3.2.1弱電解質(zhì)的電離平衡 課件 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修1

第3章第2節(jié)第1課時(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡（1）什么叫電解質(zhì)？舉例說(shuō)明。

（2）什么叫非電解質(zhì)？舉例說(shuō)明。（3）什么叫強(qiáng)電解質(zhì)？舉例說(shuō)明。

（4）什么叫弱電解質(zhì)？舉例說(shuō)明。

（5）溶液導(dǎo)電能力與哪些因素有關(guān)？知識(shí)回顧：在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物電解質(zhì)非電解質(zhì)在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物（如：酸、堿、鹽、水、大多數(shù)金屬氧化物、活潑金

屬過(guò)氧化物）（如：多數(shù)有機(jī)物、某些非金屬氧化物、某些非金屬氫化物如CH4、NH3

等）一電解質(zhì)與非電解質(zhì)單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。如石墨，鹽酸，醫(yī)用酒精H+液面Cl-H+Cl-H+Cl-Cl-H+H+Cl-Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+Cl-H+HCl電離的結(jié)果二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)CH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COOHCH3COO-液面CH3COO-CH3COO-CH3COO-H+H+H+H+CH3COOHCH3COOHCH3COOH弱電解質(zhì)CH3COOH的電離二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中能全部電離成離子的電解質(zhì)。弱電解質(zhì)：在水溶液中只部分電離成離子的電解質(zhì)。1、定義HCl=H++Cl-CH3COOHH++CH3COO-

常見(jiàn)的強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽、大部分金屬氧化物、活潑金屬過(guò)氧化物常見(jiàn)的弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿、水、極少數(shù)的鹽（HgCl2）電解質(zhì)溶液中，不論離子還是分子，都不是單獨(dú)存在的，而是與水分子相互吸引、相互結(jié)合，以“水合離子”或“水合分子”的形態(tài)存在的。這種溶質(zhì)離子或分子與溶劑分子相互吸引的作用叫溶劑化作用。三、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)注意事項(xiàng)：1、強(qiáng)電解質(zhì)要用等號(hào)，弱電解質(zhì)用可逆號(hào)2、多元弱酸分步寫(xiě)，多元弱堿一步寫(xiě)。3、陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)由化學(xué)式?jīng)Q定，帶電荷數(shù)由化合價(jià)決定。4、陰陽(yáng)離子拆開(kāi)寫(xiě)，但原子團(tuán)不能拆，如：NO3-、SO42-、OH-、NH4+、CO32-等5、酸式鹽的酸根只有（HSO4-)在水溶液中拆開(kāi)寫(xiě)，其余的酸式根（HCO3-、HSO3-等）都不能拆。

四

、電離方程式書(shū)寫(xiě)[練習(xí)]：寫(xiě)出下列電解質(zhì)電離的方程式H3PO4、NH3·H2O、

Ba(OH)2

、Fe(OH)3、KHSO4（水溶液和熔融態(tài)）、K2CO3、

KHCO3、

BaSO4、Al(OH)3（酸式和堿式電離）

問(wèn)題探究2.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解度有何關(guān)系?3.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其水溶液的導(dǎo)電能力有何關(guān)系?強(qiáng)弱電解質(zhì)≠溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱強(qiáng)弱電解質(zhì)≠物質(zhì)的溶解性大小1.溶液導(dǎo)電能力取決于什么？溶液導(dǎo)電能力取決于自由移動(dòng)離子濃度大小和離子所帶電荷

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)到一種什么樣的狀態(tài)？在一定的條件下,往一杯水中加進(jìn)一定量的冰醋酸。

c(CH3COOH)v(電離)c(H+)c(CH3COO-)v(結(jié)合)開(kāi)始時(shí)

然后

v電離=v結(jié)合

00最大最大0增大增大減小減小增大不變不變不變不變不變

CH3COOH

CH3COO-+H+離子化分子化五

弱電解質(zhì)的電離試畫(huà)出V-t圖和c-t圖Vt電離速率結(jié)合速率電離平衡狀態(tài)ct分子濃度離子濃度離子化分子化

CH3COOH

CH3COO-+H+1、電離平衡的概念

電離平衡：在一定條件（如溫度、濃度）下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程就達(dá)到了平衡狀態(tài)。動(dòng)

電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡

定

條件不變，溶液中各分子、離子的

濃度恒定不變。變

條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。

等V電離=V結(jié)合≠0逆

弱電解質(zhì)的電離是可逆過(guò)程2、電離平衡的特點(diǎn)思考:

怎樣定量的比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱？電離程度相對(duì)大小怎么比較？

Ka=c(H+).c(A-)

c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)

c(MOH)對(duì)于一元弱酸：HAH++A-，平衡時(shí)對(duì)于一元弱堿：MOHM＋+OH-，平衡時(shí)（1）K表達(dá)式：弱電解質(zhì)電離程度相對(duì)大小的參數(shù)一

電離平衡常數(shù)（K）Kb(NH3·H2O

)=1.7×10-5mol·L-1電離平衡常數(shù)表征了弱電解質(zhì)的電離能力，由數(shù)據(jù)可知，弱電解質(zhì)的電離程度很小。Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol·L-1Ka(HF)=6.8×10-4mol·L-1室溫下Ka(HCN)=6.2×10-10mol·L-1強(qiáng)調(diào)：弱酸的電離常數(shù)越大，達(dá)到電離平衡時(shí)電離出的H+越多，酸性越強(qiáng)；反之，酸性越弱。K服從化學(xué)平衡常數(shù)的一般規(guī)律，受溫度影響，溫度一定，弱電解質(zhì)具有確定的平衡常數(shù)。酸性強(qiáng)弱順序：HF>CH3COOH>HCNH3PO4H++H2PO4-

Ka1=7.1×10-3mol·L-1H2PO4-H++HPO42-

Ka2=6.2×10-8mol·L-1HPO42-H++PO43-

Ka3=4.5×10-13mol·L-1多元弱酸，分步電離，每一步電離都有各自的電離常數(shù)，通常用Ka1

，Ka2

，Ka3

來(lái)表示。多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)逐級(jí)減小（第一步電離遠(yuǎn)大于第二步電離，第二步電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第三步電離……，）且一般相差很大，所以其水溶液的酸性主要由第一步電離決定。

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。

（口訣：分步進(jìn)行，一步定量）

弱電解質(zhì)電離程度相對(duì)大小的另一種參數(shù)-------1、電離度α【知識(shí)拓展】5.電離平衡常數(shù)K的計(jì)算＝x·x0.2-x=1.75×10?5xxxx0.2?xx當(dāng)Ka很小時(shí)，x的數(shù)值很小。(0.2?x)mol·L?1

≈0.2mol·L?1c(H+)＝x

＝0.00187mol/L【例題】已知25℃時(shí)，CH3COOH的Ka＝1.75×10?5，計(jì)算0.2mol·L?1的CH3COOH達(dá)到電離平衡時(shí)c(H)的濃度。電離度？00.20變化濃度/(mol·L?1)平衡濃度/(mol·L?1)起始濃度/(mol·L?1)Ka＝c(CH3COO?)·c(H+)c(CH3COOH)數(shù)據(jù)處理電離度α=×100%＝0.935%0.001870.2≈x·x0.2【深度思考】1

已知在室溫時(shí)，0.1mol·L－1的HA在水中有0.1%發(fā)生電離，則該酸的Ka為多少？溶液pH為多少？(0.1?1×10?4)mol·L?1

≈0.1mol·L?1起始濃度/(mol·L?1)變化濃度/(mol·L?1)平衡濃度/(mol·L?1)0.1001×10?40.1?1×10?41×10?41×10?41×10?41×10?4HAH++A?數(shù)據(jù)處理c(HA)Ka＝c(H+

)·c(A?)＝(1×10?4)·(1×10?4)(0.1?1×10?4)0.1≈(1×10?4)·(1×10?4)=1×10?7電離度αpH＝-lgc(H+)=-lg(1×10?4)=4[例]空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí),溶液的pH=5.60，c平(H2CO3)=1.5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3

HCO3-+H+的平衡常數(shù)K1=

。（已知：10-5.60=2.5×10-6）K1=4.2×10-12mol·L-1因?yàn)閜H=5.60，所以c平(H+)=10-5.60=2.5×10-6mol·L-1

平衡時(shí)：1.5mol·L-12.5×10-6mol·L-12.5×10-6mol·L-1【解析】4.2×10-12

mol·L-1H2CO3

H++HCO3-[例]已知室溫下H2CO3

的電離常數(shù)為Ka1=4×10-7Ka2=5.6×10-11。

求0.001mol·L－1H2CO3溶液的c(H+)。K的意義：K表征了弱電解質(zhì)的電離能力。根據(jù)相同溫度下，電離常數(shù)的大小可以判斷弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。1、判斷弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱弱酸的Ka越大，電離程度越大，越容易電離出H+，酸性越強(qiáng)。弱堿的Kb越大，電離程度越大，越容易電離出OH-，堿性越強(qiáng)。CH3COOHH2CO3H2SKa=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12三、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用

2、比較離子結(jié)合質(zhì)子H+的能力大小:弱酸的Ka值越小，酸性越弱，酸根陰離子結(jié)合H+的能力就越強(qiáng)。離子結(jié)合H+的能力：

CH3COO?＜HCO3?＜HS?＜CO32-＜S2?實(shí)驗(yàn)操作向盛有2mL1mol/L醋酸的試管中滴加1mol/LNa2CO3溶液，觀察現(xiàn)象。你能否由此推測(cè)Ka(CH3COOH)與Kal(H2CO3)的大??？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原理結(jié)論有氣泡產(chǎn)生2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑CH3COOH的酸性比H2CO3的強(qiáng)，Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)較強(qiáng)酸制較弱酸:——弱酸與鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律利用電離平衡常數(shù)，可以判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，以及確定產(chǎn)物。CH3COOH+CO32-=

CH3COO-+HCO3?CH3COOH+HCO3?

=CH3COO-+H2O+CO2↑左上（較強(qiáng)酸）+右下（較弱酸鹽）=左下（較強(qiáng)酸鹽）+右上（較弱酸）離子結(jié)合H+的能力：

CH3COO?＜HCO3?＜CO32-1、由表格中的電離常數(shù)判斷可以發(fā)生的反應(yīng)是()

A.NaClO＋NaHCO3=HClO＋Na2CO3B.2HClO＋Na2CO3=2NaClO＋CO2↑＋H2OC.2NaClO＋CO2＋H2O=2HClO＋Na2CO3D.NaClO＋CO2＋H2O=HClO＋NaHCO3

化學(xué)式電離常數(shù)HClOK＝3×10－8mol/LH2CO3Ka1＝4.4×10－7mol·LKa2＝4.7×10－11mol·LD“強(qiáng)酸制弱酸”離子反應(yīng)的思維模型，根據(jù)Ka判斷能否發(fā)生H2CO3＞HClO>HCO3-判斷“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生練習(xí)2、已知三個(gè)數(shù)據(jù)：①7.2×10－4mol·L－1②4.6×10－4mol·L－1③4.9×10－10mol·L－1分別是三種酸的電離平衡常數(shù)。若這些酸可發(fā)生反應(yīng)：NaCN＋HNO2

＝HCN＋NaNO2，NaCN＋HF＝HCN＋NaF，NaNO2＋HF＝HNO2＋NaF，則下列敘述正確的是(

)A．HF的電離平衡常數(shù)是①B．HNO2的電離平衡常數(shù)是①C．HCN的電離平衡常數(shù)是②D．HNO2的電離平衡常數(shù)是③A【例題3】已知在25℃下，CH3COOH、H2CO3和HClO的電離常數(shù)如下：CH3COOH的Ka=1.75X10-5，H2CO3的

Ka1＝4.5×10-7，

Ka2＝4.7×10-11，HClO的Ka=3.2×10-8在Na2CO3和NaClO的混合溶液中逐滴加入醋酸，發(fā)生離子方程式的先后順序?yàn)椋?/p>

酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-離子結(jié)合H+的能力：

CH3COO?＜HCO3?＜ClO?＜CO32-CH3COOH+CO32-=

CH3COO-+HCO3?CH3COOH+HCO3?=CH3COO-+H2O+CO2↑CH3COOH+ClO?=CH3COO-+HClO25℃時(shí)，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示：化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)/(mol·L－1)1.7×10－5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－113.0×10－8酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO【深度思考】>HCO3-向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2:NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3離子結(jié)合H+的能力：

CH3COO?＜HCO3?＜ClO?＜CO32-過(guò)量CO2？H2CO3酸性弱于CH3COOH，CH3COONa與CO2＋H2O不反應(yīng)同溫下，pH相同的溶液中，濃度：HClO>H2CO3>CH3COOH3、比較溶液中離子濃度的大小【例題】磷酸存在三步電離：電離常數(shù)大小比較：Ka1

Ka2

Ka2

。H3PO4?H++H2PO4-

H2PO4-?

H++HPO42-

HPO42-?

H++PO43-

溶液中還存在水的極微弱電離H2O

?H++OH-在磷酸溶液中粒子大小進(jìn)行比較：>>【練習(xí)】H2S溶液的微粒濃度大小關(guān)系為：c(H3PO4)>C(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)pH=a的碳酸溶液中，離子濃度的比較，注意方法電解質(zhì)越弱，電離程度越小。1、內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。2、外因：①溫度②濃度當(dāng)外界條件改變時(shí)，平衡移動(dòng)符合“勒夏特列原理”二、影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素“越強(qiáng)越電離”改變條件平衡移動(dòng)方向n(H+)c(H+)導(dǎo)電能力電離程度Ka升高溫度加水稀釋加入少量冰醋酸加HCl(g)加入CH3COONa（s）加NaOH(s)加入鎂粉CH3COO-+H+CH3COOH增大減小增大向右減弱不變?cè)龃笤龃笤龃笙蛴以鰪?qiáng)增大減小增大增大向右增強(qiáng)不變減小增大增大向左增強(qiáng)不變減小減小增大向右增強(qiáng)不變減小減小減小向左增強(qiáng)不變向右增大減小減小增強(qiáng)不變[思考]0.1mol/L的CH3COOH溶液中“越熱越電離”“越稀越電離”?H>0c(OH-)同離子效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用體驗(yàn)1①加少量燒堿固體②升高溫度③加少量冰醋酸④加水⑤加少量醋酸鈉固體A.①②

B.②③⑤C.③④⑤

D.②④√CH3COO-+H+CH3COOH正移↓↓=Kac平(CH3COO-

)Ka=c平(CH3COO-).c平(H+)c平(CH3COOH)不變↑正移↑↓正移↑↑=Kac平(CH3COO-

)不變↑正移↓↓=Kac平(CH3COO-

)不變↓逆移↓↑=Kac平(CH3COO-

)不變↑c(diǎn)平(CH3COOH).c平(OH-)c平(CH3COO-)問(wèn)題探討1.弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，電離程度_____,離子濃度______?(填變大、變小、不變或不能確定）

變大不能確定

畫(huà)出用水稀釋冰醋酸時(shí)離子濃度隨加水量的變化曲線。(1)起點(diǎn)時(shí)導(dǎo)電能力為0的原因是_________________________。冰醋酸中只有醋酸分子，無(wú)自由移動(dòng)的離子(2)用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量a處溶液的pH，測(cè)量結(jié)果

(填“偏大”“偏小”或“不變”)。偏小(3)比較a、b、c三點(diǎn)的下列數(shù)據(jù)大小關(guān)系：①pH：

；

②醋酸的電離程度：

；③醋酸的濃度________④醋酸的物質(zhì)的量_________醋酸的電離平衡常數(shù)：

；(4)a、b、c三點(diǎn)的溶液分別用1mol·L－1氫氧化鈉溶液恰好中和時(shí)，消耗氫氧化鈉溶液的體積：

。(5)取同體積與a、b、c三點(diǎn)同濃度的溶液分別用1mol·L－1氫氧化鈉溶液中和，消耗氫氧化鈉溶液的體積：c＞a＞bc＞b＞aa＝b＝ca＝b＝c1.冰醋酸加水溶解并不斷稀釋過(guò)程中，溶液導(dǎo)電能力與加入水的體積有如下變化關(guān)系：試回答：a＞b＞ca＝b＝ca＞b＞c(7)b點(diǎn)后，隨著c(CH3COOH)的降低，下列始終保持增大趨勢(shì)的是

(填字母)。A.c(H＋) B.n(H＋)C.n(CH3COOH)BD(6)若使c點(diǎn)溶液中c平(CH3COO－)增大、c平(H＋)減小，可采用的措施有：①

，②

(加入兩類不同的物質(zhì))加NaOH固體加Na2CO3固體室溫下，pH=10NaOH加水稀釋到原來(lái)10倍，溶液的pH__________。pH=10氨水加水稀釋到原來(lái)10倍，溶液的pH_____________。CH3COOH?H++CH3COO?HCl=H++Cl?【例】pH=3HCl加水稀釋到原來(lái)10倍，溶液的pH______________；pH=3HAc加水稀釋到原來(lái)10倍，溶液的pH______________；3＜pH＜49＜pH＜10原因：弱酸弱堿稀釋時(shí)，必須考慮弱酸弱堿的電離平衡。pH=4pH=9NH3·H2O

?NH4++OH?NaOH=Na++OH?酸或堿溶液稀釋后溶液pH的變化重難拓展酸(pH＝a)堿(pH＝b)弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿稀釋10n倍無(wú)限稀釋pH趨向于7a<pH<a＋npH＝a＋nb>pH>b－npH＝b－n規(guī)律：強(qiáng)酸（堿）和弱酸（堿），稀釋相同的倍數(shù)，強(qiáng)酸（堿）pH的變化幅度更大。取同體積pH＝a的弱酸和強(qiáng)酸溶液分別用同濃度的氫氧化鈉溶液中和，消耗氫氧化鈉溶液的體積？稀釋100倍以后消耗氫氧化鈉溶液的體積？重難拓展比較量CH3COOH（a）HCl（b）H2SO4（c）[H+]pH與相同金屬反應(yīng)時(shí)的速率