高中化學(xué)《弱電解質(zhì)的電離》教學(xué)設(shè)計新人教版

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第三章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離教學(xué)目標(biāo)：1. 能描述弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡，了解酸堿電離理論。2. 使學(xué)生了解電離平衡常數(shù)及其意義。3. 通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力，掌握推理、歸納、演繹和類比等科學(xué)方法。教學(xué)重點： 電離平衡的建立與電離平衡的移動， 從化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡的移動理論認(rèn)識電離平衡的建立與電離平衡的移動。教學(xué)難點 ：外界條件對電離平衡的影響。教學(xué)過程：一、強(qiáng)弱電解質(zhì)(1) 根據(jù)課本內(nèi)容，什么是電解質(zhì)？什么是非電解質(zhì)？電解質(zhì)非電解質(zhì)在水溶液中或熔化狀態(tài)在水溶液中或熔化概念狀態(tài)下不能夠?qū)щ娤履軌驅(qū)щ姷幕衔锏幕衔镫婋x特點全部或部分電離化合

2、物不直接電離溶液中存離子或分子與離子共存溶質(zhì)分子在的微粒結(jié)構(gòu)特點離子化合物、少量共價極性鍵結(jié)合共價化化合物合物酸、堿、鹽、金屬氧化非金屬氧化物、氣實例態(tài)氫化物、大多數(shù)物和水有機(jī)物、例：請大家根據(jù)電解質(zhì)的概念，討論以下幾種說法是否正確，并說明原因。1. 石墨能導(dǎo)電，所以是電解質(zhì)。2. 由于 BaSO4不溶于水，所以不是電解質(zhì)。3. 鹽酸能導(dǎo)電，所以鹽酸是電解質(zhì)。4.SO2、 NH3、 Na2O溶于水可導(dǎo)電，所以均為電解質(zhì)。講 電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物，單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。故1 錯。在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電兩個條件具備其一即可，不須兩個條件同時具備。故 2 錯?；衔锉旧黼婋x出自

3、由移動的離子而導(dǎo)電時，才是電解質(zhì)。故3 對。但 NH3、 SO2、CO2 和 P2O5 卻是非電解質(zhì)。故 4 錯。因此，我們要格外注意的是，電解質(zhì)不一定導(dǎo)電，導(dǎo)電物質(zhì)不一定是電解質(zhì)；非電解質(zhì)不導(dǎo)電，但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì)。 思考 鹽酸與醋酸是生活中常用的酸，鹽酸常用于衛(wèi)生潔具的清潔和去除水垢，為什么不用鹽酸代替醋酸呢？醋酸腐蝕性比鹽酸小，酸性弱。學(xué)習(xí)必備歡迎下載醋酸的去水垢能力不如鹽酸強(qiáng)，除濃度之外是否還有其它因素？ 實驗 3-1 ：體積相同，氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸與等量鎂條反應(yīng)，并測量溶液的pH值。1mol/LHCl1mol/LCH3COOH與鎂條反應(yīng)現(xiàn)象溶液的 pH值 實驗結(jié)果

4、 開始 1mol/LHCl 與鎂條反應(yīng)劇烈， 探討 反應(yīng)現(xiàn)象及pH值不同的原因？pH 值鹽酸為1，醋酸小于1探討結(jié)果：在實驗中我們要注意的是：(1) HCl和 CH3COOH都是電解質(zhì)，在水溶液中都能發(fā)液濃度、溫度、體積均相同，且鎂條的量也相同，因此，實驗中影響反應(yīng)速率的因素只能是溶液中H 的濃度的大小。開始1mol/LHCl與鎂條反應(yīng)劇烈，說明1mol/LHCl中氫離子濃度大，即氫離子濃度為1mol/L ，說明 HCl 完全電離； 而開始 1mol/LCH3COOH與鎂條反應(yīng)較慢，說明其氫離子濃度較鹽酸小，即小于1mol/L ，說明醋酸在水中部分電離。HCl 是強(qiáng)電 f解質(zhì)，CH3COOH是

5、弱電解質(zhì)。(2) 什么叫強(qiáng)電解質(zhì)？什么叫弱電解質(zhì)？強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)概念在水溶液中全部電離的電在水溶液中部分電解質(zhì)離的電解質(zhì)物質(zhì)類別強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、大部分鹽弱酸、弱堿、水電離過程不可逆、完全電離可逆、部分電離溶液中存只有離子有離子、也有分子在的微粒NH3·H2O、實例H SO、 NaOH、 Na SO等CHCOOH、 HF、 H S242432等強(qiáng)弱電解質(zhì)與物質(zhì)類型的關(guān)系活潑金屬的氧化物離子化合物大部分的鹽類強(qiáng)電強(qiáng)堿解質(zhì)強(qiáng)酸共價化合物弱酸弱堿弱電解質(zhì)水學(xué)習(xí)必備歡迎下載記?。簭?qiáng)酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI弱酸：CHCOOH、H CO、H SO、H PO、3232

6、334HClO、 HF、所有的有機(jī)羧酸強(qiáng)堿：NaOH、 KOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2弱 堿：NH· O和所有難溶性的堿3 H2科學(xué)探究 實驗：用兩支試管分別取 0.1 mol/L 的鹽酸溶液和 0.1mol/L的醋酸溶液各5 mL，測其溶液的 pH另取兩支小燒杯，分別盛50 mL 蒸餾水。向其中一個燒杯內(nèi)滴入1 滴 ( 約 0.05 mL)0.1mol/L鹽酸，向另一燒杯中滴入1 滴 mol/L 的醋酸，攪拌后，分別測其pH ?，F(xiàn)象 ：鹽酸被稀釋1000 倍后，溶液的 pH 增大 3 個單位值， 表明鹽酸中的氫離子濃度減小到了原來的 1/1000 ；而醋酸被稀釋 1000

7、 倍后， 溶液的 pH 增大不足2 個單位值， 表明醋酸中 H的濃度降低要小得多，甚至未低于原溶液的1/100 。結(jié)論 ：證明了強(qiáng)電解質(zhì) HCl 在水中是完全電離的，弱電解質(zhì)醋酸在水中只有部分部分分子發(fā)生電離； 但隨著溶液的稀釋， 發(fā)生電離的醋酸分子數(shù)目增多。即醋酸在水中的電離過程是動態(tài)的，其電離程度并非固定不變，而是隨著溶液的稀釋而增大。實驗結(jié)論 ：醋酸的電離程度可以隨著外界條件的改變而改變。思考 既然 CH3COOH的電離過程是動態(tài)的，那么，已經(jīng)電離產(chǎn)生的CH3COO和 H 是否能重新結(jié)合成 CH3COOH分子呢？有沒有什么辦法可以證明這一點？實驗 ：取上述盛有剩余溶液的兩支試管，在盛有鹽

8、酸的試管內(nèi)加入0.5克 NaCl 晶體，在盛有醋酸的試管內(nèi)加入 0.5克 CHCOONH晶體，充分振蕩后，測其溶液的pH34現(xiàn)象 ：在盛鹽酸的試管中加入 NaCl 晶體，溶液的pH 沒有明顯變化；在盛醋酸溶液的試管中加入 CH3COONH4晶體，溶液的pH明顯變大) 明顯減小， 所以醋酸分子電離為結(jié)論 ：由于 c(CH COO) 增大，導(dǎo)致 pH 明顯變大，即c(H3離子的過程是可逆的。綜合上述兩個科學(xué)探究的實驗可得出結(jié)論：弱電解質(zhì)的電離是可逆的，其電離程度可以隨著外界條件的改變而改變。因此，弱電解質(zhì)的電離也與可逆的化學(xué)反應(yīng)一樣，它的兩種相反的變化趨勢最終會達(dá)到平衡。即在一定條件下， 弱電解質(zhì)

9、分子電離成離子的速率與其離子重新結(jié)合成分子的速率相等，溶液中弱電解質(zhì)的分子和離子的濃度保持不變，這就是電離平衡。二、弱電解質(zhì)的電離因為 HCl 不存在電離平衡，CHCOOH存在電離平衡，隨著H 的消耗， CHCOOH的電離平衡發(fā)33學(xué)習(xí)必備歡迎下載生移動，使H得到補(bǔ)充，所以CH3COOH溶液中H+濃度降低得比HCl 中慢，所以CH3COOH在反應(yīng)過程中速率較快。在醋酸電離成離子的同時， 離子又在重新結(jié)合成分子。 當(dāng)分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成分子的速率時， 就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。 這一平衡的建立過程， 同樣可以用速率時間圖來描述。CH3COOHCH 3COO+H在醋酸電離成離子的同時，

10、離子又在重新結(jié)合成分子。 當(dāng)分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成分子的速率時， 就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。 這一平衡的建立過程， 同樣可以用速率時間圖來描述。請同學(xué)們根據(jù)上圖的特點，結(jié)合化學(xué)平衡的概念，說一下什么叫電離平衡。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)合生成分子的速率相等時，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡 .電離平衡概念理解： 弱電解質(zhì)的電離； 達(dá)電離平衡時， 分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等； 動態(tài)平衡， 即達(dá)電離平衡時分子電離成離子和離子結(jié)合成分子的反應(yīng)并沒有停止；達(dá)電離平衡時， 離子和分子共存， 其濃度不再發(fā)生變化；指電離平衡也

11、是一定條件下的平衡，外界條件改變，電離平衡會發(fā)生移動。1、電離平衡的特征：(1) 逆 - 弱電解質(zhì)的電離是可逆的(2) 等 -V 電離=V 結(jié)合 0(3) 動 - 電離平衡是一種動態(tài)平衡(4) 定 - 條件不變，溶液中各分子、離子的濃度不變，溶液里既有離子又有分子(5) 變 - 條件改變時，電離平衡發(fā)生移動。問 哪些條件改變可引起化學(xué)平衡移動？例：在氨水中存在電離平衡：NH3· H2O下列幾種情況能否引起電離平衡移NH4 +OH動？向哪個方向移動？加NHCl 固體加 NaOH溶液加 HCl加 CHCOOH溶液 43加熱 加水 加壓加水時，會使單位體積內(nèi)粒子數(shù)均減少，根據(jù)勒沙特列原理，

12、平NH3· H2O 分子、 NH4、 OH衡會向粒子數(shù)增多的方向，即正向移動。 但此時溶液中的濃度與原平衡相比卻減NH4及 OH小了，這是為什么呢？請根據(jù)勒夏特列原理說明。2、影響因素：(1) 內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。通常電解質(zhì)越弱，電離程度越小。學(xué)習(xí)必備歡迎下載由于弱電解的電離是吸熱的，因此升高溫度，電離平衡將向電離方向移動，弱電離程度將增大。(2)外因： 濃度：溫度升高，平衡向電離方向移動。解質(zhì)的電同一弱電解質(zhì)， 增大溶液的物質(zhì)的量濃度， 電離平衡將向電離方向移動， 但電解質(zhì)的電離程度減小；稀釋溶液時，電離平衡將向電離方向移動，且電解質(zhì)的電離程度增大。但是雖然電離程度變大，但溶液

13、中離子濃度不一定變大。 濃度：溶液稀釋有利于電離增大弱電解質(zhì)電離出的某離子的濃度，電離平衡向?qū)⑾螂x子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動，弱電解質(zhì)的電離程度將減??； 減小弱電解質(zhì)電離出的離子的濃度， 電離平衡將向電離方向移動，弱電解質(zhì)的電離程度將增大。3 同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使電離平衡向逆方向移動除此之外， 我們還可以通過化學(xué)反應(yīng)影響平衡移動， 在弱電解質(zhì)溶液中加入能與弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時，可以使電離平衡向電離方向移動。 思考 分析一元弱酸或弱減的電離平衡，完成下列問題：1、寫出弱酸和弱減的電離方程式。2、填寫下表中的空白。HA電離過程中

14、體系各離子濃度變化C（ H+）C（ A）C（ HA）HA初溶于水時小小大達(dá)到電離平衡前變大變大變小達(dá)到電離平衡時不再變化不再變化不再變化BOH電離過程中體系各離子濃度變化）C（ HA）C（ OHC（ B等體積等濃度的混和時小小大B、 OH達(dá)到電離平衡前變大變大變小不再變化不再變化不再變化 隨堂練習(xí) 由于弱電解質(zhì)存在電離平衡，因此弱電解質(zhì)的電離方程式的書寫與強(qiáng)電解質(zhì)不同。試 寫出下列物質(zhì)的電離方程式：1、 H2CO3 2、 H2S 3、 NaHCO34 、 NaHSO4 5、 HClO答案； 1、 H COHCO2H +HCOH +CO233332、 H2S2H+HSHSH +SHCO23、 N

15、aHCO=Na +HCOH +CO33334、 NaHSO4=Na+H+SO425、 HClOH +ClO小結(jié) 強(qiáng)電解完全電離，用“=”，弱電解質(zhì)部分電離，用“”，多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，以第一步電離為主。而多元弱堿則不分步。對于酸式鹽的電離要格外注意，強(qiáng)酸的酸式鹽要完全電離，弱酸的酸式鹽電離的是酸式酸根NaHSO( 水溶液 )= Na2+H +SO44NaHSO( 熔融 )= Na+HSO44NaHCO3= Na+HCO3學(xué)習(xí)必備歡迎下載三、電離平衡常數(shù)氫硫酸和次氯酸都是弱酸， 那么它們的酸性誰略強(qiáng)一些呢？那就要看誰的電離程度大了， 弱酸電離程度的大小可用電離平衡常數(shù)來衡量。1、定義：在

16、一定條件下，弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時，溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積嗖溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，用示。K 表2、表示方法： AB+K 電離c(A ) c(B- )A +Bc(AB)（1）弱電解質(zhì)的電離常數(shù)表達(dá)式中的C(A+)、 C(B-) 和 C(AB)均為達(dá)到電離平衡后各粒子在溶液中的濃度值，并不是直接指溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度值。并且，在溫度一定時，其電離常數(shù)就是一個定值。（2）電離常數(shù)隨著溫度而變化，但由于電離過程熱效應(yīng)較小。溫度改變對電離常數(shù)影響不大，所以室溫范圍內(nèi)可忽略溫度對電離常數(shù)的影響。電離常數(shù)與弱酸、弱堿的濃度無關(guān)，同一溫度下，不論弱酸、弱

17、堿的濃度如何變化，電離常數(shù)是不會改變的。3、同一弱電解質(zhì)在同一溫度下發(fā)生濃度變化時，其電離常數(shù)不變。弱酸的電離平衡常數(shù)一般用ab332K表示，弱堿用 K表示。請寫出 CHCOOH和 NH·H O 的電離平衡常數(shù)表達(dá)式c(CH 3 COO - ) c(H)c(NH4 )c(OH - )Ka=Kb=c(CH 3 COOH)c(NH 3H 2O)從電離平衡常數(shù)的表達(dá)式可以看出，分子越大，分母越小，則電離平衡常數(shù)越大，即弱電解質(zhì)的電離程度越大， 電離平衡常數(shù)越大， 因此，電離平衡常數(shù)可用來衡量弱電解質(zhì)相對強(qiáng)弱。那么，用電離平衡常數(shù)來比較電解質(zhì)相對強(qiáng)弱時，要注意什么問題呢？4、 K 值越大，電

18、離程度越大，相應(yīng)酸( 或堿 ) 的酸 ( 或堿 ) 性越強(qiáng)。 K 值只隨溫度變化。電離平衡常數(shù)和化學(xué)平衡常數(shù)一樣，其數(shù)值隨溫度改變而改變，但與濃度無關(guān)。 電離平衡常數(shù)要在相同溫度下比較。實驗 3 2：向兩支分別盛有0.1mol/LCH 3COOH和硼酸的試管中加入等濃度的碳酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象。5、同一溫度下，不同種弱酸，電離常數(shù)越大，其電離程度越大，酸性越強(qiáng)。弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大，只能說明其分子發(fā)生電離的程度越大，但不一定其溶液中離子濃度大，也不一定溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)。多元弱酸是分步電離的， 每步都有各自的電離平衡常數(shù)， 那么各步電離平衡常數(shù)之間有什么關(guān)系？多元弱酸與其他酸比較相對強(qiáng)弱時，用哪一步電離平衡常數(shù)來比較呢？6、多元弱酸電離平衡常數(shù)：K1 K2 K3，其酸性主要由第一步電離決定。學(xué)習(xí)必備歡迎下載對于多元弱堿的電離情況與多元弱酸相似，其堿性由第一步電離的電離平衡常數(shù)決定。 課堂練習(xí) 1.A.1 mol · L 1 的甲酸溶液的c（ H）約為 0.01 mol· L1B.C.10 mL 1 mol11· L甲酸恰好與 10 mL 1 mol · LNaOHD.在相同條件下，甲酸的導(dǎo)電性比一2.用水稀釋 0.1 mol· L1A.cc（ NH3· H2OB.c（OH ）（ NH3