸溶液中存在下述关系：c(H+)c(CH3COO)/c(CH3COOH)=1.75105其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。试回答下述问题：,（1）当向该溶液中加入一定量的盐酸时，上式中的数值 （填增大、减小、不变），理由是 。,温度不变，弱电解质的电离平衡常数不变,不变,（2）若醋酸的起始浓度为0.010mol/L，平衡时氢离子浓度c(H)是 （提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L。）,4.18104mol/L,【解析】（2）设电离平衡时H物质的量浓度为x,因醋酸的电离程度很小，故0.010-x0.010,0.010,0,0,0.010-x,x,x,即 x2/0.010=1.75105 x=4.1810-4mol/L,K,=1.75105,CH3COOH CH3COOH,c(起始),c(平衡),解题通法,【例】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4.6104、1.8104、4.91010、K14.3107和K25.61011，其中氢离子浓度最小的是（ ）A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3,【解析】电离平衡常数大小可以判断弱酸（或弱碱）的相对强弱，K（多元弱酸则比较K1）越小，其电离程度越小，c(H)越小，题中4.91010 最小，则HCN酸性最弱， c(H)最小。【答案】C,课堂练习,下列关于电离常数的说法正确的是()A电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大BCH3COOH的电离常数表达式为KaCH3COO(CH3COOH)C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小D电离常数只与温度有关，与弱电解质浓度无关,课堂练习,下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：则0.1 mol/L的下列溶液中，c(H)最大的是()AHCNBHFCCH3COOH DHNO2解析：弱酸的电离常数越大，越易电离，同浓度时，电离产生的c(H)越大。,
