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2019-2020年高中化學 第三章 水溶液中的離子平衡 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離教案（1） 新人教版選修4 教學過程： [提問]什么是電解質(zhì)？什么是非電解質(zhì)？ [回答]在水溶液或熔化狀態(tài)下能導電的化合物叫電解質(zhì)。 [投影］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.鹽酸能導電，所以鹽酸是電解質(zhì)。 4.SO2、NH3、Na2O溶于水可導電，所以均為電解質(zhì)。 [學與問］酸、堿、鹽都是電解質(zhì)，在水中都能電離出離子，不同的電解質(zhì)電離程度是否有區(qū)別？ [回答]有區(qū)別，電解質(zhì)有強弱之分。 [板書] 第三章 水溶液中的離子平衡 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？ [回答]醋酸腐蝕性比鹽酸小，酸性弱。 [追問]醋酸的去水垢能力不如鹽酸強，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，并測量溶液的pH值。 1mol/LHCl 1mol/LCH3COOH 與鎂條反應現(xiàn)象 溶液的pH值 [實驗結(jié)果] 開始1mol/LHCl與鎂條反應劇烈，pH值鹽酸為1，醋酸小于1 [小組探討]反應現(xiàn)象及pH值不同的原因？ [匯報]探討結(jié)果：開始1mol/LHCl與鎂條反應劇烈，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是強電解質(zhì)，CH3COOH是弱電解質(zhì)。 [投影] ［提問］什么叫強電解質(zhì)？什么叫弱電解質(zhì)？ ［板書］一、電解質(zhì)有強弱之分 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強電解質(zhì)；如強酸、強堿、絕大多數(shù)鹽。 只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。如弱酸、弱減、水。 ［過渡］勒沙特列原理不僅可用來判斷化學平衡的移動方向，而且適用于一切動態(tài)平衡，當然也適用于電離平衡，像我們剛才提到的體積相同，氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸分別與足量的鎂條反應，最后醋酸放出氫氣多，就與醋酸存在電離平衡有關(guān)，請同學們想一想如何從電離平衡的移動去解釋？ [板書]二、弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的 [回答］因為HCl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＋得到補充，所以CH3COOH溶液中H+濃度降低得比HCl中慢，所以CH3COOH在反應過程中速率較快。 ［提問］請大家再回答一個問題：CH3COO－和H+在溶液中能否大量共存？ ［回答］不能。 ［講解］我們知道，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，電離出的CH3COO－和H+又會結(jié)合成CH3COOH分子，隨著CH3COOH分子的電離，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，即CH3COOH的電離過程是可逆的。 [板書]1、CH3COOH CH3COO－+H＋ ［接著講述］在醋酸電離成離子的同時，離子又在重新結(jié)合成分子。當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。 ［板書］ 弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖 ［歸納］請同學們根據(jù)上圖的特點，結(jié)合化學平衡的概念，說一下什么叫電離平衡。 ［學生敘述，教師板書］2、在一定條件（如溫度、濃度）下，當電解質(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平衡，那么電離平衡狀態(tài)有何特征？ ［學生討論后回答］前提：弱電解質(zhì)的電離；①達電離平衡時，分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等；②動態(tài)平衡，即達電離平衡時分子電離成離子和離子結(jié)合成分子的反應并沒有停止；③達電離平衡時，離子和分子共存，其濃度不再發(fā)生變化；④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。 ［提問］哪些條件改變可引起化學平衡移動？ ［回答］濃度、溫度、壓強。 ［投影］在氨水中存在電離平衡：NH3H2O NH4＋+OH－ 下列幾種情況能否引起電離平衡移動？向哪個方向移動？ 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，會使單位體積內(nèi)NH3H2O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。但此時溶液中的NH4＋及OH－濃度與原平衡相比卻減小了，這是為什么呢？請根據(jù)勒夏特列原理說明。 [回答］因為根據(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1]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 達到電離平衡前 變大 變大 變小 達到電離平衡時 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（OH－） C（B＋） C（HA） 等體積等濃度的B＋、OH－混和時 小 小 大 達到電離平衡前 變大 變大 變小 不再變化 不再變化 不再變化 [練習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＋+HCO HCO H＋+CO 2、H2S H＋+HS－ HS－H＋+S2－ 3、NaHCO3====Na＋+HCO HCOH＋+CO 4、NaHSO4====Na＋+H＋+SO 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］三、電離平衡常數(shù) ［講述］對于弱電解質(zhì)，一定條件下達到電離平衡時，各組分濃度間有一定的關(guān)系，就像化學平衡常數(shù)一樣。如弱電解質(zhì)AB： ［板書］AB A++B－ ［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NH3H2O的電離平衡常數(shù)表達式 ［學生活動］Ka= Kb= ［講解］從電離平衡常數(shù)的表達式可以看出，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)相對強弱。那么，用電離平衡常數(shù)來比較電解質(zhì)相對強弱時，要注意什么問題呢？ ［啟發(fā)］電離平衡常數(shù)和化學平衡常數(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/LCH3COOH和硼酸的試管中加入等濃度的碳酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象。 [結(jié)論]酸性：CH3COOH>碳酸>硼酸。 ［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弱時，用哪一步電離平衡常數(shù)來比較呢？請同學們閱讀課本43有關(guān)內(nèi)容。 ［學生看書后回答］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℃時一些弱酸電離平衡常數(shù)數(shù)值，比較相對強弱。 ［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。 ［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] 1.甲酸的下列性質(zhì)中可以證明它是弱電解質(zhì)的是 A.1 molL－1的甲酸溶液的c（H＋）約為0.01 molL－1 B.甲酸與水以任意比例互溶 C.10 mL 1 molL－1甲酸恰好與10 mL 1 molL－1NaOH溶液完全反應 D.在相同條件下，甲酸的導電性比一元強酸溶液的弱 2.用水稀釋0.1 molL－1氨水時，溶液中隨著水量的增加而減小的是 A.c（OH－）／c（NH3H2O）B.c（NH3H2O）／c（OH－） C.c（H＋）和c（OH－）的乘積D.OH－的物質(zhì)的量 3.當溶液中HS－＋H2OS2－＋H3O＋達到平衡時，欲使c(S2－)增大，應加入 A.Cu2＋ B.CO C.H2O D.HCl 4.在RNH2H2ORNH＋OH－形成的平衡中，要使RNH2H2O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NaOH固體 C.加水 D.升溫 5.在稀氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH＋OH－,如進行下列操作，則NH3、NH、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，c(NH3) ,c(H＋) 。 （2）加入少量NaOH固體時，c(NH) ,c(OH－) 。 （3）加入NH4Cl晶體時，c(NH) ,c(OH－) 。 6.在a、b兩支試管中，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：相同點是 ；不同點是 。原因是 。 （2）a、b兩支試管中生成氣體的體積開始時是a 于b，反應完畢后生成氣體的總體積是a b，原因是 。 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)有強弱之分 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)叫強電解質(zhì)；如強酸、強堿、絕大多數(shù)鹽。 只有一部分分子電離成離子的電解質(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 1、CH3COOH CH3COO－+H＋ 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－ 1.電離平衡常數(shù)的意義：判斷弱酸、弱堿的相對強弱。 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。