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(共33張PPT)
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第2課時 電離平衡常數
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課程目標展示
素養目標達成
了解電離平衡常數的概念、表達式 及意義。
1.證據推理與模型認知：通過分析、 推理等方法認識電離平衡常數的意 義，建立判斷強弱電解質和“強酸 制弱酸”的思維模型。
2.宏觀辨識與微觀探析：能從弱電 解質的電離平衡的基礎上，初步學 會用電離平衡常數進行相關計算。
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學習目標導航
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任務分項突破
課堂小結提升
學科素養測評
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任務分項突破
學 習 任 務 探究電離平衡常數
NO.1 自主學習 · 夯實基礎
1.電離常數
定義
在一定條件下，對一元弱酸或一元弱堿來說，當其電離達到平 衡時，溶液中弱電解質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_之比是一個常數，這個常數
叫做電離平衡常數，簡稱電離常數。通常用Ka、K 分別表示 弱酸、弱堿的電離平衡常數。
根據電離常數的大小可以判斷弱電解質的相對強弱K 越大
越易電離 酸(堿)性越強
內因(決定因素)—弱電解質本身的性質
影響因素
_外因一溫度(隨溫度升高而增大)
電離常數與弱酸、弱堿的濃度無關，只與溫度有關。同一溫度 下，無論弱酸、弱堿的濃度如何變化，電離常數均不變，對于多 元弱酸，K
意義
影響 因素
特征
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表達式 對于HA —I++A-,Ka=
c(H+)·c(A-)
c(HA)
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微點撥：(1)電離常數首先由物質的本性所決定。
(2)對于同一弱電解質的稀溶液來說，電離常數只與溫度有關，升高溫度，K。
或K 的值變大。
(3)在相同條件下，弱酸的電離常數越大，酸性越強。
(4)對于同一種多元弱酸或多元弱堿，第一步電離常數遠大于第二步的，即： Ka >Ka ,Kb >>Kb 。因此比較多元弱酸(或弱堿)的酸性(或堿性)相對強弱時， 通常只考慮第一步電離。
則
由于弱電解質的電離程度比較小，平衡時弱電解質的濃度 [c(HX)-c(H)]mol·L 一
般近似為c(HX)mol·L 。
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起始濃度/(mol ·L )c(HX) 0
0
變化濃度/(mol·L )c(H) c(H)
c(H)
平衡濃度/(mol·L )c(HX)-c(H) c(H)
c(H)
2.電離常數的計算——三段式法(以弱酸 HX為例)
HX H++ X
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化 學
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NO.2 互動探究 ·提升能力
向兩支分別盛有0.1 mol ·L-1醋酸和0.1 mol ·L-1硼酸溶液的試管中滴加 等濃度Na CO 溶液，觀察現象。
碳酸鈉一 碳酸鈉一
0 0
硼酸一
試管2
醋酸一
試管1
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探究電離平衡常數的理解與應用
問題1:查閱資料發現，醋酸、碳酸和硼酸在25 ℃的電離平衡常數分別是
1.75×10-5、4.5×10-7(第一步電離)和5.8×10-10。你能據此判斷它們的酸 性強弱順序嗎 有何規律
提示：醋酸>碳酸>硼酸。K越大，酸性越強。
問題2:根據問題1的分析，你能預測看到什么樣的現象
提示：試管1中有無色氣體產生，試管2中沒有明顯現象。
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歸納拓展
1.關于電離常數的理解與應用
(1)電離常數的大小由物質本身的性質決定，同一溫度下，不同弱電解質 的電離常數不同，K越大，電離程度越大。
(2)同一弱電解質在同一溫度下改變濃度時，其電離常數不變。
(3)電離常數K只隨溫度的變化而變化，升高溫度，K增大。
(4)多元弱酸電離常數：K >>K >>K ,其酸性主要由第一步電離決定，K越大， 相應酸的酸性越強。
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化學
2.拓展：電離度 (1)概念：在一定條件下的弱電解質達到電離平衡時，已經電離的電解質 分子數占原電解質總分子數的分數。 (2)表示方法： (3)影響因素
溫度的 影響 升高溫度，電離平衡向右移動，電離度增大； 降低溫度，電離平衡向左移動，電離度減小
濃度的 影響 當弱電解質溶液濃度增大時，電離度減小； 當弱電解質溶液濃度減小時，電離度增大
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化學
3.拓展：電離度(a)與電離常數(K。、K,)之間的關系
(1)一元弱酸(以CH C00H為例)
設常溫下，濃度為c mol ·L 的醋酸的電離度為a
CH C00H—CH C00-+H
起始/(mol ·L-)c 0 0
轉化/(mol ·L)c ·a C ·a c ·a
平衡/(mol ·L-)c-c a≈c c ·a c ·a
、 c(H)=ca=JKa ·c。
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化學
(2)一元弱堿(如NH ·H 0,電離常數為Kb)
同理可得：K=c a ,c(OH)=c a=√ Kb·C。
[凝練素養] 能用“三段式”模型進行電離常數的相關計算，揭示平衡常 數的定量規律，促進了“證據推理與模型認知”化學核心素養的發展。
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化學
化學 NO.3 應用體驗 ·形成素養 題點 一 電離平衡常數和電離度的理解 1.下列關于電離常數的說法正確的是( C ) A.電離常數隨著弱電解質濃度的增大而增大 返回欄目導航 返回目錄
B.CH CO0H的電離常數表達式為
C. 電離常數只受溫度影響，與濃度無關
D.CH CO0H溶液中加入少量CH COONa固體，電離常數減小
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解析：電離常數是溫度函數只與溫度有關，故A、D錯誤，C正確；電離常數是弱
電解質達到電離平衡時，電離產生的離子濃度的乘積與未電離的電解質分子的
濃度的比，因此CH C00H的電離常數表達式為 B 錯誤。
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2.醋酸中存在電離平衡CH CO0H H +CH C00-,下列敘述不正確的是( D )
A.升高溫度，平衡正向移動，醋酸的電離常數K。增大
B.0.10 mol ·L-1的CH CO0H溶液中加水稀釋，溶液中c(OH-)增大
C.CH CO0H溶液中加少量的CH COONa固體，平衡逆向移動
D.25 ℃時，欲使醋酸pH、電離常數K。和電離程度都減小，可加入少量冰醋酸
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解析：A項，醋酸的電離吸熱，升高溫度促進電離，導致電離常數增大，正 確；B項，加水稀釋促進電離，溶液中 c(H+)減 小 ，c(OH-)增大，正確；C項， 向醋酸中加入CH CO0Na固體，c(CH C00-)增大，平衡逆向移動，正確；D項， 溫度不變，電離常數不變，錯誤。
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化學
下列說法不正確的是( D )
A.相同物質的量濃度的HCN和HF溶液中，HF溶液中水的電離程度最小
B.相同物質的量濃度的NaCN、Na CO 和NaF溶液中，Na CO 溶液pH最大
C.相同物質的量濃度的NaCN 和NaF溶液中，c(F-)+c(OH-)>c(CN-)+c(OH-)
D. 在NaCN溶液中通入少量CO ,離子方程式為2CN+H O+CO 2HCN+Co3-
物質 HCN H CO
HF
平衡 常數 6.2×10-10 Ka =4.5×10-7; Ka =4.7×10-11
6.3×10-4
題點二 電離平衡常數的應用
3. (2021 · 山東青島調研)已知常溫下三種酸的電離平衡常數如下表所示：
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化學
解析：由于電離常數：HCNHF>HCN>HCO ,所以對應的鹽溶液的堿性Na CO >NaCN>NaF,B說法正確；相同物質的量濃
度的 NaCN 和 NaF 溶液中，前者的 pH 大 ，c(OH)>c(H), 根據電荷守恒可知，NaF 溶液中 c(Na)+c(H)=c(F)+c(OH),NaCN 溶 液 中c(Na)+c(H)=c(CN)+c(OH), 由于NaF 溶液中 c(H) 大，故 c(F)+c(OH)>c(CN)+c(OH),C 說法正確；由于HCN 的電離平衡常數小于
H CO 的第一步電離常數，大于H CO 的第二步電離常數，故無論通入CO 的量是多少，離子
方程式均為CO +H O+CN——HCN+HCO ,D 說法不正確。
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化學
A.三種酸的強弱關系：HX>HY>HZ
B.反應 HZ+Y—HY+Z 不能發生
C. 由電離平衡常數可以判斷：HZ 屬于強酸，HX和 HY屬于弱酸
D.相同溫度下，1 mol·L HX 溶液的電離平衡常數等于0.1 mol·L HX 溶液的電離平 衡常數
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酸 HX HY
HZ
電離平衡常數K 9×10-7 9×10-6
1×10-2
4. (2020 · 江西南昌月考)相同溫度下，根據三種酸的電離平衡常數，下列判
斷正確的是( D )
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解析：A項，酸的電離平衡常數越大，酸的電離程度越大，其酸性越強，根據表 中數據可知，酸的電離平衡常數：HZ>HY>HX,則酸性強弱關系：HZ>HY>HX,錯
誤；B項，根據酸性較強的酸可制取酸性較弱的酸可知 HZ+Y——HY+Z能夠 發生，錯誤；C項，完全電離的為強酸，部分電離的為弱酸，這幾種酸都部分電 離，均為弱酸，錯誤；D項，電離平衡常數只與溫度有關，溫度不變，電離平衡 常數不變，正確。
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化學
題后悟道
電離平衡常數兩注意
(1)對于給定的弱電解質，K值只隨溫度變化。相同溫度下，同種弱電解質 溶液濃度變化時，電離常數不變。同一溫度下，不同種類的弱酸(堿),電離 常數越大，其電離程度越大，酸(堿)性越強。
(2)化學平衡常數反映可逆反應進行的限度，電離平衡常數反映弱電解質 的電離程度。一般來說，電離常數較大的弱酸能與電離常數較小的弱酸鹽 發生反應生成電離常數較小的弱酸(強酸制弱酸)。
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化學
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題點三 電離平衡常數的計算
5. (2020 · 湖北黃岡中學診斷)(1)在25 ℃下，將 a mol·L- 的氨水與 0.01 mol·L 的鹽酸等體積混合，反應平衡時溶液中c(NH )=c(C1), 則溶液
顯 (填“酸”“堿”或“中”)性；用含a 的代數式表示 NH ·H O的電 離常數Kb= 。
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解析：(1)氨水與鹽酸等體積混合后的溶液中的電荷守恒關系式 為 c(NH4)+c(H)=c(Cl)+c(OH), 因 c(NH4)=c(Cl), 故有c(H)=c(OH),溶液 顯中性。
K=c(NH)·c(0H)/c(NH·HO)=(0.005×10~/(a/2-0.005)=-0.9 1。
答案：(1)中
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(2)已知在常溫常壓下，空氣中的 CO 溶于水，達到平衡時，溶液的 pH=5.60, c(H CO )=1.5×10 mol·L 。 若忽略水的電離及H CO 的第二級電離，則H CO —一
HCO +H的平衡常數K = 。(已知10-5.60=2.5×10- )
答案：(2)4.2×10-7
解析：
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(3)常溫下，改變0.1 mol·L-1 H A溶液的pH,溶液中H A、HA-、A -的物質的 量分數隨pH的變化如圖所示。
則H A的K= ,K = o
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物質的量分數
解析：(3)由題圖可知，pH=2.5 時 ，c(H A)=c(HA), 則
同理，Ka =10-7.3。
答案：(3)10-2.510-7.3
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課堂小結提升
自主構建
表示方法：
AB =A*+B-
特點：
①K只與溫度有關，升高溫度，K增大
②多元弱酸分步電離逐級減弱，各級K 的大小關系為K >K >K ……
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意義：
K 越大
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酸(堿) 性越強
電離平衡常數
越易電離
1.誤認為弱電解質的電離平衡會發生移動，電離常數K一定改變。其實不
然，因為只有當溫度改變時，K才改變。
2.誤認為弱酸與弱酸鹽之間一定可以發生反應。其實不然，因為只有K大 的酸才能與K小的酸的鹽反應。
3.誤認為同一弱電解質的電離常數既與溫度有關。又與弱電解質的濃度 有關。其實不然，因為K只與溫度有關。
4.改變條件，電離平衡向正向移動，誤認為電離平衡常數一定增大。其實 不然，因為K只與溫度有關。
化學
易錯提醒
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已知草酸為二元弱酸，H C O4—HC O +HKa,HC O4— C O2-+H Ka ,常溫下，
向某濃度的H C O4溶液中逐滴加入一定濃度的KOH溶液，所得溶液中H C O4、HC O C O2-三種微粒的物質的量分數(8)與溶液pH的關系如圖所示。
pH
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化學
學科素養測評
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1-H C O 2-HC 04 3-C O2-
解析：(1)由圖像可以知道pH=1.2時 ，c(HC O )=c(H C O4),則Ka=c(H)=10- -2。
(2)pH=4.2時， ,則K=c(H)=10-4.2。
答案：(1)10-1.2 (2)10-4.2
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則常溫下：
(1)K = o
(2)K=
0
解析：(3)由電離常數表達式可知
答案：(3)1000
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(3)pH=2.7 時，溶液1
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命題解密與解題指導
情境解讀：本題以氫氧化鉀與草酸發生反應為背景，著重考查電離平衡常數 的計算。
素養立意：能利用電離平衡常數進行相關計算等模型認知素養。 思考路徑：(1)根據電離方程式，寫出電離平衡常數表達式。
(2)根據題干信息，結合圖像分析，找出各微粒的濃度，代入表達式即可
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