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(共22张PPT)
第一单元　弱电解质的电离平衡
课时2　电离平衡常数　强酸与弱酸的比较
专题3　水溶液中的离子反应
[学习目标]
1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。
2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。
3.能进行电离平衡常数及电离度的有关计算。
温故知新
K
K值越大，表示反应进行得越完全； 反之则越不完全。
K值与温度有关，与浓度、压强等无关。
可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，一定温度下达到平衡时，化学平衡常数K的表达式 K的意义及影响因素？
交流讨论
初始浓度/(mol·L -1) 1.00 0.100
平衡浓度/ (mol·L -1)
4.21×10-3 1.34×10-3
醋酸电离达到平衡时，实验测定的溶液中微粒的浓度如表所示。
请你完成表格，并将你的结论与同学交流讨论。
1.00
4.21×10-3
0.100
1.34×10-3
1.77×10-5
1.80×10-5
0.421%
1.34%
≈
常数
已电离的醋酸浓度
醋酸的起始浓度
×100%
一、电离平衡常数和电离度
1．电离平衡常数
(1)概念
弱电解质电离出的各离子浓度幂之积
溶液中未电离的分子浓度
在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，
为一常数，称为电离平衡常数，
简称电离常数。
Ka：弱酸的电离平衡常数；Kb：弱碱的电离平衡常数
一、电离平衡常数和电离度
(2)电离平衡常数表达式
①一元弱酸(碱)电离常数表达式
Kb＝
Ka＝
②多元弱酸的电离常数表达式
如H2S在水溶液中分两步电离：
分步进行，通常用Ka1、Ka2等来分别表示
H2S H＋＋HS－
HS－ H＋＋S2－
Ka1＝
CH3COOH： NH3·H2O：
注意：一般多元弱碱为难溶碱，不用电离平衡常数。
Ka2＝
Ka1 Ka2，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
一、电离平衡常数和电离度
(3)电离常数的影响因素
内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质本身的性质所决定。
外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，电离为吸热过程，电离平衡常数随温度升高而增大。
(4)意义
①电离平衡常数是弱电解质电离程度的定量表示。
②根据电离常数大小，可以判断弱电解质的相对强弱。
K越大，离子浓度越大，表示该电解质酸性或碱性越强
一、电离平衡常数和电离度
2．电离度
(1)概念
弱电解质的电离达到平衡状态时，可用弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值来表示电离的程度，简称电离度，通常用符号α表示。
(2)数学表达式
或
一、电离平衡常数和电离度
(4)电离度的影响因素
外因
内因(决定因素)——弱电解质本身的性质
随温度升高而增大
温度
浓度
同一弱电解质起始浓度越大，电离度越小
注意：电离度与化学平衡的转化率类似。
(3)意义
表示弱电解质的电离程度。
同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。
思考交流
(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大
(2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定正向移动
(3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱
(4)同一弱电解质溶液，浓度大的电离平衡常数大
(5)H2S的电离常数表达式为Ka=
×
√
×
×
√
1.正误判断
一、电离平衡常数和电离度
思考交流
2.已知：25 ℃时，下列四种弱酸的电离常数：
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离 常数 1.8×10-5 5.6×10-4 4.93×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
(1)试比较相同浓度的CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3溶液的酸性强弱。
电离常数越大，酸性越强，故酸性：HNO2>CH3COOH>H2CO3> HCN。
一、电离平衡常数和电离度
思考交流
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离 常数 1.8×10-5 5.6×10-4 4.93×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
(2)向HNO2溶液中加入一定量的盐酸时，HNO2的电离平衡向哪个方向移动？此时HNO2的电离常数是否发生变化？为什么？
HNO2溶液中存在电离平衡：HNO2　　H++N，加入盐酸，平衡逆向移动；此时HNO2的电离常数不变，原因是溶液的温度不变。
一、电离平衡常数和电离度
思考交流
CH3COOH HNO2 HCN H2CO3
电离 常数 1.8×10-5 5.6×10-4 4.93×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
(3)判断反应NaNO2+CH3COOH===CH3COONa+HNO2是否正确？向NaCN溶液中通入少量CO2，反应能否进行？若能进行，写出反应的化学方程式。
不正确，原因是HNO2的酸性强于CH3COOH，故反应不能发生。
因酸性：H2CO3>HCN>HC，故向NaCN溶液中通入CO2，不论CO2是否过量，产物均为HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3。
一、电离平衡常数和电离度
思考交流
3.根据上题的电离常数，计算25 ℃时，0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液达到电离平衡时的电离度(α)，写出计算过程。
一、电离平衡常数和电离度
设浓度为0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中电离的醋酸为x mol·L-1，则有
　　　　　　　　CH3COOH　　H++CH3COO-
初始/(mol·L-1)　　　0.10　　　　0　　　0
平衡/(mol·L-1)　　　0.10-x　　　 x　　　x
Ka＝1.8×10-5
Ka= =
≈
x==≈1.34×10-3
α=×100%=×100%=1.34%
思考交流
一、电离平衡常数和电离度
4.在某温度时，0.20 mol·L-1的氨水的电离度为0.85%，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数Kb，写出计算过程。
NH3·H2O 　　 N　+　OH-
c(OH-)=c(N)=c起始(氨水)·α=0.20 mol·L-1×0.85%=1.7×10-3 mol·L-1
起始/(mol·L-1)　　0.20　　　　　0　　　　 0
变化/(mol·L-1)　　1.7×10-3　　　1.7×10-3　1.7×10-3
平衡/(mol·L-1)　　0.20-1.7×10-3　1.7×10-3　1.7×10-3
c(NH3·H2O)=(0.20-1.7×10-3) mol·L-1≈0.20 mol·L-1
Kb==≈1.4×10-5
归纳总结
有关电离平衡常数的计算模板
　　　　　　HX　　　　　　H+　+　X-
起始　　　 c(HX)　　　　　0　　　 0
平衡　　　 c(HX)-c(H+)　　 c(H+)　 c(X-)
则K=≈。
当弱电解质电离程度很小时，c(HX)-c(H+)≈c(HX)，则K=，c(H+)=。
一、电离平衡常数和电离度
二、强酸与弱酸的比较
1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较 项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
一元弱酸
大
小
强
弱
相同
相同
大
小
2．相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较 项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
一元弱酸
相同
相同
大
小
多
少
相同
二、强酸与弱酸的比较
应用体验
二、强酸与弱酸的比较
1.相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是
√
应用体验
二、强酸与弱酸的比较
2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)　　　(填“大于”“小于”或“等于”，下同) v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)　　　V(b)，原因是__________________________________________________________________
　　　　　　。
大于
等于
反应开始时，盐酸中所含H+的浓度较大，但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)　　　(填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a)　　　V(b)，原因是_________________________________________________________________
　　　　　　 　　。
应用体验
二、强酸与弱酸的比较
等于
小于
开始时c(H+)相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H+的总物质的量大
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