3.1.2 電離平衡 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

電離平衡年級(jí)：高二年級(jí)學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）【情景導(dǎo)入】CH3COOH

CH3COO-

+H+電離結(jié)合思考：在一定溫度下,向一杯水中加入一定量的冰醋酸，溶液中發(fā)生哪些變化？v（電離）v（結(jié)合）①開(kāi)始時(shí)，V電離和V結(jié)合怎樣變化？②當(dāng)V電離=V結(jié)合時(shí)，可逆過(guò)程達(dá)到什么狀態(tài)？畫(huà)出V～t圖。速率弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖時(shí)間v(電離)=v(結(jié)合)電離平衡狀態(tài)0思考討論一.弱電解質(zhì)的電離平衡1.定義：在一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合生成分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。2.特點(diǎn):弱電解質(zhì)相等以醋酸的電離平衡為例：?H>0

改變

條件平衡移動(dòng)方向c(H+)c(Ac-)c(HAc)

電離程度

加熱

通入HCl(g)

加NaOH(s)

加NaAc(s)

加冰醋酸

加水正向增大增大減小逆向增大減小增大正向減小增大減小逆向減小增大增大正向增大增大增大正向減小減小減小增大減小增大增大減小減小

CH3COOH(aq)?H+(aq)+CH3COO-(aq)3.影響電離平衡的因素(1)內(nèi)因：電解質(zhì)自身性質(zhì)決定了其電離程度的大小。(2)外因：電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡，遵循勒夏特列原理。

【歸納總結(jié)】溫度：弱電解質(zhì)的電離一般是吸熱過(guò)程，升高溫度使電離平衡向正向移動(dòng)。濃度：在一定溫度下，同一弱電解質(zhì)溶液，濃度越小，電離程度越大。同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子時(shí)，可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動(dòng)，電離程度減小

?！昂摹彪x子效應(yīng)：加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子發(fā)生反應(yīng)的離子時(shí)，電離平衡向正向移動(dòng)。越熱越電離越稀越電離以醋酸的電離平衡為例：?H>0

改變

條件平衡移動(dòng)方向c(H+)c(Ac-)c(HAc)

電離程度

加熱

通入HCl(g)

加NaOH(s)

加NaAc(s)

加冰醋酸

加水正向增大增大減小逆向增大減小增大正向減小增大減小逆向減小增大增大正向增大增大增大正向減小減小減小增大減小增大增大減小減小

CH3COOH(aq)?H+(aq)+CH3COO-(aq)例1、在一定溫度下，冰醋酸稀釋過(guò)程中溶解的導(dǎo)電能力變化如右圖所示，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。（1）加水前導(dǎo)電能力約為零的原因是____________________。（2）a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，c(H+)由小到大的順序是______。（3）a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，CH3COOH電離程度最大的是______。（4）若使b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)減小，可采取的方法是_______（填序號(hào)）。①加入H2O②加入NaOH固體③加入濃硫酸④加入Na2CO3固體導(dǎo)電能力加水量0abc冰醋酸中沒(méi)有自由移動(dòng)的離子c＜a＜bc②④【課堂練習(xí)】二、電離平衡常數(shù)1．含義及表達(dá)式：在一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的各種離子濃度的乘積，與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)電離常數(shù)，用K表示。弱酸和弱堿的電離常數(shù)分別用Ka和Kb表示。

觀(guān)察下列幾組表格數(shù)據(jù)，分析總結(jié)影響電離常數(shù)大小的因素思考與討論酸電離常數(shù)（25℃）HF3.5×10-4H2CO34.3×10-7CH3COOH1.8×10-5HClO3.0×10-8溫度醋酸電離常數(shù)0℃1.65×10-525℃1.8×10-550℃5.1×10-5醋酸濃度(mol/L)醋酸電離常數(shù)（25℃）

0.21.75×10-50.11.75×10-50.0011.75×10-51、相同溫度下，弱電解質(zhì)的種類(lèi)不同，K值不同。

Ka越大，酸性越強(qiáng)2、溫度越高，同一弱電解質(zhì)的Ka(或Kb)越大。3、Ka只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)。多元弱酸Ka（25℃）H2CO3Ka1=4.5×10－7Ka2=4.7×10－11H2SKa1=1.1×10－7Ka2=1.3×10－13H3PO4Ka1=6.9×10－3Ka2=6.2×10－8Ka3=4.8×10－13H2C2O4Ka1=5.4×10－2Ka2=5.4×10－5H2CO3H++HCO?3H2CO3是二元弱酸，H2CO3的電離方程式為：HCOH++CO?32?3＝4.5×10－7c(H+)·c(HCO)c(H2CO3)Ka1＝?3＝4.7×10－11c(H+)·c(CO

)c(HCO

)Ka2＝2?3?3以碳酸為例，分析為什么多元弱酸一級(jí)電離常數(shù)最大，一般有Ka1?Ka2?Ka3……思考討論H2CO3的一級(jí)電離，是從中性的H2CO3分子中電離出一個(gè)帶正電的氫離子；H2CO3的二級(jí)電離，是從帶負(fù)電的HCO3－中電離出一個(gè)帶正電的氫離子；所以Ka1?Ka22、重要規(guī)律:(1)電離常數(shù)的大小由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定，同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同，K值越大，電離程度越大。對(duì)應(yīng)弱電解質(zhì)越易電離，相應(yīng)的酸(或堿)性越強(qiáng)。(2)同一弱電解質(zhì)在同一溫度下改變濃度時(shí)，其電離常數(shù)不變。(3)電離常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，升高溫度，K值增大。(4)多元弱酸電離常數(shù)：K1?K2?K3，其酸性主要由第一步電離決定，K值越大，相應(yīng)酸的酸性越強(qiáng)。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。多元弱堿的情況與多元弱酸相似。實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)3-2】向盛有2mL1mol·L－1醋酸的試管中滴加1mol·L－1Na2CO3溶液。觀(guān)察現(xiàn)象。你能否由此推測(cè)CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)3-2】向盛有2mL1mol·L－1醋酸的試管中滴加1mol·L－1Na2CO3溶液。觀(guān)察現(xiàn)象。你能否由此推測(cè)CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大??？分析：有無(wú)色氣體產(chǎn)生，反應(yīng)生成了CO2。說(shuō)明醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。思考與討論例2.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鹽酸、2mL2mol/L醋酸，測(cè)得錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）兩個(gè)反應(yīng)的速率及其變化有什么特點(diǎn)？（2）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，兩個(gè)錐形瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)基本相等，由此你能得出什么結(jié)論？（1）初始反應(yīng)速率：鹽酸＞醋酸（2）Mg與醋酸的反應(yīng)，使得c(H＋)下降，醋酸電離平衡右移，最終所有醋酸分子中的氫離子都電離出來(lái)，與Mg反應(yīng)生成氫氣。因此過(guò)量的鎂分別與體積相同、物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的體積相同。3、電離平衡常數(shù)的計(jì)算(以弱酸HX為例)三段式法已知起始時(shí)c(HX)和電離產(chǎn)生的c(H+)，求電離平衡常數(shù)。

HX

H+

+

X-起始: c(HX) 0 0變化：

c(H+)c(H+)c(H+)平衡: c(HX)-c(H+)c(H+)c(X-)例3、在某溫度時(shí)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L?1的醋酸中，達(dá)到電離平衡時(shí)，pH值約為3，試計(jì)算該溫度下CH3COOH的電離