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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
第二课时 电离平衡常数
学习目标
1.类比前面学过的化学平衡常数，了解电离平衡常数的含义。(变化观念与平衡思想)
2.通过分析、推理等方法认识电离平衡常数的意义及计算。(证据推理与模型认知)
3.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水溶液中发生的变化。(证据推理与模型认知)
知识回顾
时间
浓度
H2
N2
NH3
时间
浓度
H2
N2
NH3
(a)N2与H2反应
(b)NH3分解反应
根据合成氨的化学平衡的建立，以醋酸为例，分析弱电解质在水中达到平衡的情况
新课导入
怎样定量的比较弱电解质的相对强弱呢？
电离程度相对大小怎么比较？
看课本自学相关内容并思考：
（1）什么叫电离平衡常数？如何表示？
（2）电离平衡常数的意义是什么？
（3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱？
（4）影响电离平衡常数的因素有哪些？
课内探究
一、电离平衡常数
1.含义：在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离的各离子的浓度幂的乘积与未电离的分子的浓度幂的比值是一个常数，叫电离平衡常数。
试写出醋酸的电离方程式，并写出电离平衡常数的表达式。
CH3COOH
CH3COO- + H+
Ka =
C( CH3COO- )·C(H+)
C( CH3COOH )
课内探究
2.表示方法
对于一元弱酸 HA H++A-
Ka=
c ( H+) .c( A-)
c(HA)
对于一元弱碱 BOH B++OH-
Kb=
c ( B+).c( OH- )
c(BOH)
电离平衡常数的意义是什么？影响电离常数的因素有哪些？
实验 装置
实验 操作
现象
结论
活动与探究
向盛有2 mL 1 mol·L－1醋酸的试管中滴加1 mol·L－1 Na2CO3溶液。观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？
有无色气体产生
醋酸的酸性强于碳酸，即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。
★一定温度下，弱酸电离常数越大，电离出的H+越多，酸性就越强。反之，酸性越弱。
25℃时，几种弱酸的电离常数
名称 电离常数
HF 6.3×10-4
H2CO3 4.5×10-7
CH3COOH 1.75×10-5
HClO 4.0×10-8
不同温度下醋酸的电离常数
温度 电离常数
25℃ 1.75×10-5
50℃ 5.1×10-5
1.相同温度下，Ka越大，酸性越强；
2.温度越高，同一弱电解质的Ka(或Kb)越大；
3.电离常数由弱电解质的性质所决定；
4.Ka只与温度有关，与浓度无关。
课内探究
通过观察几组数据，你能得到哪些结论？
课内探究
K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。
Ka (HCN)=6.2×10-10mol/L
Ka(CH3COOH)=1.75×10-5mol/L
Ka(HF)=6.3×10-4mol/L
酸性强弱顺序：HF > CH3COOH > HCN
注意：电离常数大小的比较需在同一温度下
K服从化学平衡常数的一般规律：只受温度的影响。
3.意义：
根据给出的三种酸的电离平衡常数，判断这三种酸的强弱
思考与讨论
将一元弱酸HA的稀溶液加水稀释，能使电离平衡右移， 电离平衡常数会增大吗？并说明理由。
不会，对弱酸HA的稀溶液加水稀释，能使电离平衡右移，但电离平衡常数只受温度影响，Ka（HA）不变。
思考与讨论
在25℃时，0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中，它们的电离平衡常数分别为4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11，其中c(H+)最小的是谁？酸性最强的是谁？
相同温度时，电离平衡常数越大，其电离程度越大，酸性越强，浓度相同时，电离产生的c(H+)越大。所以c(H+)最小的是HCN，酸性最强的是HNO2。
课内探究
H3PO4
H+ + H2PO4- Ka1=7.1×10-3mol/L
H2PO4-
H+ + HPO42- Ka2=6.2×10-8mol/L
HPO42-
H+ + PO43- Ka3=4.5×10-13mol/L
多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。各级电离常数逐级
减小，且一般相差很大，即 Ka1 Ka2 Ka3 。
H+ > H2PO4- > HPO42- > PO43-
请大家观察磷酸的三步电离平衡常数，发现了什么问题？并判断磷酸溶液中各离子的浓度大小？
归纳总结
二、电离平衡常数的应用
计算弱酸或弱碱溶液中电离出离子的浓度
判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律
判断弱酸（或弱碱）的相对强弱，电离常数越大，酸性（或弱碱）越强
电离常数
的应用
判断溶液中微粒浓度比值的变化
常见弱酸的酸性强弱:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
由于Ka1>Ka2则溶液中:c(H+)>c( )>c( )>c(OH-)
课内探究
三、电离常数的相关计算
【例题】
—“三段式”
CH3COOH
CH3COO- + H+
始态： a mol·L－1　　　 0　　　　 0
Ka =
c(CH3COO- )·c (H+)
c(CH3COOH )
=
x2
a-x
变化： x mol·L－1　 x mol·L－1　 x mol·L－1
终态：(a－x)mol·L－1 x mol·L－1　 x mol·L－1
第一步
第二步
第三步
归纳总结
计算思维流程：
根据弱电解质确定电离常数的表达式
近似转化
电解质的浓度近似为起始浓度，即溶液浓度
电离得到的两种离子浓度近似相等，如酸
HA，c(H+)≈c(A-)
代入已知数值，求算未知量
课堂小结
电离常数
含义
表达式
意义
影响因素
一定条件下，弱电解质电离达到平衡时,各离子浓
度的乘积与未电离的弱电解质分子的浓度之比
表示弱电解质的电离程度
一定温度下，K 值越大,弱电解质的电离程度越大
内因:由物质本性所决定
外因(温度):温度越高，电离常数越大
一元弱酸 HA H++A-
Ka=
c ( H+) .c( A-)
c(HA)
一元弱碱 BOH B++OH-
Kb=
c ( B+).c( OH- )
c(BOH)
谢 谢

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