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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？什么是非電解質？ [回答]在水溶液或熔化狀態(tài)下能導電的化合物叫電解質。 [投影］請大家根據(jù)電解質的概念，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。 2.由于BaSO4不溶于水，所以不是電解質。 3.鹽酸能導電，所以鹽酸是電解質。 4.SO2、NH3、Na2O溶于水可導電，所以均為電解質。 [學與問］酸、堿、鹽都是電解質，在水中都能電離出離子，不同的電解質電離程度是否有區(qū)別？ [回答]有區(qū)別，電解質有強弱之分。 [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，CH3COOH是弱電解質。 [投影] ［提問］什么叫強電解質？什么叫弱電解質？ ［板書］一、電解質有強弱之分 在水溶液里全部電離成離子的電解質叫強電解質；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叫弱電解質。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，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，離子又在重新結合成分子。當分子電離成離子的速率等于離子結合成分子的速率時，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，當電解質分子電離成離子的速率和離子重新結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：弱電解質的電離；①達電離平衡時，分子電離成離子的速率和離子結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]由于弱電解質存在電離平衡，因此弱電解質的電離方程式的書寫與強電解質不同。試寫出下列物質的電離方程式： 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，一定條件下達到電離平衡時，各組分濃度間有一定的關系，就像化學平衡常數(shù)一樣。如弱電解質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相對強弱。那么，用電離平衡常數(shù)來比較電解質相對強弱時，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。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有關內容。 ［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.甲酸的下列性質中可以證明它是弱電解質的是 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、質量相等的一顆鋅粒，然后向兩支試管中分別加入相同物質的量、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) 弱電解質的電離 一、電解質有強弱之分 在水溶液里全部電離成離子的電解質叫強電解質；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叫弱電解質。如弱酸、弱減、水。 二、弱電解質的電離過程是可逆的 1、CH3COOH CH3COO－+H＋ 弱電解質電離平衡狀態(tài)建立示意圖 2、在一定條件（如溫度、濃度）下，當電解質分子電離成離子的速率和離子重新結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。