《2022年高中化學(xué) 第三章第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離教案 新人教版選修4 (I)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中化學(xué) 第三章第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離教案 新人教版選修4 (I)（16頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2022年高中化學(xué) 第三章第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離教案 新人教版選修4 (I) 一、教學(xué)內(nèi)容 本節(jié)包括兩大部分：一是“電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分”；二是“弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的”，并存在著電離平衡。要求學(xué)生在已經(jīng)學(xué)過化學(xué)平衡理論并了解電解質(zhì)發(fā)生電離和發(fā)生離子反應(yīng)的條件等知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，了解強(qiáng)、弱電解質(zhì)與酸、堿、鹽在物質(zhì)類別方面的聯(lián)系，及弱電解質(zhì)的電離平衡以及濃度等條件對電離平衡的影響。 二、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(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力，掌握推理、歸納、演

2、繹和類比等科學(xué)方法。 三、教學(xué)重點(diǎn) 1、強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念。 2、弱電解質(zhì)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。 四、教學(xué)難點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及外界條件對電離平衡的影響。 五、課時(shí)安排 2課時(shí) 六、教學(xué)用品 試管(10mL 4只)、砂紙、膠頭滴管、玻璃棒、pH試紙(廣泛)、鎂條、鹽酸(0.1mol/L)、醋酸(0.1mol/L)、硼酸溶液(飽和)、Na2CO3溶液。 七、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)、分析、討論和總結(jié)歸納。 八、教學(xué)過程： 第 一 課 時(shí) [引言] 同學(xué)們都知道，我們生活的地球表面3/4被水覆

3、蓋，所以我們稱地球是一個(gè)“水球”。水是地球上最常見的、最廣泛的溶劑，在初三化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)就知道——在水中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)很快；而酸、堿、鹽在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)都是離子反應(yīng)；今天開始我們將以化學(xué)平衡理論知識為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討酸、堿、鹽在水中的離子反應(yīng)。 [板書] 第三章 水溶液中的離子平衡 [知識回憶] 1、什么是電解質(zhì)？什么是非電解質(zhì)？ [答] 在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物叫電解質(zhì)。 在水溶液和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫非電解質(zhì)。 [注]①電解質(zhì)必須是化合物； ②化合物不一定是電解質(zhì)； ③能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)； ④電離是電解質(zhì)導(dǎo)電的前提條件。 [投影] 2

4、、練習(xí)：以下是12種中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì)：⑴Cu；⑵NaCl；⑶NaHSO4；⑷SO3；⑸H2SO4；⑹C2H5OH；⑺CaCO3；⑻BaSO4；⑼Cu(OH)2；⑽Fe(OH)3；⑾NaOH；⑿NH3·H20。請按下列分類標(biāo)準(zhǔn)回答問題。 (1)屬于電解質(zhì)的是 。 (2)能電離出H+的是 ，屬于酸的是 。 (3)屬于堿的是 ，其中難溶性的堿是 。 (4)難溶的鹽是 。 [學(xué)與問] 酸、堿、鹽都是電解質(zhì)，在水中都能電離出離

5、子，不同的電解質(zhì)電離程度是否有區(qū)別？ [回答] 有區(qū)別。 [過渡] 不同的電解質(zhì)由于性質(zhì)不同，在水溶液中電離程度有強(qiáng)弱之分，今天我們開始學(xué)習(xí)電解質(zhì)在水中電離的有關(guān)知識。 [板書] 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離 [思考] 鹽酸與醋酸是生活中常用的酸，鹽酸和醋酸可用于衛(wèi)生潔具的清潔和去除水垢，為什么常用鹽酸而不用醋酸呢？ [回答] 醋酸的酸性弱，去水垢能力不如鹽酸強(qiáng)。 [追問] 濃度相同的醋酸和鹽酸，為什么醋酸的酸弱？ [實(shí)驗(yàn)探究] [實(shí)驗(yàn)3-1] 分別試驗(yàn)等體積、等濃度的鹽酸和醋酸溶液與等量鎂條反應(yīng)；并測這兩種酸的pH值。 1mol/L HCl 1mol/L

6、 CH3COOH 與鎂條反應(yīng)現(xiàn)象 快速產(chǎn)生氣體 慢速產(chǎn)生氣體 溶液的pH值 ＜1 2或3 [實(shí)驗(yàn)結(jié)果] 開始0.1mol/L HCl與鎂條反應(yīng)劇烈； pH值鹽酸等于1，醋酸大于1。 [小組探討] 反應(yīng)現(xiàn)象及pH值不同的原因？ [講解] 離子反應(yīng)的速率取決于溶液中離子濃度和離子的擴(kuò)散速率，開始0.1mol/L HCl與鎂條反應(yīng)劇烈，說明0.1mol/L HCl中氫離子濃度大，即氫離子濃度為0.1mol/L，說明HCl完全電離；而開始0.1mol/L CH3COOH與鎂條反應(yīng)較慢，說明其氫離子濃度較鹽酸小，即小于0.1mol/L，說明CH3COOH在水中部分電離。 [看

7、圖]P40 [過渡] 通過上面實(shí)驗(yàn)我們可以看到，同樣是電解質(zhì)，在水中的電離能力卻不相同，HCl在水中能夠全部電離成離子，而CH3COOH在水中不能全部電離成離子。根據(jù)這個(gè)原則，在化學(xué)上把電解質(zhì)分成兩類——強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。 [板書] 一、強(qiáng)弱電解質(zhì) 1、定義： 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)； 只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。 2、判斷： (1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽為強(qiáng)電解質(zhì)。 (2)弱酸、弱減、水為弱電解質(zhì)。 [設(shè)疑] 弱電解質(zhì)在水中為什么不能全部電離呢？ [板書] 二、弱電解質(zhì)的電離 ［講解］ 電解質(zhì)溶于水時(shí)，在

8、水溶液中存在兩個(gè)相反的過程，一是電解質(zhì)離解成自由移動的離子的過程，一是自由移動的離子結(jié)合成電解質(zhì)分子的過程；強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中的逆過程可以忽略不計(jì)，而弱電解質(zhì)的逆過程程度較大，這樣就使弱電解質(zhì)在水溶液中經(jīng)過一段時(shí)間后會存在一個(gè)電離平衡。 以醋酸為例，醋酸加入水中，在水分子的作用下，CH3COOH會電離成CH3COO-和H+，與此同時(shí)，電離出的CH3COO-和H+又會結(jié)合成CH3COOH分子，即CH3COOH的電離過程是可逆的。 電離(或稱離子化) 結(jié)合(或稱分子化) CH3COOH CH3COO- + H+ 隨著CH3COOH分

9、子的電離，CH3COOH分子的濃度逐漸減小，而CH3COO-和H+濃度會逐漸增大，所以CH3COOH的電離速率會逐漸減小，CH3COO-和H+結(jié)合成CH3COOH分子的速率逐漸增大；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(shí)，就達(dá)到了平衡狀態(tài),這種平衡叫做電離平衡。這一平衡的建立過程，同樣可以用速率—時(shí)間圖來描述。 [閱讀] 教材P41 電離速率 結(jié)合速率 電離平衡狀態(tài) 反應(yīng)速率 時(shí)間 弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖 [歸納］ 請同學(xué)們根據(jù)上圖的特點(diǎn)，結(jié)合化學(xué)平衡的概念，說一下什么叫電離平衡。 [教師和學(xué)生共同敘述，板書] 1、電離

10、平衡 (1)定義： 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(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 [提問] 電離平衡也屬于一種化學(xué)平衡，那么電離平衡狀態(tài)有何特征？ [學(xué)生討論后回答] ①逆——弱電解質(zhì)的電離是可逆的； ②等——達(dá)電離平衡時(shí)，分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等； ③動——動態(tài)平衡，即達(dá)電離平衡時(shí)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； ④定——達(dá)電離平衡時(shí)，離子和分子共存，其濃度不再發(fā)生變化； ⑤變——指電離平衡也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。 [板書]

11、 (2)化學(xué)平衡的特征： 一逆、二等、三動、四定、五變。 前提：弱電解質(zhì)的電離。 [課堂小結(jié)] 1、今天我們學(xué)習(xí)了強(qiáng)弱電解質(zhì)：在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)；只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽為強(qiáng)電解質(zhì)。弱酸、弱減、水為弱電解質(zhì)。 2、弱電解質(zhì)的電離：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(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 化學(xué)平衡的特征：一逆、二等、三動、四定、五變。 前提：弱電解質(zhì)的電離。 [課堂練習(xí)] 1、下列物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電，但屬于非電解質(zhì)的是 A.CH3CO

12、OH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 2、甲酸的下列性質(zhì)中可以證明它是弱電解質(zhì)的是 A.1 mol·L-1的甲酸溶液的c(H+)約為0.01 mol·L-1 B.甲酸與水以任意比例互溶 C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好與10 mL 1 mol·L-1NaOH溶液完全反應(yīng) D.在相同條件下，甲酸的導(dǎo)電性比一元強(qiáng)酸溶液的弱 3、下列有關(guān)“電離平衡”的敘述正確的是 A.電解質(zhì)在水溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，分子的濃度和離子的濃度相等 B.電離平衡時(shí)，由于分子和離子的濃度不再發(fā)生變化，所以說電離平衡是靜態(tài)平衡

13、 C.電離平衡是相對的、暫時(shí)的，外界條件改變時(shí)，平衡就會發(fā)生移動 D.電解質(zhì)達(dá)到電離平衡后，各離子的濃度相等 [課后思考] 1、CH3COO-和H+在溶液中能否大量共存？ 2、等體積、等濃度的鹽酸和醋酸溶液與足量的鎂條反應(yīng)；哪個(gè)先反應(yīng)完？ 3、體積相同，氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸分別與足量的鎂條反應(yīng)，最后放出氫氣多的是那種酸？ [答案] 1、不能。 2、因?yàn)镠Cl不存在電離平衡，CH3COOH存在電離平衡，隨著H+的消耗，CH3COOH的電離平衡發(fā)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，醋酸先反應(yīng)完。

14、 3、體積相同，氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸分別與足量的鎂條反應(yīng)，最后醋酸放出氫氣多，這與醋酸存在電離平衡有關(guān)，請同學(xué)們想一想如何從電離平衡的移動去解釋？ [板書計(jì)劃] 第三章 水溶液中的離子平衡 §3-1 弱電解質(zhì)的電離 一、強(qiáng)弱電解質(zhì) 1、定義： 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)； 只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。 2、判斷： (1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽為強(qiáng)電解質(zhì)。 (2)弱酸、弱減、水為弱電解質(zhì)。 二、弱電解質(zhì)的電離 1、電離平衡 (1)定義： 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

15、時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 (2)化學(xué)平衡的特征： 一逆、二等、三動、四定、五變。 [課后反思]

16、第二課時(shí) [知識回顧] 上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了強(qiáng)弱電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的電離 1、強(qiáng)弱電解質(zhì)：在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)；只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽為強(qiáng)電解質(zhì)。弱酸、弱減、水為弱電解質(zhì)。 2、弱電解質(zhì)的電離：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(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 化學(xué)平衡的特征：一逆、二等、三動、四定、五變。 前提：弱電解質(zhì)的電離。 [檢測] 1、下列物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)的是 A.硫酸鋇 B.石墨 C.濃硫酸 D.HI 2、下列說法

17、正確的是 A.強(qiáng)電解質(zhì)一定是離子化合物，弱電解質(zhì)一定是共價(jià)化合物。 B.強(qiáng)電解質(zhì)一定是易溶于水的化合物，弱電解質(zhì)一定是難溶于水的化合物。 C.CO2的水溶液導(dǎo)電能力很弱，所以CO2是弱電解質(zhì)。 D.屬于共價(jià)化合物的電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下一般不導(dǎo)電。 [思考與交流]P41 根據(jù)圖3-3及前一章所學(xué)的化學(xué)平衡理論，分析一元弱酸(HA)或弱堿(BOH)的電離平衡過程，并完成下列問題： 1、寫出弱酸和弱減的電離方程式。 HA H+ + A- BOH B+ + OH- 2、填寫下表中的空白。 HA電離過程中體系各離子濃度變化 C(H+) C(A-)

18、 C(HA) HA初溶于水時(shí) 0 0 最大 達(dá)到電離平衡前 變大 變大 變小 達(dá)到電離平衡時(shí) 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(OH-) C(B+) C(BOH) 等體積等濃度的B+、OH-混和時(shí) 最大 最大 0 達(dá)到電離平衡前 變小 變小 變大 達(dá)到電離平衡時(shí) 不再變化 不再變化 不再變化 [過渡] 電解質(zhì)性質(zhì)不同，造成了電解質(zhì)的電離程度不同；對酸(堿)來說，在相同條件下，決定了溶液的酸(堿)性的強(qiáng)弱。如何判斷酸(堿)性強(qiáng)弱呢？ [實(shí)驗(yàn)3-2]P42 向兩支分別盛有0.1mol/L CH

19、3COOH和硼酸的試管中加入等濃度的碳酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象。 [現(xiàn)象] CH3COOH與Na2CO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體；硼酸與Na2CO3溶液不反應(yīng)。 [結(jié)論] 酸性：CH3COOH > H2CO3 > H3BO3。 [過渡] 根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)的原理我們可以判斷酸(堿)的酸性(堿性)強(qiáng)弱，有沒有更精確的表示酸(堿)的酸性(堿性)的強(qiáng)弱呢？ [板書] 2、電離平衡常數(shù) [講述] 對于弱電解質(zhì)，一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí)，各組分濃度間有一定的關(guān)系，就像化學(xué)平衡常數(shù)一樣。如弱電解質(zhì)AB： [板書] K = c(A+)·c(B-) c(AB) AB A+ + B-

20、 [講述] 弱酸的電離平衡常數(shù)一般用Ka表示，弱堿用Kb表示。請寫出CH3COOH和NH3·H2O的電離平衡常數(shù)表達(dá)式 Kb = c(NH4+)·c(OH-) c(NH3·H2O) Ka = c(CH3COO-)·c(H+) c(CH3COOH) [學(xué)生活動] [講解] 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(shí)，要注意什么問題呢？ ［啟發(fā)］ 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

21、與濃度無關(guān)。電離平衡常數(shù)要在相同溫度下比較。 [講述] 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(shí)，用哪一步電離平衡常數(shù)來比較呢？請同學(xué)們閱讀課本43有關(guān)內(nèi)容。 [學(xué)生看書后回答] 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。 [講述] 請打開書43頁，從表3-1中25℃時(shí)一些弱酸電離平衡常數(shù)數(shù)值，比較相對強(qiáng)弱。 [回答] 草酸 > 磷酸 > 檸檬酸 > 碳酸。 [講述] 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。 [提

22、問] 哪些條件改變可引起化學(xué)平衡移動？ [回答] 濃度、溫度、壓強(qiáng)。 [投影] 在氨水中存在電離平衡：NH3·H2O NH4+ + OH- 下列幾種情況能否引起電離平衡移動？向哪個(gè)方向移動？ ①加NH4Cl固體；②加NaOH溶液；③加HCl；④加CH3COOH溶液；⑤加熱；⑥加水；⑦加壓。 ［答案］①逆向移動；②逆向移動；③正向移動；④正向移動；⑤正向移動；⑥正向移動；⑦不移動。 [講述] 加水時(shí)，會使單位體積內(nèi)NH3·H2O分子、NH4+、OH-粒子數(shù)均減少，根據(jù)勒沙特列原理，平衡會向粒子數(shù)增多的方向，即正向移動。但此時(shí)溶液中的NH4+及OH-濃度與原平衡相比卻

23、減小了，這是為什么呢？請根據(jù)勒夏特列原理說明。 [回答] 因?yàn)楦鶕?jù)勒沙特列原理，平衡移動只會“減弱”外界條件的改變，而不能“消除”。 [板書] 3、影響因素：①濃度 ②溫度 [練習(xí)2] 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、 NaHCO3；4、NaHSO4；5、HclO。 1、H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32- 2、H2S H+ + HS- HS- H+ + S2- 3、NaHCO3 =

24、Na+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32- 4、NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42- 5、HClO H+ + ClO- [過渡] 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。 [板書] [小結(jié)并板書] 1、電離平衡常數(shù)的意義：判斷弱酸、弱堿的相對強(qiáng)弱。 2、溫度升高電離平衡常數(shù)增大，但濃度改變電離常數(shù)不變。 3、多元弱酸、多元弱堿分步電離，K1＞K2＞K3……，酸性或堿性由K1決定。 [課堂練習(xí)] 2、用水稀釋0.1 mol·L－1

25、氨水時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是 A.c(OH－)/c(NH3·H2O) B.c(NH3·H2O)/c(OH－) C.c(H＋)和c(OH－)的乘積 D.OH－的物質(zhì)的量 3、當(dāng)溶液中HS- + H2O S2- + H3O+達(dá)到平衡時(shí)，欲使c(S2-)增大，應(yīng)加入 A.Cu2+ B.CO32- C.H2O D.HCl 4、在RNH2·H2O RNH3+ + OH-形成的平衡中，要使RNH2·H2O的電離程度及c(OH-)都增大，可采取的措施是 A.通入HCl B.加少量

26、NaOH固體 C.加水 D.升溫 5、在稀氨水中存在平衡：NH3 + H2O NH4+ + OH-,如進(jìn)行下列操作，則NH3、NH4+、H+、OH-濃度如何變化？試用“增大”“減小”“不變”填寫。 (1)通適量HCl氣體時(shí)，c(NH3) ,c(H＋) 。 (2)加入少量NaOH固體時(shí)，c(NH4+) ,c(OH-) 。 (3)加入NH4Cl晶體時(shí)，c(NH4+) ,c(OH-) 。 6、在a、b兩支試管中

27、，分別裝上形態(tài)相同、質(zhì)量相等的一顆鋅粒，然后向兩支試管中分別加入相同物質(zhì)的量、相同體積的稀鹽酸和稀醋酸。填寫下列空白： (1)a、b兩支試管中的現(xiàn)象：相同點(diǎn)是 ；不同點(diǎn)是 。原因是 。 (2)a、b兩支試管中生成氣體的體積開始時(shí)是a 于b，反應(yīng)完畢后生成氣體的總體積是a b，原因是

28、。 [參考答案] 1.AD 2.B 3.B 4.D 5.(1)減小 增大 (2)減小 增大 (3)增大 減小 6.(1)都產(chǎn)生氣泡，Zn溶解 a產(chǎn)生氣泡、Zn溶解速度都快 HCl完全電離，HCl中的c(H+)大于CH3COOH中的c(H+) (2)大 等于 a中c(H＋)大于b中的c(H＋),而酸的總量相等 [作業(yè)] P44 1、2、3、4、5 [板書計(jì)劃] 第三章 水溶液中的離子平衡 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離 一、電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)；如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽。 只有一部分分子電離成離

29、子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。如弱酸、弱減、水。 二、弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的 電離(或稱離子化) 結(jié)合(或稱分子化) 1、CH3COOH CH3COO- + H+ 電離速率 結(jié)合速率 電離平衡狀態(tài) 反應(yīng)速率 時(shí)間 弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖 2、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(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 3、影響因素：①濃度 ②溫度 三、電離平衡常數(shù) AB A+ + B-

30、 1、電離平衡常數(shù)的意義：判斷弱酸、弱堿的相對強(qiáng)弱。 2、溫度升高電離平衡常數(shù)增大，但濃度改變電離常數(shù)不變。 3、多元弱酸、多元弱堿分步電離，K1＞K2＞K3……，酸性或堿性由K1決定。 教學(xué)建議如下： 1、新課導(dǎo)入?？梢砸罁?jù)引言選擇幾幅有代表性的畫面展示自然奇觀和科技時(shí)事資料，幫助學(xué)生了解：為什么說地球上廣闊的水域是離子反應(yīng)廣泛存在的先決條件，為什么說離子反應(yīng)是了解生命過程的基礎(chǔ)，以及研究離子反應(yīng)在現(xiàn)代化工生產(chǎn)和環(huán)保建設(shè)中有何意義。 2、【實(shí)驗(yàn)3-1】的目的是幫助學(xué)生建立強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，是本課的基本要求，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下知識點(diǎn)： (1)HCl和CH3COO

31、H都是電解質(zhì)，在水溶液中都能發(fā)生電離； (2)鎂無論是與鹽酸還是醋酸反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)都是與溶液中的H+反應(yīng)； (3)由于酸液濃度、溫度、體積均相同，且鎂條的量也相同，因此，實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的因素只能是溶液中c(H+)的大小，通過對溶液pH的測定也能證實(shí)這一點(diǎn)； (4)對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以向他們說明pH的實(shí)際意義是指溶液中c(H+)的負(fù)對數(shù)，以利于學(xué)生對鹽酸中HCl的完全電離有更為確切的理解。 據(jù)此，可通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論： (1)由于鎂與鹽酸反應(yīng)速率較大，表明同體積、同濃度的鹽酸比醋酸溶液中c(H+)大，并由此推斷：在水溶液中，HCl易電離，CH3COOH較難電離； (2)由

32、于相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸比醋酸溶液的pH小，且鹽酸的物質(zhì)的量濃度與鹽酸中H+濃度幾乎相等，表明溶液中HCl分子是完全電離，而CH3COOH分子只有部分電離。 最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：不同電解質(zhì)在水中的電離程度不一定相同。進(jìn)而引出強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念： 強(qiáng)電解質(zhì)——在水分子作用下，能完全電離為離子的化合物(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽) 弱電解質(zhì)——在水分子作用下，只有部分分子電離為離子的化合物(如弱酸、弱堿等) 3、為了幫助學(xué)生認(rèn)識弱電解質(zhì)的電離過程是動態(tài)的、可逆的，理解弱電解質(zhì)的電離平衡是一個(gè)動態(tài)平衡，可以補(bǔ)充相關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)事實(shí)，即讓學(xué)生通過感性認(rèn)識加深對相關(guān)理論的理解。 【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)3-1

33、-1】 用兩支試管分別取0.1 mol/L鹽酸和0.1 mol/L醋酸各5 mL，測其溶液的pH。 另取兩只小燒杯，分別盛50 mL蒸餾水。向其中一個(gè)燒杯內(nèi)滴入1滴(約0.05 mL)0.1 mol/L鹽酸，向另一個(gè)燒杯中滴入1滴0.1 mol/L醋酸，攪拌后，分別測其pH。 現(xiàn)象：鹽酸被稀釋1000倍后，溶液的pH增大3個(gè)單位值，表明鹽酸中氫離子濃度減小到了原來的1/1000；而醋酸被稀釋1000倍后，溶液的pH增大不足2個(gè)單位值，表明醋酸中c(H+)降低程度要小得多，甚至未低于原溶液的1/100。 討論：引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)分析醋酸稀釋1000倍后，溶液中c(H+)降低程度較小的原因。

34、結(jié)論：進(jìn)一步證明了強(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分子發(fā)生電離；但隨著溶液稀釋，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。 最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：醋酸的電離程度可以隨著外界條件的改變而改變。 思考與交流：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+是否可能重新結(jié)合成CH3COOH分子呢？有沒有什么辦法可以證明這一點(diǎn)呢？ 【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)3-1-2】 取【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)3-1-1】中盛有剩余溶液的兩支試管，在盛有鹽酸的試管內(nèi)加入0.5 g NaCl晶體，在盛有醋酸

35、的試管內(nèi)加入0.5 g CH3COONH4晶體，充分振蕩后，測其溶液的pH。 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。 結(jié)論：由于c(CH3COO-)增大,導(dǎo)致pH明顯變大，即c(H+)明顯減小，所以醋酸分子電離為離子的過程是可逆的。 綜合【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)3-1-1】和【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)3-1-2】的實(shí)驗(yàn)可得結(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)分子電離成離子的速率與其離子重

36、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。 4、圍繞圖3-3的教學(xué)，可采取先微觀后宏觀、先具體后抽象的原則，并借助學(xué)生已經(jīng)具備的化學(xué)平衡移動原理的知識來實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。具體過程設(shè)計(jì)如下： (1)以少量冰醋酸溶于水形成0.1 mol/L溶液為例 ①先從微觀粒子間的作用分析。當(dāng)CH3COOH分子進(jìn)入水中，必然受到水分子的包圍，并在水分子的作用下使一部分CH3COOH離解為自由移動的CH3COO-和H+；與此同時(shí)，已經(jīng)電離出的CH3COO-和H+在向四周擴(kuò)散的過程中，也會有部分重新結(jié)合成CH3COOH分子。其過程可表示為：CH3COOH CH3

37、COO- + H+ ②再分別從正向和逆向兩個(gè)變化過程分析物質(zhì)濃度對變化速率的影響。 由于醋酸的電離，使c(CH3COOH)不斷減小，CH3COOH分子電離速率相應(yīng)不斷降低(即單位時(shí)間里，在單位體積內(nèi)能夠發(fā)生電離的CH3COOH分子數(shù)目不斷減少)。 圖3-1 弱電解質(zhì)電離過程中正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系 一方面，由于溶液中c(CH3COO-)和c(H+)的逐漸增大，CH3COO-和H+間的平均距離逐漸減小，離子重新結(jié)合成分子的速率就逐漸增大。 經(jīng)過一段時(shí)間后，當(dāng)醋酸分子發(fā)生電離的速率與相應(yīng)離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，其電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)。 相關(guān)變化圖象可抽象地表示為圖3-1。

38、(2)討論：關(guān)于上述電離平衡，哪些條件的改變會導(dǎo)致該平衡向電離方向移動？ ①加入少量冰醋酸；②加水稀釋；③加少量NaOH溶液；④加鋅?；蚣尤胂跛徙U等均可。(說明：升高溫度，一般有利于弱電解質(zhì)的電離平衡向電離方向移動，但對醋酸的電離平衡影響比較復(fù)雜，所以盡量回避在此討論。) 另外，教材中相應(yīng)的【思考與交流】可以認(rèn)為是對上述圖象分析的補(bǔ)充。 5、本節(jié)教材通過【科學(xué)視野】引入了“電離常數(shù)”的概念，意在使有興趣的學(xué)生比照化學(xué)平衡常數(shù)了解電離平衡常數(shù)表達(dá)式的意義，了解影響電離常數(shù)大小的因素以及電離常數(shù)大小與弱電解質(zhì)相對強(qiáng)弱的關(guān)系。教學(xué)中不作要求，但指導(dǎo)學(xué)生閱讀時(shí)可注意以下幾個(gè)方面： (1)電離常

39、數(shù)表達(dá)式的意義 以醋酸電離為例，強(qiáng)調(diào)電離常數(shù)表達(dá)式中的c(H+)、c(CH3COO-)和 c(CH3COOH)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)的量的濃度值。并且，在溫度一定時(shí)，其電離常數(shù)就是一個(gè)定值。 (2)影響電離常數(shù)大小的因素 ①通過同一溫度下，不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同，說明電離常數(shù)的大小首先由物質(zhì)的本性決定。 ②弱電解質(zhì)的電離常數(shù)受溫度變化的影響，但在室溫下一般變化不大。 ③同一弱電解質(zhì)在同一溫度下發(fā)生濃度變化時(shí)，其電離常數(shù)不變，說明弱電解質(zhì)的電離常數(shù)大小不受其濃度變化的影響。 (3)電離常數(shù)大小與弱電解質(zhì)相對強(qiáng)弱之間的關(guān)系 通過【實(shí)驗(yàn)3-

40、2】可得出如下結(jié)論： 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)。 需要說明：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)。例如：1 mol/L CH3COOH溶液就比0.01 mol/L HF(K電離= 7.2×10-4)溶液中的c(H+)大。 二、活動建議 【實(shí)驗(yàn)3-1】 1、溶液pH的測定， 應(yīng)在加入鎂條之前進(jìn)行， 由于其中1 mol/L鹽酸的pH為0， 1 mol/L醋酸的pH為2.4。顯然，實(shí)驗(yàn)中使用pH計(jì)測量比較合適。 2、實(shí)驗(yàn)中，鎂條表面應(yīng)用砂紙打磨，除去氧化層。該實(shí)驗(yàn)只要求學(xué)生通過p

41、H的相對大小了解兩種溶液中c(H+)的相對大小。得出“溶液中HCl比CH3COOH易電離”的結(jié)論。 【實(shí)驗(yàn)3-2】 硼酸在水中屬于可溶性物質(zhì)，在常溫下，飽和硼酸溶液的濃度約為1 mol/L。實(shí)驗(yàn)中，可先測飽和硼酸溶液的pH(約等于5)，了解其弱酸性，再使其與Na2CO3溶液反應(yīng)。 三、問題交流 【學(xué)與問】 學(xué)生通過必修化學(xué)1的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道電解質(zhì)在水中都能發(fā)生電離，在此基礎(chǔ)上，善于思考的學(xué)生可能會進(jìn)一步想到電離程度的問題。這個(gè)【學(xué)與問】意在啟發(fā)學(xué)生思考，同時(shí)引出本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容——弱電解質(zhì)的電離。 【思考與交流】 應(yīng)用化學(xué)平衡原理分析弱酸弱堿的電離平衡過程，意在加深學(xué)生對化學(xué)平衡、

42、電離平衡的理解。要求學(xué)生填寫的表格與教科書中圖3-3表述的是同一件事，其目的是讓學(xué)生在分析平衡過程的同時(shí)學(xué)習(xí)圖示和表格的運(yùn)用。 1、弱酸電離方程式：HA H+ + A- 弱堿電離方程式：BOH B+ + OH- 2、填寫下表中的空白 表3-1 HA電離過程中體系各粒子濃度的變化 表3-2 BOH電離過程中體系各粒子濃度的特點(diǎn) 四、習(xí)題參考 (一) 參考答案 1、 2、氨水中存在的粒子：NH3·H2O、NH4+、OH- 氯水中存在的粒子：Cl2、Cl-、H+、ClO- 3、(1) 錯(cuò)。導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于電解質(zhì)溶液中離子的濃度，因此強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液

43、導(dǎo)電能力與二者的濃度及強(qiáng)電解質(zhì)的溶解性有關(guān)。 (2) 錯(cuò)。酸與堿反應(yīng)生成鹽，所需堿的量只與酸的物質(zhì)的量有關(guān)，鹽酸和醋酸都是一元酸，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸中含有相同物質(zhì)的量的H+。 (3) 錯(cuò)。一水合氨是弱堿，在水溶液中是部分電離的，其電離平衡受氨水濃度的影響，濃溶液的電離程度低于稀溶液。因此氨水稀釋一倍時(shí)，其OH-濃度降低不到一半。 (4) 錯(cuò)。醋酸中的氫沒有全部電離為H+。 ※(5) 錯(cuò)。此題涉及水解較復(fù)雜，不要求學(xué)生考慮水解。 4、(1) 不變。一定溫度下，該比值為常數(shù)——平衡常數(shù)。 (2) 4.18×10-4 mol/L 5、(1) 略; (2) 木頭中的電解質(zhì)雜質(zhì)

44、溶于水中，使其具有了導(dǎo)電性。 (二) 補(bǔ)充習(xí)題 1、25 ℃時(shí)，50 mL 0.10 mol/L醋酸中存在下述平衡： 若分別作如下改變，對上述平衡有何影響？ (1)加入少量冰醋酸，平衡將 ，溶液中c(H+)將 (增大、減小、不變)； (2)加入一定量蒸餾水，平衡將 ，溶液中c(H+) 將(增大、減小、不變)； (3)加入少量0.10 mol/L鹽酸，平衡將 ，溶液中c(H+)將 (增大、減小、不變)； (4)加入20 mL 0.10 mol/L NaCl溶液，平衡將

45、 ，溶液中c(H+)將 (增大、減小、不變)。 2、已知CH3COOH分子內(nèi)的相鄰原子間都是以共價(jià)鍵結(jié)合的，在水分子作用下，可以電離產(chǎn)生CH3COO-和H+。并且，溶液的導(dǎo)電能力將隨著溶液中離子濃度的增大而增強(qiáng)。 向盛有2 mL冰醋酸的燒杯中，滴加一定量水使其稀釋為0.001 mol/L的醋酸溶液，同時(shí)測量通過該溶液的電流強(qiáng)度(實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示)。試在下面的坐標(biāo)圖中繪出電流計(jì)中指示的電流強(qiáng)度隨著加水量增多而發(fā)生變化的圖象。 參考答案： 1、(1)向電離方向移動，增大；(2)向電離方向移動，減小；(3)向離子結(jié)合成分子的方向移動，增大；(4)向電離方向移動，減小。 2、見圖。