高中化学 3.2.1弱电解质的电离平衡课件 新人教版选修4.ppt

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,,,第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 第1课时 弱电解质的电离平衡,高中化学选修4鲁科版,[目标导航] 1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.知道电离平衡常数的含义，能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。3.通过介绍与电离平衡相关的应用知识，体会化学知识在人类生产、生活中的应用。,一、弱电解质的电离平衡 1．电离平衡的定义：在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率 时，电离过程就达到了电离平衡状态。,相等,2．电离平衡的建立： (1)va表示 的速率； vb表示 的速率。 (2)在时间由t0到t1过程中，va的变化是 ，vb的变化是 。,醋酸分子电离成离子,离子结合成醋酸分子,不断减小,不断增大,(3)当时间达t1后，va与vb的关系是va＝vb≠0，此时醋酸达到 状态。,电离平衡,3．电离平衡的特征,弱电解质本身的性质,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、电离平衡常数 1．概念：在一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，弱 电解质电离形成的各种离子的 与溶液中 之比。,浓度的乘积,未电离的分子的浓度,,,,,3．意义：在相同的温度下，弱酸(碱)的电离平衡常数越大，弱酸(碱)的酸性(碱性)越 。如：氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)在室温下的电离常数分别为： Ka(HF)＝6.810－4 molL－1， Ka(CH3COOH)＝1.710－5 molL－1， Ka(HCN)＝6.210－10 molL－1，Ka的数值表明，这三种酸的酸性由强到弱的顺序是： 。,强,HF CH3COOH HCN,4．影响因素：电离平衡常数只与 有关，与浓度无关，升高温度，电离平衡常数 。 5．多元弱酸的电离是分步进行的，多元弱酸的各级电离常数逐级 且一般相差很大。,温度,增大,减小,(3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 ( ) (4)醋酸浓度越大，其电离程度越大 ( ) (5)稀醋酸溶液稀释时，醋酸电离平衡向右移动，溶液中所有离子浓度都减小 ( ) (6)常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4 ( ) 解析 (2)0.1 molL－1的一元碱的pH＝10表明该一元碱是弱碱，在溶液中不能完全电离。,2．(选一选)下列说法正确的是 ( ) A．弱酸电离平衡向右移动，其电离平衡常数一定增大 B．相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数不同 C．相同温度下，电离平衡常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱 D．在相同温度下，弱电解质的电离平衡常数越大，则其溶液中的离子浓度越大,答案 C 解析 A不正确。若温度不变，弱酸电离平衡向右移动，其电离平衡常数不变，若升高温度，弱酸电离平衡向右移动，则其电离平衡常数增大。B不正确。电离平衡常数只与温度有关，相同温度下，电离平衡常数与弱电解质的浓度无关。C正确。相同温度下，电离平衡常数越小，未电离的弱电解质越多，表示弱电解质的电离能力越弱。D不正确。溶液中的离子浓度与电离平衡常数有关，也与弱电解质的浓度有关。,答案 (1)①②④ (2)①③ (3)① (4)①④⑤,一、外界条件对电离平衡的影响 1．浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而电解质电离出的离子浓度会减小。 2．温度：温度越高，电离程度越大。因为电离是吸热过程，所以升高温度，电离平衡右移。,3．同离子效应：如醋酸溶液中，加入醋酸钠晶体或加入浓盐酸，电离平衡左移，电离程度减小。 4．能反应的离子：如醋酸溶液中加入NaOH、Na2CO3、Zn等，平衡右移，电离程度增大。 [关键提醒] 判断弱酸或弱碱的依据：证明弱酸或弱碱在溶液中存在电离平衡。,,pH＝3的醋酸溶液中的[H＋]＝1.010－3 molL－1，pH＝11的NaOH溶液中的[OH－]＝1.010－3 molL－1，醋酸是弱电解质，在水溶液中部分电离，pH＝3的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH＝11的NaOH溶液中的物质的量浓度，两溶液等体积混合，醋酸过量，混合后溶液pH7。,[反思感悟] 1.弱电解质稀释时离子浓度比值关系变化分析思路： 当改变影响电离平衡的条件后，分析多种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断时，应转化成与电离平衡常数有关(有时与水的离子积常数有关)式子，再作分析。,2．常温下，pH酸＋pH碱＝14的酸和碱溶液等体积混合溶液的pH分析： (1)强酸与强碱混合，由于[H＋]酸＝[OH－]碱，酸和碱恰好反应：混合后的溶液pH＝7。 (2)强酸与弱碱混合后，由于[H＋]酸＝[OH－]碱，则弱碱剩余：混合后的溶液pH7。 (3)弱酸与强碱混合后，由于[H＋]酸＝[OH－]碱，则弱酸剩余：混合后的溶液pH7。,【例2】 某温度下，相同pH的盐酸和醋酸 溶液分别加水稀释，平衡时pH随溶液 体积变化的曲线如图所示。据图判断 正确的是 ( ) A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线 B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度,答案 B 解析 HCl是强酸，醋酸是弱酸，在稀释时，醋酸的电离平衡向电离方向移动，又电离出H＋，所以盐酸稀释比醋酸溶液稀释相同倍数时pH增大得快，故Ⅰ是盐酸的，Ⅱ是醋酸的，A错；b点溶液中的离子浓度大于c点，故b点的导电性强，B对；温度相同时，KW相同，C错；稀释前，盐酸与醋酸溶液pH相等，可知盐酸的浓度要比醋酸溶液小，加水稀释到相同体积后，盐酸的浓度仍小于醋酸溶液的浓度。,[反思感悟] 1.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较：,2.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较,二、电离平衡常数及其应用 1．意义：电离平衡常数的大小反映弱电解质的电离程度。相同温度下，电离平衡常数越大，弱酸(或碱)的酸(碱)性越强。 2．影响因素：电离平衡常数只与温度有关，电离是吸热的，所以升高温度，电离平衡常数增大。,3．应用： (1)比较酸或碱的相对强弱：同类型的弱酸或弱碱，相同温度下，电离平衡常数越大，弱酸(或碱)的酸(碱)性越强。 (2)计算离子浓度：已知某弱酸或弱碱的物质的量浓度和电离平衡常数，计算其电离出来的离子浓度。 (3)计算电离平衡常数：已知弱酸或弱碱的物质的量浓度和溶液中的离子浓度，计算电离平衡常数。,[关键提醒] 进行有关电离平衡的计算时，类似于化学平衡的有关计算，要利用“三段式法”分析，列出化学平衡表达式等式关系，代入数据计算。,,,[反思感悟] 1.借助溶液中离子的电荷守恒关系进行有关离子浓度的计算。 2．当两离子浓度相差≥100倍时，加减运算时，可忽略离子浓度小的数值。,