【化学课件】电离平衡常数 2023-2024学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修1）.pptx

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1、化学反应原理第一节 电离平衡第3课时 电离平衡常数第三章 水溶液中的离子反应与平衡XUE XI MU BIAO1、建构电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。ZHI SHI DAO HANG本节重点1本节难点2弱电解质的电离平衡常数。弱电解质的电离平衡常数。4 环节1、课前引入条件变化条件变化平衡移动方向平衡移动方向c（H）H数目数目电离电离加水稀释加水稀释升高温度升高温度加入加入NaOH（s）通入通入HCl（g）加入加入CH3COONH4（s）加入金属加入金属Mg加入加入CaCO3（s）以CH3COOH（aq）CH3COO（aq）H（aq）H0为例，请分析各因素对电离

2、平衡的影响。减小向右减小增大向右增大增大增大向右减小增大增大向左减小减小增大向右减小增大增大向左向右减小减小减小减小减小增大 5 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲如何定量表示弱电解质的电离程度大小?一个化学反应的平衡常数K越大，说明该反应正向进行的程度_。思考与讨论越大电离平衡常数0.1 mol/L0.001 mol/L0.01 mol/L0.0001 mol/LCH3COOH CH3COO +H+稀释前稀释后 6 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱

3、碱的电离常数。一水合氨的电离常数表达式Kbc(NH4+)c(OH)c(NH3H2O)醋酸的电离常数表达式Kac(CH3COO)c(H+)c(CH3COOH)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生成的各种离子的浓度乘积，与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。CH3COOH CH3COO+H+NH3H2O NH4+OH一、电离常数 7 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲思考与讨论我们知道，化学平衡常数只与_有关。电离常数与什么有关呢？温度 温度温度20 24 pH3.053.03

4、pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表：Kac(H+)c(CH3COO)c(CH3COOH)升高温度，电离平衡正向移动，K增大。8 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲名称化学式电离常数（K）名称化学式电离常数（K）醋酸CH3COOH Ka=1.7510-5亚硝酸HNO2Ka=5.6010-4碳酸H2CO3Ka1=4.50l0-7亚硫酸H2SO3Ka1=1.40l0-2Ka2=4.7010-11Ka2=6.00l0-8草酸H2C2O4Ka1=5.60l0-2氢硫酸H2SKa1=1.10l0-7Ka2=1.50l

5、0-4Ka2=l.3010-13氢氰酸HCNKa=6.2010-10氢氟酸HFKa=6.3010-4磷酸H3PO4Ka1=6.90l0-3次氯酸HClOKa=4.0010-8Ka2=6.2010-8甲酸HCOOHKa=1.8010-4Ka3=4.80l0-13氨水NH3H2O Kb=1.8010-5思考与讨论通过观察某些弱电解质的电离常数（25）。电离常数还与什么有关呢？9 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲二、影响电离常数的因素 升高温度Ka（或Kb）增大。温度 同一温度下，电离常数越大，电离平衡正向进行的程度_，弱电解质越_电离。易

6、同一弱电解质，升高_，电离平衡_移动，电离常数_。温度正向增大越大1、本身性质2、外界条件Ka（或Kb）越大，酸（或碱）性越强。10 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例1、在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.1 molL1的醋酸中，达到电离平衡时，pH值约为3，试计算该温度下CH3COOH的电离常数Ka。起始浓度起始浓度/(/(molLmolL 1 1)变化变化浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)平衡平衡浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)0.10.10 00 01.0101.010 3 30.10.1 1.0101.010

7、 3 31.0101.010 3 31.0101.010 3 31.0101.010 3 31.0101.010 3 3CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO-+H +H+CHCH3 3COOHCOOH的电离方程式及有关粒子的浓度如下：的电离方程式及有关粒子的浓度如下：c c(CH(CH3 3COOH)COOH)K Ka ac c(CH(CH3 3COOCOO)c c(H(H+)(1.0101.010 3 3)(1.010)(1.010 3 3)(0.1(0.1 1.0101.010 3 3)0.10.1(1.0101.010 3 3)(1.010)(1.010 3 3)

8、1.0101.010-5-5 11 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例2、在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2 molL1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。c c(NHNH3 3HH2 2O O)(0.2(0.2 1.7101.710 3 3)molLmolL 1 1 0.2 molL0.2 molL 1 1NHNH3 3HH2 2O O的的电离方程式及有关粒子的浓度如下：电离方程式及有关粒子的浓度如下：数据处理数据处理c c(NH(NH3 3H H2

9、2O)O)K Kb bc c(NH(NH4 4+)c c(OH(OH)(1.710(1.710 3 3)()(1.7101.710 3 3)(0.2(0.2 1.7101.710 3 3)0.20.2(1.710(1.710 3 3)()(1.7101.710 3 3)起始浓度起始浓度/(/(molLmolL 1 1)变化变化浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)平衡平衡浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)0.20.20 00 01.7101.710 3 30.20.2 1.7101.710 3 31.7101.710 3 31.7101.710 3 31.7101.710 3 31

10、.7101.710 3 3NHNH3 3HH2 2O NHO NH4 4+OH +OH 1.4101.410-5-5 12 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例2、进一步计算该温度下，发生了电离的NH3H2O占总NH3H2O的多少？已已电离的弱电解质电离的弱电解质分子数分子数总的弱电解质总的弱电解质分子数分子数100%100%1.7101.710 3 3V V(溶液溶液)0.20.2V V(溶液溶液)100%100%0.85%0.85%NHNH3 3HH2 2O O的的电离方程式及有关粒子的浓度如下：电离方程式及有关粒子的浓度如下：起始浓

11、度起始浓度/(/(molLmolL 1 1)变化变化浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)平衡平衡浓度浓度/(/(molLmolL 1 1)0.20.20 00 01.7101.710 3 30.20.2 1.7101.710 3 31.7101.710 3 31.7101.710 3 31.7101.710 3 31.7101.710 3 3NHNH3 3HH2 2O NHO NH4 4+OH +OH 13 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例如：H2CO3是二元弱酸，H2CO3的电离方程式为：4.71011c(H+)c(CO )c

12、(HCO )Ka223 3（分步进行，一步定性）Ka1 Ka2 Ka3 H2CO3 H+HCO3HCO H+CO323 4.4107c(H+)c(HCO )c(H2CO3)Ka13体系中总的离子浓度体系中总的离子浓度三、多元弱酸或多元弱碱的电离常数 14 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲向盛有2 mL 1 mol/L 醋酸的试管中滴加1 mol/L Na2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测Ka(CH3COOH)与Ka1(H2CO3)的大小关系？2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2+H2O CH3COOH H2CO

13、3酸性：Ka(CH3COOH)Ka1(H2CO3)酸性越强、Ka越大实验探究【实验3-2】15 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例3、已知25 时，已知CH3COOH的Ka=1.7510-5和HCN的Ka=6.2010-10，你能比较该温度下CH3COOH、HCN的酸性强弱吗？CH3COOH HCN酸性：Ka(CH3COOH)Ka(HCN)Ka比较酸性强弱思考与讨论我们知道，同一温度下，K越大电离程度_，酸性_。越大越强 16 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲例4、已知某温度下，

14、有如下三个反应：NaCN+HNO2 HCN+NaNO2NaCN +HF HCN +NaFNaNO2 +HF HNO2 +NaF则该温度下，HF、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是_。Ka(HF)Ka(HNO2)Ka(HCN)17 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲Kac(CH3COO)c(H+)c(CH3COOH)xx0.1 1.75105起始浓度/(molL1)变化浓度/(molL1)平衡浓度/(molL1)0.100 xxxx0.1 xxc(H+)0.001 mol/L例5、取1 mL 1 mol/L 醋酸(Ka=1.

15、75105)，加水稀释到10 mL，请问稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？CH3COOH CH3COO+H+c(CH3COOH)(0.1x)molL1 0.1 molL1Ka计算pH思考与讨论我们知道，稀释有利于电离，即电离程度增大。你能通过计算证明吗？18 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲思考与讨论我们知道，稀释有利于电离，即电离程度增大。你能通过计算证明吗？例6、若将0.1 mol/L 醋酸加水稀释，使其溶质的浓度变为原来的0.5倍，你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗？Qc c(H+)2c(CH3COO)2c(CH3COO

16、H)2Ka2Kac(CH3COO)c(H+)c(CH3COOH)CH3COOH CH3COO+H+Ka Ka判断平衡移动方向 19 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲四、电离常数的应用 1243判断酸性强弱判断平衡移动方向计算pH判断酸式盐的酸碱性Q和K的关系K越大，酸性（或碱性）越强列三段式，忽略初始浓度的变化Ka2和Kh大小比较找图像中交点，直接代入公式计算 20 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲思考与讨论镁与盐酸、醋酸反应时，气体压强的变化实验。21 小杨老师 1552132

17、4728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节2、知识精讲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2 mL 2 mol/L 盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内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？压强压强/kPa/kPa时间时间/s/s0100200300120140160镁与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化示意图镁与盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化示意图2 mol/L2 mol/L盐酸盐酸2 mol/L2 mol/L醋

18、酸醋酸（1 1）等质量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，与盐酸反应）等质量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，与盐酸反应的速率大，与醋酸反应的速率小。的速率大，与醋酸反应的速率小。（2 2）过量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，生成氢气的体）过量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，生成氢气的体积相同。积相同。思考与讨论 22 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节3、本节小节电离平衡常数电离平衡常数的影响因素电离平衡常数的应用电离平衡常数电离平衡常数 23 小杨老师 15

19、521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节4、本节检测练习1、向10 mL氨水中加入蒸馏水，将其稀释到1 L后，下列说法中不正确的是（）A、NH3H2O的电离程度增大 B、c(NH3H2O)增大C、NH4+的数目增多 D、增大Bc(NH4+)c(NH3H2O)24 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节4、本节检测练习2、用水稀释0.1 molL1氨水时，溶液中随水量的增加而减小的是（）A、B、C、c(H)和c(OH)的乘积 D、n(OH)Bc(OH)c(NH3H2O)c(OH)c(NH3H2O)25 小杨老师 1552132472

20、8版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节4、本节检测练习练习3 3、在在2525时，时，0.1 molL0.1 molL1 1的的HNOHNO2 2、HCOOHHCOOH、HCNHCN、H H2 2COCO3 3的溶液，的溶液，它们的电离常数分别为它们的电离常数分别为K Ka(a(HNOHNO2 2)=)=4.6104.6104 4、K Ka(a(HCOOHHCOOH)=)=1.8101.8104 4、K Ka(a(HCNHCN)=)=4.9104.9101616、K Ka a1 1(H H2 2COCO3 3)4.3104.3107 7和和KaKa2 2(H H2 2COCO3 3)

21、5.6105.6101111，其中氢离子浓度最小的是（其中氢离子浓度最小的是（）A AHNOHNO2 2 B BHCOOH CHCOOH CHCN DHCN DH H2 2COCO3 3C 26 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节4、本节检测BDc（H+）c（CH3COOH）27 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究环节4、本节检测练习练习5 5、判断下列说法是否正确，并说明理由。、判断下列说法是否正确，并说明理由。A A、强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强。、强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的

22、强。B B、中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸，中和盐酸所需氢氧化钠的物质、中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸，中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸。的量多于醋酸。C C、将、将NaOHNaOH溶液和氨水中溶质的浓度各稀释到原浓度的溶液和氨水中溶质的浓度各稀释到原浓度的1/21/2，两者的，两者的c(OHc(OH-）均减）均减小到原来的小到原来的1 1/2/2。D D、如果盐酸中溶质的浓度是醋酸中溶质浓度的、如果盐酸中溶质的浓度是醋酸中溶质浓度的2 2倍，则盐酸中的倍，则盐酸中的c c(H(H+)也是醋酸也是醋酸中中c(Hc(H+)的的2 2倍。倍。E E、物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中、物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸中POPO4 43-3-的浓度相同。的浓度相同。THANKS谢谢观看学习精彩化学 打造锦绣前程