3.1.2電離平衡常數(shù)強(qiáng)酸與弱酸比較課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第一節(jié)電離平衡第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第2課時(shí)電離平衡常數(shù)強(qiáng)酸與弱酸比較

CH3COOHCH3COO-+H+電離結(jié)合v(電離)v(結(jié)合)v(電離)=v(結(jié)合)電離平衡狀態(tài)tv電離平衡的建立及特征逆動(dòng)等定變(5)外界條件變化，平衡將改變(1)只有弱電解質(zhì)電離是可逆的(2)v(電離)=v(結(jié)合)≠0(3)動(dòng)態(tài)平衡(4)外界條件不發(fā)生變化，體系組分不發(fā)生變化知識(shí)回顧學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解電離常數(shù)的概念和表達(dá)式；2.了解電離度的概念和表達(dá)式；3.掌握電離度和電離常數(shù)的計(jì)算方法。小孩大哭過(guò)后，容易出現(xiàn)抽抽搭搭，停不下來(lái)、喘不上氣，或者手腳僵硬等癥狀。已知人體血液中存在如下平衡：

人體血液的pH需維持在7.35~7.45。當(dāng)pH＜7.35會(huì)導(dǎo)致酸中毒，pH大于7.45會(huì)導(dǎo)致堿中毒。小孩大哭后出現(xiàn)的生理癥狀，與上述平衡相關(guān)，是隨著哭泣，呼出大量CO2，平衡狀態(tài)改變后，發(fā)生了輕微堿中毒。新課導(dǎo)入知識(shí)梳理一、電離平衡常數(shù)代入平衡時(shí)的濃度溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的各種離子濃度的乘積與溶液中未電離分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)電離常數(shù)。1.電離平衡常數(shù)的定義：2.電離平衡常數(shù)的表達(dá)式：(1)多元弱酸或多元弱堿在水中的電離是分步進(jìn)行的。例如：H2CO3是二元弱酸，H2CO3的電離方程式為：

(2)多元弱酸或多元弱堿的每一步都有電離常數(shù)，通常用Ka1、Ka2或Kb1、Kb2

加以區(qū)別。

c(H2CO3)Ka1＝

Ka2

＝

3.多元弱酸、多元弱堿的電離常數(shù)比較多元弱酸的各步電離常數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，Ka1>Ka2>Ka3……當(dāng)Ka1

?

Ka2時(shí)，計(jì)算多元弱酸中的c(H+)，或比較多元弱酸酸性的相對(duì)強(qiáng)弱時(shí)，通常只考慮第一步電離。25℃時(shí)，H2CO3的兩步電離常數(shù)分別為：＝4.4×10-7

c(H2CO3)Ka1＝＝4.7×10-11

Ka2＝多元弱堿的情況與多元弱酸類(lèi)似。（分步進(jìn)行，一步定性）溫度20℃24℃pH3.053.03(2)pH計(jì)測(cè)定不同溫度下0.05mol/L醋酸的pH，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：(1)教科書(shū)附錄II：某些弱電解質(zhì)的電離常數(shù)（25℃）思考討論：由下表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為影響電離常數(shù)大小的因素有哪些？4.影響電離常數(shù)大小的因素弱電解質(zhì)電離常數(shù)HClO4.0×10?8HF6.3×10?4HNO25.6×10?4物質(zhì)本性溫度a.電離常數(shù)K只與

有關(guān)，升溫，K值________。b.相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)越易_______，所對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越______。c.多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2…，故其酸性決定于

電離。溫度第一步(2).外因：同一弱電解質(zhì)的稀溶液，只受溫度影響。(1).內(nèi)因：由物質(zhì)本性決定。越大電離強(qiáng)5.電離常數(shù)的意義：判斷弱酸、弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱。相同條件下，K越大，越易電離，酸（堿）性越強(qiáng)。起始濃度/(mol·L?1)變化濃度/(mol·L?1)平衡濃度/(mol·L?1)0.2001.7×10?3c(NH3·H2O)＝(0.2?1.7×10?3)mol·L?1

≈0.2mol·L?11.7×10?31.7×10?30.2?1.7×10?31.7×10?31.7×10?3＝(1.7×10?3)·(1.7×10?3)0.2≈1.4×10?5c(NH3·H2O)Kb＝

在某溫度時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L?1的氨水中，達(dá)到電離平衡時(shí)，已電離的NH3·H2O為1.7×10?3mol·L?1，試計(jì)算該溫度下NH3·H2O的電離常數(shù)（Kb）

6.電離常數(shù)的計(jì)算CH3COOH的電離常數(shù)（25℃）＝1.75×10?5Ka＝c(CH3COO?)·c(H+)c(CH3COOH)＝6.2×10?10Ka＝c(CN?)·c(H+)c(HCN)CH3COOH＞HCN酸性：1.相同溫度下，直接比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱HCN的電離常數(shù)（25℃）二、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用2.計(jì)算粒子的濃度查閱教科書(shū)附錄IIKa＝1.75×10?5（25℃）CH3COOH電離常數(shù)取1mL2mol/L醋酸，加水稀釋到10mL，稀釋后溶液酸的濃度和氫離子濃度分別為多少？稀釋前2mol/L稀釋后0.2mol/L？CH3COOH部分電離，酸的濃度與氫離子濃度不相等＝x·x0.2≈1.75×10?5變化濃度/(mol·L?1)xxx平衡濃度/(mol·L?1)x0.2?xxc(CH3COOH)＝(0.2?x)mol·L?1

≈0.2mol·L?1c(H+)＝x

＝0.00187mol/L起始濃度/(mol·L?1)0.200Ka＝c(CH3COO?)·c(H+)c(CH3COOH)3.計(jì)算電離度在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡狀態(tài)時(shí)，已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原有電解質(zhì)分子總數(shù)的百分比，稱(chēng)為電離度。意義：反映弱電解質(zhì)的電離程度，比較同溫度、同濃度時(shí)弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。三、強(qiáng)酸與弱酸比較1.實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)酸、弱酸與活潑金屬反應(yīng)的特點(diǎn)向兩個(gè)錐形瓶中各加入0.05g鎂條，塞緊橡膠塞，然后用注射器分別注入2mL2mol·L－1鹽酸、2mL2mol·L－1醋酸，測(cè)得錐形瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示：由上述圖像分析兩種反應(yīng)的反應(yīng)速率的變化情況

宏觀辨識(shí)微觀探析反應(yīng)初期鹽酸的反應(yīng)速率比醋酸___鹽酸是強(qiáng)酸，

電離，醋酸是弱酸，

電離，同濃度的鹽酸和醋酸，鹽酸中的c(H＋)

，因而反應(yīng)速率_____反應(yīng)過(guò)程中鹽酸的反應(yīng)速率始終比醋酸

，鹽酸的反應(yīng)速率減小

，醋酸的反應(yīng)速率減小_______醋酸中存在電離平衡，隨反應(yīng)的進(jìn)行，電離平衡

，消耗的氫離子能及時(shí)

，所以一段時(shí)間內(nèi)速率變化不明顯大完全部分較大較大大明顯不明顯正向移動(dòng)電離補(bǔ)充

宏觀辨識(shí)微觀探析最終二者產(chǎn)生氫氣的量基本

，速率幾乎都變?yōu)開(kāi)___鎂條稍微過(guò)量，兩種酸的物質(zhì)的量

，隨醋酸電離，平衡正向移動(dòng)，醋酸幾乎

_______，最終二者與鎂條反應(yīng)的氫離子的物質(zhì)的量幾乎

，因而產(chǎn)生的H2的量幾乎

。兩種酸都幾乎消耗完全，反應(yīng)停止，因而反應(yīng)速率幾乎________。相等零相同消耗完全相同相同都變?yōu)?2.一元強(qiáng)酸和一元弱酸的比較(1)相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較比較項(xiàng)目酸c(H＋)酸性中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的總量與同一金屬反應(yīng)時(shí)的起始反應(yīng)速率一元強(qiáng)酸______________________一元弱酸______大強(qiáng)小弱相同相同大小(2)相同體積、相同c(H＋)的一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較比較項(xiàng)目酸c(H＋)酸性中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的總量與同一金屬反應(yīng)時(shí)的起始反應(yīng)速率一元強(qiáng)酸___________________________一元弱酸相同相同小大少多相同課堂小結(jié)一、電離平衡常數(shù)1.電離平衡常數(shù)的定義2.電離常數(shù)的表達(dá)式：3.多元弱酸、多元弱堿的電離常數(shù)4.影響電離常數(shù)大小的因素物質(zhì)本性溫度5.電離常數(shù)的意義6.電離常數(shù)的計(jì)算二、電離常數(shù)的應(yīng)用1.比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱2.計(jì)算粒子濃度3.計(jì)算電離度三、強(qiáng)酸與弱酸比較1.強(qiáng)酸、弱酸與活潑金屬反應(yīng)的特點(diǎn)2.一元強(qiáng)酸和一元弱酸比較當(dāng)堂檢測(cè)1.已知25℃時(shí)Ka(HCOOH)＝1.8×10－4，0℃時(shí)，Ka(HCOOH)____1.8×10－4(填“>”“<”或“＝”)。<

2.已知25℃時(shí)，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5，計(jì)算0.10mol·L－1的CH3COOH溶液達(dá)到電離平衡時(shí)c(H＋)的濃度。3.已知：25℃時(shí)，下列四種弱酸的電離常數(shù)：

CH3COOHHCOOHHClOH2CO3電離常數(shù)1.75×10－51.8×10－44.0×10－8Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11提示電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)，故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞H2CO3＞HClO。(1)試比較相同濃度的CH3COOH、HCOOH、HClO、H2CO3溶液的酸性強(qiáng)弱。

CH3COOHHCOOHHClOH2CO3電離常數(shù)1.75×10－51.8×10－44.0×10－8Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11(2)向CH3COOH溶液中加入一定量的鹽酸時(shí)，CH3COOH的電離平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？__________。CH3COOH的電離