人教版高中化學(xué)選擇性必修1第三章第一節(jié)第2課時(shí)電離平衡常數(shù)強(qiáng)酸與弱酸比較基礎(chǔ)課課件

第2課時(shí)電離平衡常數(shù)強(qiáng)酸與弱酸比較(基礎(chǔ)課)第三章

水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第一節(jié)電離平衡素養(yǎng)目標(biāo)1．知道弱電解質(zhì)在水溶液中存在電離平衡，構(gòu)建電離平衡常數(shù)模型，并能應(yīng)用模型解釋弱電解質(zhì)在水中發(fā)生的變化。2．通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)強(qiáng)弱電解質(zhì)的本質(zhì)特征及電離平衡常數(shù)的意義，建立判斷強(qiáng)弱電解質(zhì)和“強(qiáng)酸制弱酸”的思維模型。舊知回顧知識(shí)點(diǎn)一電離平衡常數(shù)1．概念在一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí)，溶液里各組分的濃度之間存在一定的關(guān)系。對(duì)于一元弱酸或一元弱堿來(lái)說(shuō)，溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的____________________，與溶液中__________________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)稱電離常數(shù)，通常用Ka、Kb分別表示弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)。各種離子濃度的乘積未電離分子的濃度

3．電離常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因：同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)______，說(shuō)明電離常數(shù)首先由弱電解質(zhì)的______所決定。(2)外因：對(duì)于同一弱電解質(zhì)，電離平衡常數(shù)只與______有關(guān)，由于電離為______過程，所以電離平衡常數(shù)隨溫度______而增大。4．意義表示弱電解質(zhì)的電離能力。一定溫度下，K越大，弱電解質(zhì)的電離程度越____，酸(或堿)性越____。不同性質(zhì)溫度吸熱升高大強(qiáng)已知：25℃時(shí)，下列四種弱酸的電離常數(shù)：

CH3COOHHNO2HCNH2CO3電離常數(shù)1.75×10-55.6×10-46.2×10-10Ka1＝4.5×10-7Ka2＝4.7×10-11回答下列問題：(1)25℃時(shí)，當(dāng)向醋酸中加入一定量的鹽酸時(shí)，CH3COOH的電離常數(shù)如何變化？將該溶液加水稀釋10倍，則CH3COOH的電離常數(shù)如何變化？理由是什么？(2)向HNO2溶液中加入一定量的鹽酸時(shí)，HNO2的電離平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？此時(shí)HNO2的電離常數(shù)是否發(fā)生變化？為什么？

×√√××

√D

[醋酸中存在電離平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，題中Ka為醋酸的電離常數(shù)，由于電離常數(shù)只隨溫度的變化而變化，所以排除A、B兩項(xiàng)；因?yàn)榇姿岬碾婋x是吸熱過程，所以升高溫度，Ka增大，降低溫度，Ka減小，標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃)溫度低于25℃，則Ka<1.75×10-5，所以C項(xiàng)不成立、D項(xiàng)可能成立。]知識(shí)點(diǎn)二電離常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用

2．電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)根據(jù)電離平衡常數(shù)可以判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱，相同條件下，電離平衡常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)可以判斷鹽與酸(或堿)反應(yīng)是否發(fā)生，相同條件下相對(duì)強(qiáng)的酸(或堿)可以制相對(duì)弱的酸(或堿)。(3)根據(jù)濃度商Q與電離平衡常數(shù)K的相對(duì)大小判斷電離平衡的移動(dòng)方向。

電離程度越大越大(2)電離度的影響因素25℃時(shí)，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下：CH3COOH：Ka＝1.75×10-5；H2CO3：Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11；HClO：Ka＝4.0×10-8?；卮鹣铝袉栴}：(1)0.01mol·L-1的CH3COOH溶液和0.01mol·L-1的HClO溶液中c(H＋)分別為多少？用計(jì)算式表示。

1．已知室溫時(shí)，0.1mol·L-1某一元酸HA溶液中HA的電離度為0.1%，已知，室溫時(shí)，Ka(CH3COOH)＝1.7×10-5，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該溶液中c(H＋)＝10-4mol·L-1B．升高溫度，溶液的pH增大C．此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7D．此酸的酸性比醋酸弱√

2．高氯酸、硫酸、硝酸和鹽酸都是強(qiáng)酸，其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)：√酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10-5

mol·L-16.3×10-9

mol·L-11.6×10-9mol·L-14.2×10-10mol·L-1

4.2×10-7知識(shí)點(diǎn)三酸性強(qiáng)弱的比較1．實(shí)驗(yàn)探究：CH3COOH與H2CO3酸性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有______產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH3COOH酸性強(qiáng)于碳酸Ka大小比較Ka(CH3COOH)______Ka1(H2CO3)氣泡大于2．思考與討論：鎂條與等濃度、等體積的鹽酸、醋酸的反應(yīng)向兩個(gè)錐形瓶中各加入0.05g鎂條，蓋緊橡膠塞，然后用注射器分別注入2mL2mol·L-1鹽酸、2mL2mol·L-1醋酸溶液，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______大完全部分較大較大

宏觀辨識(shí)微觀探析反應(yīng)過程中鹽酸的反應(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)間速率變化不明顯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)生的氫氣的量基本______，反應(yīng)速率幾乎都變?yōu)開___鎂條稍微過量，兩種酸含H＋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)?3．一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較(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1．在相同溫度時(shí)，濃度均為0.1mol·L-1的鹽酸和醋酸兩種溶液相比較，下列敘述中錯(cuò)誤的是(Ka為CH3COOH的電離平衡常數(shù))(

)A．兩溶液的氫離子濃度：鹽酸>醋酸B．兩溶液的導(dǎo)電能力：鹽酸>醋酸C．取1mL上述CH3COOH溶液加水稀釋后，Ka增大D．分別完全中和等物質(zhì)的量的NaOH時(shí)，消耗二者的體積：鹽酸＝醋酸√C

[鹽酸為強(qiáng)酸，完全電離，醋酸為弱酸，不能完全電離，則0.1mol·L-1的鹽酸和0.1mol·L-1

醋酸溶液中，氫離子濃度：鹽酸>醋酸，故A正確；0.1mol·L-1的鹽酸和0.1mol·L-1

醋酸溶液，離子濃度：鹽酸>醋酸，離子濃度越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，則溶液的導(dǎo)電能力：鹽酸>醋酸，故B正確；電離平衡常數(shù)Ka只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；鹽酸和醋酸均為一元酸，分別完全中和等物質(zhì)的量的NaOH時(shí)，消耗二者的物質(zhì)的量相等，由于二者濃度也相等，則消耗二者的體積：鹽酸＝醋酸，故D正確。]2．在a、b兩支試管中分別裝入形態(tài)相同、質(zhì)量相等的一顆鋅粒(鋅足量)，然后向兩支試管中分別加入相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的稀鹽酸和稀醋酸。填寫下列空白：(1)a、b兩支試管中的現(xiàn)象：相同點(diǎn)是_______________________________，不同點(diǎn)是______________________，原因是______________________________________。都產(chǎn)生無(wú)色氣泡，鋅粒逐漸溶解a中起始反應(yīng)速率較大鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，鹽酸中c(H＋)大(2)a、b兩支試管中生成氣體的體積開始時(shí)是V(a)________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)V(b)，反應(yīng)完畢后生成氣體的總體積是V(a)________V(b)，原因是___________________________________________________________________________________。(3)若a、b兩支試管中分別加入c(H＋)相同、體積相同的稀鹽酸和稀醋酸，則a、b兩支試管中開始生成氣體的速率v(a)________v(b)，反應(yīng)完畢后生成氣體的總體積是V(a)________V(b)，原因是________________________________________________________________________________。大于等于反應(yīng)開始時(shí)，鹽酸中所含H＋的濃度較大，但二者最終能電離出的H＋的總物質(zhì)的量相等等于小于開始時(shí)c(H＋)相同，所以速率相等，醋酸是弱電解質(zhì)，最終電離出的H＋的總物質(zhì)的量大[解析]

(2)鋅粒與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Zn與酸電離出的H＋發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，c(H＋)越大，產(chǎn)生H2的速率越大。鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，在起始物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，鹽酸電離出的c(H＋)遠(yuǎn)大于醋酸電離出的c(H＋)。所以反應(yīng)開始時(shí)，醋酸產(chǎn)生H2的速率比鹽酸小。因醋酸存在電離平衡CH3COOH??CH3COO－＋H＋，Zn與H＋發(fā)生反應(yīng)，c(H＋)減小，使醋酸的電離平衡向電離方向移動(dòng)，繼續(xù)發(fā)生H＋與Zn的反應(yīng)，足量的Zn可使醋酸中的H＋全部電離出來(lái)與Zn反應(yīng)生成H2，又因?yàn)閚(HCl)＝n(CH3COOH)，因而最終產(chǎn)生H2的量相等。隨堂評(píng)估·知能落實(shí)

√243題號(hào)1

243題號(hào)12．(教材互鑒：改編自蘇教版教材)相同溫度下，根據(jù)三種酸的電離常數(shù)，下列判斷正確的是(

)23題號(hào)14√酸HCNCH3COOHH3PO2電離常數(shù)Ka6.2×10-101.75×10-55.9×10-2

23題號(hào)143．相同體積、相同c(H＋)的某一元強(qiáng)酸溶液①和某一元弱酸溶液②分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng)，下列關(guān)于產(chǎn)生氫氣的體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖正確的是(

)23題號(hào)41√A

B

C

DC

[相同體積、相同c(H＋)的一元強(qiáng)酸溶液和一元弱酸溶液，剛開始與鋅粉反應(yīng)的速率是相同的，隨著反應(yīng)進(jìn)行，弱酸能繼續(xù)電離出H＋，故其反應(yīng)速率比強(qiáng)酸的大，排除B、D項(xiàng)；弱酸的物質(zhì)的量濃度大于強(qiáng)酸的，所以弱酸與足量的鋅粉反應(yīng)生成氫氣的量較多，排除A項(xiàng)。]23題號(hào)414．弱酸、弱堿的電離程度可以分別用它們的電離常數(shù)(Ka、Kb)或