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鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第2节第1课时弱电解质的电离平衡基础课课件
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第1课时 弱电解质的电离平衡(基础课)第3章 物质在水溶液中的行为第2节 弱电解质的电离 盐类的水解1.知道电离平衡常数,认识电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。能将化学平衡常数的有关内容迁移应用。2.能通过化学平衡理论认识弱电解质在水溶液中的电离平衡,认识温度、浓度影响电离平衡的规律。1.从电离的角度认识酸、碱、盐2.强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质。强酸、强碱、大部分盐等都是强电解质。书写电离方程式时用符号“===”。3.弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质。弱酸、弱碱、H2O等都是弱电解质。书写电离方程式时用符号“⥫⥬”。一、电离平衡常数 电离度1.弱电解质的电离平衡(1)定义:在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离出离子的速率与离子结合成分子的速率______时,电离过程就达到了平衡状态,叫作电离平衡。(2)特点:电离平衡是动态平衡,遵循化学平衡的一般规律。必备知识 自主预习相等 浓度(次方)的乘积未电离的分子的浓度 (3)意义:根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的__________,K越大,表示该弱电解质越____电离,对应的酸性(或碱性)越强。(4)影响因素:电离平衡常数只与______有关,与______无关,且升高温度K值______。相对强弱易温度浓度增大微点拨:(1)多元弱酸是分步电离的,各级电离常数逐级减小且一般相差很大,Ka1≫Ka2,故溶液中的c平(H+)主要由第一步电离程度决定。(2)多元弱碱的电离比较复杂,一般看作是一步电离。 小大 ××√二、影响电离平衡的因素1.内因:弱电解质____________。2.外因本身的性质正向正向逆向正向微点拨:弱电解质电离遵循“越稀越电离,越热越电离”的规律。判一判 (正确的打“√”,错误的打“×”)(1)相同温度下,0.3 mol·L-1的醋酸溶液与0.1 mol·L-1的醋酸溶液的电离度相等。 ( )(2)在醋酸溶液中加入NaOH溶液,可以使其电离平衡正向移动。 ( )×√关键能力 情境探究查阅资料发现,在25 ℃ 时,醋酸、碳酸和硼酸的电离平衡常数分别是1.75×10-5 mol/L、4.4×10-7 mol/L(第一步电离)和5.8×10-10 mol/L。1.它们的酸性强弱顺序是怎样的?有何规律?电离平衡常数的应用提示:醋酸>碳酸>硼酸。K值越大,酸性越强。2.向两支分别盛有0.1 mol/L醋酸溶液和 0.1 mol/L 硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液。试管1、2中会出现什么现象?为什么?提示:试管1中有气泡产生,而试管2中没有气泡产生。根据复分解反应中“强酸制弱酸” 的规律,试管1中有气泡产生是因为醋酸的酸性强于碳酸;试管2中没有气泡产生是因为硼酸的酸性弱于碳酸。1.电离常数的应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同温度下,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。(2)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律,如25 ℃时,Ka(HCOOH)=1.77×10-4 mol·L-1,Ka(HCN)=4.9×10-10 mol·L-1,故知HCOOH+NaCN===HCN+HCOONa。 1.(双选)常温下,向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,用注射器向其中一个锥形瓶中注入2 mL 1 mol·L-1草酸溶液(H2C2O4的Ka1=5.0×10-2 mol·L-1,Ka2=5.4×10-5 mol·L-1),向另一个锥形瓶中注入2 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液(CH3COOH的Ka=1.8×10-5 mol·L-1),分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) √√ 2.(1)25 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,有0.001 mol 的HA电离。则该温度下HA的电离常数为___________________。(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的该酸溶液中的 c平(H+)=________________。2.02×10-5 mol·L-11.42×10-3 mol·L-1 [教材 拓展视野]已知25 ℃时几种物质的电离度(溶液的浓度为0.1 mol·L-1时所得数据)如下表所示(已知硫酸的第一步电离是完全的):(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的上述四种溶液中c平(H+) 由大到小的顺序是____________ (填序号,下同)。(2)25 ℃时,c平(H+)相同的上述四种溶液中溶质的物质的量浓度由大到小的顺序是______________。(3)25 ℃时,将足量锌粉放入等体积、c平(H+)为0.1 mol·L-1的上述四种溶液中,产生H2的体积(同等压强下)由大到小的顺序是_______________。①④②③③②④①③②①④ H2SO4一级电离产生的H+抑制了其二级电离醋酸电离过程中正、逆速率的变化:外界条件对弱电解质电离平衡的影响1.醋酸电离过程中粒子浓度的变化(填“增大”“减小”或“不变”)提示:增大 增大 减小 不变 不变 不变2.若在t1时刻升高一定温度,画出再次达到平衡时的v - t图像。提示: 电离平衡的影响因素实例:CH3COOH⥫⥬H++CH3COO- ΔH>0 √ 提示:(1)不对。加水稀释,c平(H+)减小,因KW不变,故c平(OH-)增大。(2)不对。升温,电离程度增大,电离平衡常数Ka增大。 √ √√ 盐酸与CH3COOH溶液酸性强弱的比较:一元强酸与一元弱酸的比较1.表面积相同的两粒锌粒分别加入相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液中,产生H2的速率相同吗?为什么?提示:不相同。因为HCl在溶液中全部电离,而CH3COOH在溶液中部分电离,前者c平(H+)比后者大,因此前者产生H2的速率比后者快。2.若取pH相同、体积相同的盐酸与CH3COOH溶液做相同的实验,两者反应过程中产生H2的量谁更大(锌粒足量)?提示:pH相同时,CH3COOH溶液的浓度大,在反应过程中产生H2的量大。1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液1.体积相同、c平(H+)相同的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积[V(H2)]随时间(t)变化的示意图正确的是( )A BC D√C [因为一元强酸完全电离,一元弱酸部分电离,因此要有相同的c平(H+),一元弱酸的浓度必须比一元强酸高,由于体积相等,因此一元弱酸的物质的量大于一元强酸,因此产生的H2也比一元强酸多。反应过程由于H+不断被消耗掉,促使一元弱酸继续电离,这就延缓了H+浓度减小的速率,而一元强酸没有H+的补充途径,H+浓度减小得更快,由于其他条件都相同,反应速率取决于H+浓度,开始时H+浓度相等,因此反应速率也相等(在图中反应速率就是斜率),后面一元强酸的反应速率减小得快,斜率也就更小,曲线更平坦。最终生成H2的体积:一元强酸比一元弱酸少,因此一元强酸的曲线在一元弱酸下面。] √√ 学习效果 随堂评估√243题号1√243题号1AB [溶液中除电解质电离出的离子外,还存在电解质分子,能证明该电解质是弱电解质,但不能说明达到电离平衡状态,A项错误;根据CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+知,即使CH3COOH未达到电离平衡状态,CH3COO-和H+的浓度也相等,B项错误;NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中各粒子的浓度不变,C项正确;H2CO3是二元弱酸,分步电离且电离程度依次减小,D项正确。] 23题号14√√23题号14AB [醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,题中Ka为醋酸的电离常数,由于电离常数不随浓度的变化而变化,只随温度的变化而变化,所以A、B项不可能成立;因为醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度时Ka增大,降低温度时Ka减小,标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃,则Ka