【课件】弱电解质的电离平衡（人教版2019选择性必修1）.pptx

第一节第一节 电离平衡电离平衡 (2)(2)弱电解质的电离平衡及平衡常数弱电解质的电离平衡及平衡常数（1）弱电解质的电离过程是）弱电解质的电离过程是可逆可逆的的CH3COOH CH3COO-+H+1.弱电解质的电离的特点弱电解质的电离的特点:（2）弱电解质的电离过程是）弱电解质的电离过程是微弱微弱的的（3）弱电解质的电离过程是）弱电解质的电离过程是吸热吸热的的二、二、弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡可逆、微弱、吸热可逆、微弱、吸热c(H+)c(Ac-)c(HAc)HAc初溶于水初溶于水紧接着紧接着最后最后(2)醋酸在电离过程中各微粒浓度如何变化？00最大最大不变不变不变不变不变不变 CH3COOH CH3COO-+H+(3)(3)当当V V电离电离 =V=V结合结合时，可逆过程达到时，可逆过程达到(1)(1)当当醋酸晶体醋酸晶体溶于水瞬间溶于水瞬间，V V电离电离和和V V结合结合怎样怎样？思考与交流：思考与交流：电离电离结合结合开始瞬间，开始瞬间，V V电离电离最大，最大，V V结合结合=0 0电离平衡状态电离平衡状态V V结合结合V V电离电离V V结合结合=0=0V V电离电离最大最大2.电离平衡的建立过程电离平衡的建立过程:反反应应速速率率V V(电离电离)V V(结合结合)V V(电离电离)=)=V V(结合结合)电离平衡状态电离平衡状态时间时间弱电解质电离的弱电解质电离的V-t图像图像u你能给电离平衡下个定义吗？你能给电离平衡下个定义吗？2.电离平衡的建立过程电离平衡的建立过程:特征特征动：动：V电离电离=V结合结合0 动态平衡动态平衡 变：变：条件改变时，电离平衡发生移动条件改变时，电离平衡发生移动 等：等：V电离电离=V结合结合逆：逆：弱电解质的电离是弱电解质的电离是可逆过程可逆过程定义定义:一定条件一定条件(如温度、浓度如温度、浓度)下，当弱电解质分子下，当弱电解质分子电离电离成离子的速率和成离子的速率和离子重新离子重新结合结合成分子的成分子的速率相等速率相等时时,电离过程就达到平衡状态电离过程就达到平衡状态电离平衡。电离平衡。定：定：平衡时分子、离子的浓度不再变化3、弱电解质弱电解质的的电离平衡电离平衡u哪些条件的改变会使电离平衡发生移动？-表示了弱电解质的表示了弱电解质的电离程度的相对强弱电离程度的相对强弱。影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素.内因内因：电解质的本性。电解质越弱电离程度越小例如，电离程度：盐酸例如，电离程度：盐酸 醋酸醋酸 碳酸碳酸电离度电离度()=n(已电离的电解质分子已电离的电解质分子)n(起始的电解质分子总量起始的电解质分子总量)-类似类似“反应物的反应物的转化率转化率”定义：当弱电解质在溶液里定义：当弱电解质在溶液里达到电离平衡达到电离平衡时，溶液中时，溶液中已经电离的已经电离的电解质分子电解质分子占占原来总分子数原来总分子数的百分数。常用的百分数。常用表示。表示。电离度：电离度：.外因外因:温度、浓度、温度、浓度、加入其它电解质加入其它电解质等等温度：温度：温度越高越电离温度越高越电离 升温升温平衡向平衡向电离方向电离方向移动移动。（电离吸热电离吸热）浓度：浓度：a.加入少量冰醋酸加入少量冰醋酸b.加水稀释加水稀释例，例，0.1mol/L醋酸溶液中，醋酸溶液中，醋酸浓度醋酸浓度 ，平衡朝，平衡朝 方向进行方向进行醋酸浓度醋酸浓度 ，平衡朝，平衡朝 方向进行方向进行电离电离电离电离但但(CH3COOH)减小减小增大增大减小减小(CH3COOH)增大增大结论：结论：a.加入电解质分子，增大分子浓度，电离平衡正向移动，加入电解质分子，增大分子浓度，电离平衡正向移动，(但但减小减小)。反之，增大离子浓度，平衡逆向移动。反之，增大离子浓度，平衡逆向移动。b.b.加水稀释，分子浓度减小，平衡正向移动，加水稀释，分子浓度减小，平衡正向移动，增大增大浓度越稀越电离越热越电离，越稀越电离越热越电离，越稀越电离影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素.内因内因：电解质的本性。电解质越弱电离程度越小加入能反应的离子加入能反应的离子：加入加入其它电解质其它电解质向向电解质溶液中加入与弱电解质具有电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的强电解质相同离子的强电解质，平衡向左移动。平衡向左移动。如，醋酸溶液中加入醋酸钠固体，由于如，醋酸溶液中加入醋酸钠固体，由于C(CHCH3 3COO-)COO-)，平衡左移，平衡左移同离子效应：同离子效应：电离平衡向右移动电离平衡向右移动如，醋酸溶液中加入氢氧化钠固体，由于如，醋酸溶液中加入氢氧化钠固体，由于C(H H+)，平衡右移，平衡右移电离平衡和化学平衡一样，当外界条件改变时符合勒夏特列原理。.外因外因:温度、浓度、温度、浓度、加入其它电解质加入其它电解质等等影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离度电离度 加加 热热加加0.1mol/LH2SO4加加 NaOH(s)加加NH4Ac(s)加冰醋酸加冰醋酸加水稀释加水稀释CHCH3 3COOH COOH CHCH3 3COOCOO-+H H+正向移动正向移动增大增大增大增大减小减小逆向移动逆向移动增大增大减小减小正向移动正向移动减小减小增大增大减小减小逆向移动逆向移动减小减小增大增大增大增大正向移动正向移动增大增大增大增大增大增大正向移动正向移动减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小1、0.1mol/L的的CH3COOH溶液中溶液中加金属加金属Mg正向移动正向移动减小减小增大增大减小减小增大增大向向溶液中加入溶液中加入CuSOCuSO4 4 溶液时，电离平衡向溶液时，电离平衡向 移动移动,c(H c(H+),c(S,c(S2-2-);向向溶液中加入溶液中加入NaOHNaOH固体时，电离平衡向固体时，电离平衡向 移动移动，c(H c(H+),c(S,c(S2-2-)；若若将将H H2 2S S稀溶液微热，稀溶液微热，c(Hc(H2 2S S）；若要若要同时增大同时增大H H2 2S S溶液中溶液中c(Sc(S2-2-）、）、c(Hc(H+),),可以可以采取的措施采取的措施 .正方向正方向增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小适当升温，或通入适当升温，或通入H H2 2S S气体等气体等2.2.已知已知在水溶液中：在水溶液中：正方向正方向CuCu2+2+S+S2-2-=CuS=CuS 3.氢氧化铝的电离方程式可以表示为 AlO2+H+H2O Al(OH)3 Al3+3OH,试根据 平衡移动的原理解释下列问题：（1）向氢氧化铝沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，原因 _，有关的离子方程式_。（2）向氢氧化铝沉淀中加入苛性钠溶液，沉淀溶解，原因_ ，有关的离子方程式_。H H+中和中和OHOH，使，使C(OHC(OH),),平衡向右移动平衡向右移动 OHOH中和中和H H+，使，使C(HC(H+),),平衡向左移动平衡向左移动 参照参照化学平衡常数化学平衡常数，思考以下问题：，思考以下问题：(1)你认为什么是电离平衡常数？你认为什么是电离平衡常数？(2)电离平衡常数表示什么意义？电离平衡常数表示什么意义？(3)在一定的温度下，电离平衡常数越大，说明弱电解质的电离程度越在一定的温度下，电离平衡常数越大，说明弱电解质的电离程度越 ，弱酸的酸性越弱酸的酸性越 (或弱碱的碱性越或弱碱的碱性越 )(4)影响电离平衡常数的因素是什么？三、电离平衡常数（三、电离平衡常数（K K）强强强强大大温度温度（1）定义：）定义：P57 一定温度一定温度(T)(T)下，对一元弱酸或一元弱碱来讲，在稀溶液达电离平衡时，下，对一元弱酸或一元弱碱来讲，在稀溶液达电离平衡时，溶液中溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中，跟溶液中未电离的分子浓度未电离的分子浓度的的比值比值是一个常数，简称电离常数。用是一个常数，简称电离常数。用K K表示表示(酸、碱电离常数分别用酸、碱电离常数分别用K Ka a、K Kb b表示表示)。一元弱酸一元弱酸：HA H+A-Ka=一元弱碱一元弱碱：BOH B+OH-,Kb=注意：均指达到注意：均指达到电离平衡时的浓度电离平衡时的浓度归纳整理归纳整理三、电离平衡常数（三、电离平衡常数（K K）请分别写出请分别写出醋酸溶液、氨水溶液醋酸溶液、氨水溶液中的电离平衡常数的表达式。中的电离平衡常数的表达式。CH3COOHCH3COO-+H+Ka=c(NH4+).c(OH-)c(NH3H2O)Kb=1、K值只随温度变化。值只随温度变化。2 2、意义：相同温度下，、意义：相同温度下，K K值越大，值越大，电离程度越大，相电离程度越大，相应酸应酸(或碱或碱)的酸的酸(或碱或碱)性越强。性越强。多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离常数，通常用K1、K2、K3等来分别表示。例如H3PO4的电离：3、多元弱酸的分步电离、多元弱酸的分步电离一般一般K1 K2K3,即第二步电离通常比第一步难得多，即第二步电离通常比第一步难得多，第三步又比第二步电离难得多。第三步又比第二步电离难得多。(主要主要)(弱弱)(极弱极弱)结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。结论：多元弱酸的酸性由第一步电离决定。K1=7.110-3=6.310-8=4.210-13K2K3 问问 题题:为什么多元弱酸的分步电离一步比一步困难？(主要主要)(弱弱)(极弱极弱)K1=7.110-3=6.310-8=4.210-13K2K31.一级电离出一级电离出H+后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H+的吸引力，的吸引力，使第二个使第二个H+电离困难得多；电离困难得多；2.从平衡的角度讲，从平衡的角度讲，上一级电离出的上一级电离出的H+对下一级电离有抑制作用对下一级电离有抑制作用。4 4、电离常数的应用、电离常数的应用比较弱电解质酸性比较弱电解质酸性(或碱性或碱性)强弱强弱弱酸弱酸电离常数电离常数CH3COOHH2CO3H2C2O4H3PO41.7510-5K1=4.510-7K2=4.710-11K1=5.010-2K2=5.410-5K1=7.110-3K2=6.310-8K3=4.210-13几种弱酸的电离平衡常数几种弱酸的电离平衡常数(2525)草酸草酸 磷酸磷酸 醋酸醋酸 碳酸碳酸 比较上表中四种酸的酸性比较上表中四种酸的酸性强弱：强弱：C2.2.根据根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是化学式HClOH2CO3电离常数/molL-1K=310-8K1=410-7 K2=410-11A向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2B向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO3-+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2+H2OC向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClOD向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO酸性：酸性：H2CO3HClOHCO3-判断多元弱酸溶液中离子浓度大小关系判断多元弱酸溶液中离子浓度大小关系则氢硫酸溶液中各离子浓度大小关系为：则氢硫酸溶液中各离子浓度大小关系为：。同步练习同步练习：磷酸溶液磷酸溶液中有哪些离子？中有哪些离子？各离子浓度大小关系为各离子浓度大小关系为？C(H+)C(H2PO4)C(HPO42)C(PO43)C(OH)4 4、电离常数的应用、电离常数的应用B 知识迁移练习：知识迁移练习：例例1：25 a molL1的的CH3COOH CH3COOH CH3COOH起始起始浓度度/(molL1)a 0 0变化化浓度度/(molL1)x x x平衡平衡浓度度/(molL1)ax x x注意注意：由于弱电解质的由于弱电解质的电离程度比较小电离程度比较小，平衡时弱电解质，平衡时弱电解质的浓度的浓度(a-xa-x)molL)molL1 1一般近似为一般近似为a a molL molL1 1。5.5.电离常数的计算电离常数的计算三段式法三段式法例题例题2课本课本P58则Ka=1.25 时，0.10 molL1 HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数Ka为_。（计算过程）1.01052.25 时，a molL1 CH3COOH溶液中溶液中c(H)10b molL1，用含用含a和和b的代数式表示的代数式表示CH3COOH的的电离常数离常数Ka_。3 3、0.3mol/L0.3mol/L醋酸溶液中醋酸溶液中c(Hc(H+)是是0.1mol/L0.1mol/L醋酸醋酸溶液中溶液中c(Hc(H+)的三倍吗？的三倍吗？分析分析:设设0.3mol/L的醋酸溶液的电离度为的醋酸溶液的电离度为1,0.1mol/L的醋酸溶液的电离度为的醋酸溶液的电离度为2,所以所以1 2,C(H+)1C(H+)2=31/2在在0.1mol/L溶液中溶液中c(H+)2=0.1 2mol/L 在在0.3mol/L溶液中溶液中c(H+)1=0.3 1mol/L;3 3小于小于3倍倍 CH3COOH CH3COOH a、b、c三点中电离程度最大的是三点中电离程度最大的是 。电离平衡电离平衡常数的关系常数的关系 。4.4.在一定温度下，冰醋酸加水在一定温度下，冰醋酸加水溶解溶解并不断稀释过程中，并不断稀释过程中，溶液溶液导电能导电能力与加入水的体积有如力与加入水的体积有如右变化右变化关系：试回答关系：试回答：冰醋酸中只存在醋酸分子冰醋酸中只存在醋酸分子,无离子无离子bcabca c c 相等相等“0”点导电能力为点导电能力为0的理由是的理由是:a、b、c三点对应溶液的三点对应溶液的C(H+)由大到小的顺序是：由大到小的顺序是：若使若使c点溶液中点溶液中c(Ac-)、PH均增大，可采取的措施有均增大，可采取的措施有:加碱加碱 加碳酸钠加碳酸钠 加镁或锌加镁或锌 加醋酸钠等加醋酸钠等问题探讨问题探讨弱电解质加水稀释时，弱电解质加水稀释时，电离程度电离程度 。离子。离子浓度浓度?(填变大、变小、不变或不能确定）填变大、变小、不变或不能确定）变大变大不能确定不能确定 画出用水稀释冰醋酸时离子浓度、导电能力随加水量的变化曲线。画出用水稀释冰醋酸时离子浓度、导电能力随加水量的变化曲线。导导电电能能力力5 5、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率反应速率而不影响生而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中成氢气的总量，可向盐酸中加入适量加入适量的（的（）A A NaOH(NaOH(固）固）B B H H2 2O O C C NHNH4 4Cl(Cl(固）固）D D CHCH3 3COONa(COONa(固）固）BD6、将、将0.l mol/L CH3COOH溶液加水稀释或溶液加水稀释或加入少量加入少量CH3COONa晶体时，晶体时，都会引起都会引起 ()A、溶液的、溶液的pH增加增加B、CH3COOH电离度变大电离度变大C、溶液的导电能力减弱、溶液的导电能力减弱 D、溶液中、溶液中c(OH)减小减小A7、在相同温度时、在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液的醋酸溶液相比较，下列数值相比较，下列数值前者前者大于大于后者后者的是的是()A、中和时所需、中和时所需NaOH的量的量 B、电离程度、电离程度 C、H+的物质的量的物质的量 D、CH3COOH的物质的量的物质的量BC8、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，、已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应反应Cl2+H2O HCl+HClO 达平达平衡后，要使衡后，要使HClO浓度增大浓度增大，可加入（，可加入（）A.H2S(g)B.水水 C.CaCO3 D.CH3COOH 9 9、氨水中存在着下列平衡：、氨水中存在着下列平衡：NH3H2O NH4+OH。若要。若要使平衡向逆方向移动，同时使使平衡向逆方向移动，同时使C(OH)增大，应加入的物质是增大，应加入的物质是 A.氯化铵固体氯化铵固体 B.硫酸硫酸 C.氢氧化钠固体氢氧化钠固体 D.液氨液氨 CC10常温下，向常温下，向稀稀氨水中加水稀释的过程中，氨水中加水稀释的过程中，NH3H2O的电离平衡常数、的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是电离度、溶液导电性的变化正确的是()A增大、增大、减小增大、增大、减小 B不变、增大、减小不变、增大、减小C不变、减小、减小不变、减小、减小 D减小、减小、增大减小、减小、增大B 1111、化合物化合物HInHIn在水溶液中存在以下电离平衡，故可作酸碱指示剂在水溶液中存在以下电离平衡，故可作酸碱指示剂 HIn(aq HIn(aq)H H+(aq(aq)+In)+In-(aq)(aq)(红色红色)(黄色黄色)现把下列物质溶于水配成现把下列物质溶于水配成0.02 molL0.02 molL-1-1的水溶液，其中能使指示剂的水溶液，其中能使指示剂显黄色的是显黄色的是HClHClSOSO2 2NaClNaClNaHSONaHSO4 4氨气氨气NaNa2 2O O2 2 NaNa2 2COCO3 3A AB B C CD DD 12.25 时，时，将浓度为将浓度为0.1 molL1CH3COOH溶液不断加水稀释，溶液不断加水稀释，下列各量始终保持减小的是下列各量始终保持减小的是()Ac(OH)BKa(CH3COOH)C.D.C同一溶液中，粒子的浓度比等于物质的量之比同一溶液中，粒子的浓度比等于物质的量之比增大增大不变不变减小减小增大增大_。_。(1)CH(1)CH3 3COOHCOOH、H H2 2COCO3 3、HCOHCO3 3-、HClOHClO的酸性由强到弱的的酸性由强到弱的顺序：顺序：1313、25 25 时，几种弱酸的电离平衡常数如下：时，几种弱酸的电离平衡常数如下：CHCH3 3COOHCOOH：K Ka a1.75101.75105 5 H H2 2COCO3 3：K Ka1a14.5104.5107 7 K Ka2a24.7104.7101111 HClOHClO：K Ka a4.0104.0108 8酸根离子越弱，结合酸根离子越弱，结合H H+能力越强能力越强离子方程式呢？离子方程式呢？(2)CH(2)CH3 3COOCOO、HCOHCO3 3-、COCO3 32-2-、ClOClO结合结合H H的能力由强到弱的顺序：的能力由强到弱的顺序：CH3COOHH2CO3HClOHCO3-CO32-ClOHCO3-CH3COO(3)(3)写出向写出向NaClONaClO和和CHCH3 3COONaCOONa的混合溶液中通入少量的混合溶液中通入少量COCO2 2的化学方程式的化学方程式：_。NaClOCO2H2O=HClONaHCO3反应初始阶段，两种溶液产生反应初始阶段，两种溶液产生COCO2 2气体的速率存在明显气体的速率存在明显差异的原因是差异的原因是_。14.已知已知25 时，时，Ka(CH3COOH)1.75105，Ka(HSCN)0.13。在该温度。在该温度下将下将20 mL 0.1 mol/LCH3COOH溶液和溶液和20 mL 0.1 mol/L HSCN溶液分别与溶液分别与20 mL 0.1 mol/LNaHCO3溶液混合，实验测得产生气体的体积溶液混合，实验测得产生气体的体积(V)随时间随时间(t)变化的示意图如图，变化的示意图如图，Ka(CH3COOH)醋酸醋酸CH3COOH CH3COO_ +H+电离电离程度：程度：程度：程度：室温下，室温下，2mL 0.1 mol/L HCl(aq)和和2mL 0.1 mol/L CH3COOH(aq)H2+Mg2+MgHCl=Cl_+H+0.1 molL1 0.001 mol/L0.001 mol/L已电离：已电离：100%1%1%=等体积、等浓度等体积、等浓度1mol/L HCl1mol/L CH3COOHC(H+)与与Zn反应快慢反应快慢与足量与足量Zn反应产反应产生生H2量量HCl CH3COOHHCl CH3COOHHCl=CH3COOH一、等体积一、等体积,等浓度的盐酸和醋酸等浓度的盐酸和醋酸关键：关键：H+总量相同，但总量相同，但起始时起始时C(H+):盐酸盐酸 醋酸醋酸中和中和NaOHNaOH的能力的能力HCl=CH3COOH(即即,消耗消耗NaOHNaOH的量的量)同体积同体积 同同PH HClCH3COOH与与Zn开始时开始时反应速率反应速率与与Zn反应中反应中速率下降速率下降快慢快慢与与ZnZn反应过程中平均反应速率反应过程中平均反应速率相相 等等关键：关键：同同PH，即，即C(H+)相同相同则则浓度浓度：醋酸：醋酸 盐酸；盐酸；H+总量总量：醋酸：醋酸 盐酸盐酸中和中和NaOHNaOH的能力的能力二、同二、同体积、同体积、同PH的盐酸与醋酸的盐酸与醋酸 与足量与足量Zn反应产生反应产生H2量量盐酸盐酸快于快于醋酸醋酸盐酸盐酸 醋酸醋酸盐酸盐酸 醋酸醋酸盐酸盐酸 醋酸醋酸 C(H+)相同相同1.1.有有浓度相同、体积相等浓度相同、体积相等的三种酸的三种酸：a a、盐酸、盐酸 b b、硫酸、硫酸 c c、醋酸、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率大小同时加入足量的锌，则开始反应时速率大小_反应完全后生成反应完全后生成H H2 2的质量大小的质量大小顺序顺序 。bacba=c2.有有H+浓度相同、体积相等浓度相同、体积相等的三种酸的三种酸：a、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋酸，、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率大小同时加入足量的锌，则开始反应时速率大小 _反应完全后生成反应完全后生成H2的质量大小的质量大小 _a=b=ca=bc