第1節(jié)第2課時(shí)電離平衡常數(shù)（課件）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

素養(yǎng)目標(biāo)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：

通過建立化學(xué)平衡的認(rèn)知模型學(xué)習(xí)電離平衡，能利用電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并會(huì)用其判斷電離平衡移動(dòng)的方向。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：

能運(yùn)用電離平衡描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象，并預(yù)測(cè)可能的結(jié)果，樹立對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)。宏觀辨識(shí)與微觀探析：

理解弱電解質(zhì)的電離平衡。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角，理解強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的不同。教學(xué)目標(biāo)本節(jié)重點(diǎn)電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并會(huì)用其判斷電離平衡移動(dòng)的方向。本節(jié)難點(diǎn)電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并會(huì)用其判斷電離平衡移動(dòng)的方向。1.理解強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的不同2.了解電離平衡常數(shù)的含義。3.能利用電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并會(huì)用其判斷電離平衡移動(dòng)的方向。meiyangyang8602請(qǐng)你說說！從電離平衡的角度分析皮膚被螞蟻、毛蟲叮咬后出現(xiàn)紅胂的原因。meiyangyang8602新課導(dǎo)入甲酸(HCOOH)又稱蟻酸，酸性很強(qiáng)，有腐蝕性，能刺激皮膚出現(xiàn)紅腫。甲酸存在手某些蟻類和毛蟲的分泌物中。已知人體血液中存在如下平衡：H2O+CO2H2CO3H++HCO?3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。是否可以定量分析？電離平衡常數(shù)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較壹電離平衡常數(shù)貳知識(shí)導(dǎo)航meiyangyang8602電離平衡常數(shù)的影響因素叁肆電離平衡常數(shù)的應(yīng)用meiyangyang8602請(qǐng)你解釋！日常生活中你了解的鹽酸和醋酸用途meiyangyang8602鹽酸主要用于衛(wèi)生清潔，如潔廁劑的主要成分是鹽酸(HCl)，為什么不用醋酸(CH3COOH)？為什么除水垢用檸檬酸或醋酸(CH3COOH)、而不用鹽酸(HCl)？課堂思考去污原理CaCO3+2H+

CO2↑+H2O+Ca2+CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O相同濃度鹽酸比醋酸能夠提供更大的c(H+)，可以增大去污反應(yīng)的速率01強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較課堂探究理解分析1.鹽酸、醋酸的對(duì)比一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較思考與討論：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)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)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？課本P59頁課堂探究觀察現(xiàn)象一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較實(shí)驗(yàn)探究meiyangyang86021.鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)的對(duì)比課堂探究理解分析1.鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)的對(duì)比一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較①M(fèi)g條與鹽酸、醋酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為反應(yīng)本質(zhì)為Mg失去電子，H+得到電子生成H2c(H+)為影響反應(yīng)速率的主要因素問題分析Mg

＋2HCl

MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH

(CH3COO)2Mg＋H2↑2mol/L的鹽酸和醋酸，初始階段的c(H+)

2mol/LHClH++Cl?CH3COOHCH3COO?

+H+小于2mol/L2mol/L2mol/L課堂探究理解分析一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較1.鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)的對(duì)比隨著反應(yīng)的進(jìn)行HClH++Cl?CH3COOHCH3COO?

+H+++MgMgc(H+)下降更為明顯c(H+)下降，電離平衡正向移動(dòng)c(H+)下降幅度不如鹽酸中明顯與Mg條化學(xué)反應(yīng)速率的變化，鹽酸的減小非常明顯，醋酸的相對(duì)變化幅度?、谂cMg條反應(yīng)，初始階段的反應(yīng)速率鹽酸＞

醋酸課堂探究理解分析一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較1.鎂與鹽酸、醋酸反應(yīng)的對(duì)比③2mL2mol/L

的鹽酸和2mL2mol/L醋酸可電離的n(H+)Mg

＋2HCl

MgCl2＋H2↑Mg＋2CH3COOH

(CH3COO)2Mg＋H2↑2mL2mol/L2mL2mol/L0.004mol0.004mol0.002mol0.002mol④相同條件下，兩錐形瓶壓強(qiáng)基本相等課堂探究一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較分析理解2.鹽酸與醋酸加水稀釋過程離子濃度的對(duì)比pH時(shí)間/s0501001501234同時(shí)將0.1mol/L鹽酸和醋酸中溶質(zhì)的濃度稀釋到原濃度的1/10，稀釋過程中溶液的pH隨時(shí)間的變化ab【思考與討論】1、哪條曲線代表鹽酸（或醋酸）稀釋過程中溶液的pH變化？你的理由是什么？2、分別將0.1mol/L鹽酸和醋酸中溶質(zhì)的濃度稀釋到原濃度的1/10，二者的pH各變化了多少？為什么？典例精講【例1】討論完成表格等體積,等濃度的鹽酸和醋酸1mol/LHCl

A1mol/LCH3COOHBC(H+)與Zn反應(yīng)快慢與足量Zn產(chǎn)生H2量中和能力同倍數(shù)稀釋C(H+)與等量不足的金屬反應(yīng)所需時(shí)間A>BA>BA=BA=B為原來的1/n大于原來的1/nA﹤B典例精講【例1】討論完成表格體積、PH（C(H+)）相同的鹽酸（A）與醋酸（B）分別與鋅反應(yīng)溶液的濃度開始時(shí)反應(yīng)速率反應(yīng)過程中平均反應(yīng)速率生成等量氫氣所需的時(shí)間反應(yīng)過程中速率下降快慢生成等量的氫氣消耗Zn與足量的Zn反應(yīng)產(chǎn)生H2量A<BA=BA<BA>BA>BA=BA<Bmeiyangyang8602課堂思考meiyangyang8602請(qǐng)你思考！分別取1mL2mol/L鹽酸和1mL2mol/L醋酸，均加水稀釋到10mL，請(qǐng)問稀釋后的溶液，酸的濃度和氫離子濃度分別為多少？探究學(xué)習(xí)0.1mol/LHClH++Cl?0.01mol/L0.01mol/L0.1mol/LHCl完全電離,酸的濃度與氫離子濃度相等稀釋到原濃度的1/100.1mol/LCH3COOHCH3COO?

+H+0.01mol/L？？稀釋到原濃度的1/10CH3COOH部分電離酸的濃度與氫離子濃度不相等如何定量表示弱電解質(zhì)電離程度的大小02電離平衡常數(shù)課堂思考請(qǐng)你聯(lián)想！根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式類推電離平衡常數(shù)表達(dá)式meiyangyang8602類推學(xué)習(xí)寫出醋酸的電離方程式，并寫出該電離方程式的平衡常數(shù)表達(dá)式CH3COOHCH3COO?

+H+這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱電離常數(shù)。弱酸的電離常數(shù)Ka二、電離平衡常數(shù)課堂探究概念理解1.電離平衡常數(shù)K探究學(xué)習(xí)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)。弱酸、弱堿的電離常數(shù)通常分別用Ka、

Kb表示2.電離平衡常數(shù)表達(dá)式：ABA++B－K=c(B－）·c(A+)c(AB)

課堂探究二、電離平衡常數(shù)概念理解3.多元弱酸、多元弱堿的電離常數(shù)探究學(xué)習(xí)①多元弱酸的電離分步進(jìn)行，各步的電離常數(shù)通常分別用Ka1、Ka2、Ka3等Ka1＝c(H+)×c(HCO3-)c(H2CO3)H2CO3H+＋HCO3-

HCO3-H+＋CO32-Ka2＝c(H+)×c(CO32-)c(HCO3-)=4.5×10-7=4.7×10-11一般多元弱酸各步電離常數(shù)的大小為Ka1》Ka2》Ka3等，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定。多元弱堿的情況與多元弱酸類似課堂探究二、電離平衡常數(shù)理解應(yīng)用探究學(xué)習(xí)4.電離平衡常數(shù)的意義一定溫度下，弱電解質(zhì)的K值越大，電離程度越大，酸性（或堿性）越強(qiáng)。CH3COOHH2CO3K=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11

典例精講【例2】

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）。起始濃度/(mol·L?1)變化濃度/(mol·L?1)平衡濃度/(mol·L?1)0.200

1.7×10?31.7×10?3

1.7×10?3

0.2?1.7×10?31.7×10?31.7×10?3c(NH3·H2O)＝(0.2?1.7×10?3)mol·L?1

≈0.2mol·L?1＝(1.7×10?3)·(1.7×10?3)0.2c(NH3·H2O)Kb＝c(NH4+)·c(OH?)≈1.4×10?5

典例精講【例3】以下表中是某些弱電解質(zhì)的電離常數(shù)（25℃），比較它們的酸性強(qiáng)弱。弱電解質(zhì)電離常數(shù)HClOHFHNO24.0×10?86.3×10?45.6×10?4酸性：HF＞HNO2＞HClO以上數(shù)值是25℃時(shí)測(cè)定，不同溫度電離常數(shù)是否相同？03電離平衡常數(shù)的影響因素meiyangyang8602課堂思考請(qǐng)你類推！根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素類推電離平衡常數(shù)的影響因素類推學(xué)習(xí)類比化學(xué)平衡常數(shù)，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)大小通常與溫度相關(guān)pH計(jì)測(cè)定不同溫度下0.05mol/L醋酸的pH

溫度20℃24℃pH3.053.03升高溫度電離平衡正向移動(dòng)

課堂探究三、電離平衡常數(shù)的影響因素理解應(yīng)用1.內(nèi)因(決定因素)：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)25℃時(shí)CH3COOH、HCN的電離常數(shù)CH3COOHHCNKa1.75×10?56.2×10?10CH3COOH＞HCN酸性2.外因---溫度：電離常數(shù)K只受溫度影響隨著溫度的升高而增大04電離平衡常數(shù)的應(yīng)用課堂探究四、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用理解應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究1.相同溫度下，直接比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱課本P59頁如圖所示，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)CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大??？【實(shí)驗(yàn)3-2】課堂探究四、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用理解分析實(shí)驗(yàn)探究1.相同溫度下，直接比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)操作向盛有2mL1mol/L醋酸的試管中滴加1mol/LNa2CO3溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原理結(jié)論反應(yīng)生成了CO2，化學(xué)方程式為2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑CH3COOH的酸性比H2CO3的強(qiáng)，Ka(CH3COOH)>Kal(H2CO3)有氣泡產(chǎn)生課堂探究四、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用概念理解2.判斷電離平衡移動(dòng)的方向探究學(xué)習(xí)CH3COOHCH3COO?

+H+Q＝c(H+)2·c(CH3COO?)2c(CH3COOH)2＝Ka2

＜Ka

加水稀釋，電離平衡向電離的方向移動(dòng)Ka＝c(CH3COO?)·c(H+)c(CH3COOH)例：若將0.1mol/L醋酸加水稀釋，使其溶質(zhì)的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?，你能判斷醋酸電離平衡移動(dòng)的方向嗎？課堂探究四、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)分析3.電離平衡的相關(guān)計(jì)算探究學(xué)習(xí)①電離程度C(已電離）C(初始）α%=×100%C(已電離）C(初始）α%=×100%=C初/mol·L－1

m00?C/mol·L－1

x

x

xC平/mol·L－1

m－x

x

xm×100%x課堂探究四、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)分析探究學(xué)習(xí)②利用電離平衡常數(shù)計(jì)算已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10–5。若氨水的濃度為

2.0mol·L–1。求溶液中的氫氧根離子濃度c(OH–)。6.0×10–3=2-x

x?xC初/mol·L－1 2.000?C/mol·L－1

x

x

xC平/mol·L－12－x

x

x

=1.8×10–5課堂小結(jié)（2）借助Q與K的關(guān)系，判斷電

離平衡移動(dòng)方向（3）計(jì)算相關(guān)粒子的濃度表達(dá)式（