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2019-2020年高二化學(xué) 3.1《電離平衡》教案 大綱人教版 ［引言］上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電解質(zhì)的強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并且已經(jīng)知道弱電解質(zhì)的溶液中，既有分子，又有離子，下面我們就來(lái)共同學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)的電離平衡的有關(guān)知識(shí)。 ［設(shè)疑］一定量的鹽酸與足量的鋅反應(yīng)，生成H2的量取決于什么因素？ ［生］取決于鹽酸中HCl的物質(zhì)的量 ［師］那么氫離子濃度相同，溶液體積也相同的鹽酸和醋酸分別與過(guò)量的鋅反應(yīng)，最后生成的H2是否一樣多？ ［生甲］一樣多 ［生乙］醋酸多 ［師］誰(shuí)的回答正確呢？等我們學(xué)完電離平衡的知識(shí)之后自然就會(huì)明白。下面我們就以醋酸為例，說(shuō)一說(shuō)什么叫電離平衡。［板書(shū)］二、弱電解質(zhì)的電離平衡 ［板書(shū)］1.概念 ［問(wèn)題探究］CH3COO－和H+在溶液中能否大量共存？ ［生］不能。［師］我們知道，醋酸加入水中，在水分子的作用下，CH3COOH會(huì)電離成CH3COO－和H+，與此同時(shí)，電離出的CH3COO－和H+又會(huì)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(huì)逐漸增大，所以CH3COOH的電離速率會(huì)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(guò)程是可逆的。 電離（或稱(chēng)離子化） 結(jié)合（或稱(chēng)分子化） ［副板書(shū)］CH3COOH CH3COO－+H+ ［接著講述］在醋酸電離成離子的同時(shí)，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(shí)，就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。這一平衡的建立過(guò)程，同樣可以用速率—時(shí)間圖來(lái)描述。 ［投影］ 弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖 ［師］請(qǐng)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(shuō)一下什么叫電離平衡。 ［學(xué)生敘述，教師板書(shū)］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(guò)程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 ［師］電離平衡也屬于一種化學(xué)平衡，那么化學(xué)平衡狀態(tài)有何特征？可以用哪幾個(gè)字概括？ ［生］逆、等、動(dòng)、定、變。 ［師］電離平衡狀態(tài)同樣具有這些特征，下面請(qǐng)同學(xué)們討論一下，這五個(gè)字應(yīng)用到電離平衡狀態(tài)分別指什么？ ［板書(shū)］2.特征：逆、等、動(dòng)、定、變［學(xué)生討論后回答］逆：弱電解質(zhì)的電離；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；動(dòng)：動(dòng)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(méi)有停止；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；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(huì)發(fā)生移動(dòng)。 ［師］哪些條件改變可引起化學(xué)平衡移動(dòng)？ ［生］濃度、溫度、壓強(qiáng)。 ［師］平衡移動(dòng)的方向是如何確定的？ ［生］根據(jù)勒夏特列原理。 ［講述］勒夏特列原理不僅可用來(lái)判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向，而且適用于一切動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)然也適用于電離平衡。 ［問(wèn)題探究］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鋅反應(yīng)，最后醋酸放出H2多，是與醋酸存在電離平衡有關(guān)的，請(qǐng)同學(xué)們想一想如何從電離平衡的移動(dòng)去解釋?zhuān)? ［生］由于醋酸存在電離平衡，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫離子濃度降低，使電離平衡正向移動(dòng)，未電離的醋酸分子繼續(xù)電離，結(jié)果CH3COOH提供的H+的總物質(zhì)的量比HCl多，所以放出H2比鹽酸多。 ［師］那么反應(yīng)起始時(shí)哪種酸與鋅反應(yīng)速率快？為什么？ ［生］一樣快。因?yàn)闅潆x子濃度相同 ［師］反應(yīng)過(guò)程中速率是否仍相同？ ［學(xué)生討論后回答］不相同。 ［師］為什么？ ［生］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(dòng)，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(guò)程中速率較快。 ［講述］弱電解質(zhì)電離的過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程，溫度改變也會(huì)引起平衡移動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們討論以下問(wèn)題： ［投影］在氨水中存在下列電離平衡： NH3H2O +OH－ 下列幾種情況能否引起電離平衡移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？ 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(dòng) ②逆向移動(dòng) ③正向移動(dòng) ④正向移動(dòng) ⑤正向移動(dòng) ⑥正向移動(dòng) ⑦不移動(dòng) ［講述］加水時(shí)，會(huì)使單位體積內(nèi)NH3H2O分子、、OH－粒子數(shù)均減少，根據(jù)勒夏特列原理，平衡會(huì)向粒子數(shù)增多的方向，即正向移動(dòng)。但此時(shí)溶液中的及OH－濃度與原平衡相比卻減小了，這是為什么呢？請(qǐng)根據(jù)勒夏特列原理說(shuō)明。 ［生］因?yàn)楦鶕?jù)勒夏特列原理，平衡移動(dòng)只會(huì)“減弱”外界條件的改變，而不能“消除”。 ［師］對(duì)，看來(lái)大家對(duì)勒夏特列原理已掌握得很好。在稀釋時(shí)，電離平衡正向移動(dòng)使和Cl－濃度增大，但溶液體積的增大使和Cl－濃度降低，稀釋使體積增大占了主導(dǎo)地位，因此濃度減小。綜合上述，我們可以總結(jié)出影響電離平衡的因素主要有哪些？ ［學(xué)生回答，教師板書(shū)］3.影響因素： ①濃度 ②溫度 ［師］從本節(jié)課內(nèi)容來(lái)看，強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)除電離程度不同外，還有何不同之處？ ［生］強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡，弱電解質(zhì)存在電離平衡。 ［師］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(shū)寫(xiě)與強(qiáng)電解質(zhì)不同。 ［板書(shū)］4.電離方程式的書(shū)寫(xiě) ［講述］弱電解質(zhì)的電離應(yīng)該用“ ”而不能用“====”，而且多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，要分步寫(xiě)其電離的方程式，如H2CO3的電離： ［副板書(shū)］H2CO3 H++HCO HCO H++CO ［師］下面請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出以下幾種物質(zhì)在水溶液中的電離方程式，在書(shū)寫(xiě)時(shí)一定要先判斷該物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)。 ［投影］①H2S ②NaHCO3 ③NaHSO4 ④HClO 答案：①H2S H++HS－ HS－ H++S2－ ②NaHCO3====Na++HCO HCO H++CO ③NaHSO4====Na++H++SO ④HClO H++ClO－ ［小結(jié)］本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了弱電解質(zhì)的電離平衡，并進(jìn)一步理解了勒夏特列原理的應(yīng)用。 ［布置作業(yè)］P57一、2。3 二 三 四 板書(shū)設(shè)計(jì) 二、弱電解質(zhì)的電離平衡 1．概念：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(guò)程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫電離平衡。 2．特征：逆、等、動(dòng)、定、變。 3．影響因素：①濃度， ②溫度。 4．電離方程式的書(shū)寫(xiě) 教學(xué)說(shuō)明 關(guān)于弱電解質(zhì)電離平衡的建立與電離平衡的移動(dòng)是本節(jié)的重點(diǎn)，但學(xué)生在學(xué)習(xí)了第二章 “化學(xué)平衡”之后來(lái)學(xué)習(xí)“電離平衡”并不會(huì)感到困難，因此在講電離平衡的建立和電離平衡移動(dòng)時(shí)，以學(xué)生討論、自學(xué)為主，教師只起啟發(fā)、引導(dǎo)作用，通過(guò)電離平衡的學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分理解動(dòng)態(tài)平衡的共同特點(diǎn)，并掌握勒夏特列原理在各種動(dòng)態(tài)平衡中的應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力。 參考練習(xí) 1．實(shí)驗(yàn)中擬用一定質(zhì)量的鋁片跟足量的稀硫酸溶液反應(yīng)制備一定體積的氫氣。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：鋁與硫酸反應(yīng)的速率太快，不利于實(shí)驗(yàn)操作。為使問(wèn)題得到較好的解決，下列措施可行的是（ ） A.將鋁片分割成若干小塊 B.將硫酸溶液換成同物質(zhì)的量濃度的硝酸溶液 C.向硫酸溶液中加入適量的水 D.向硫酸溶液中加入適量的醋酸鈉 答案：CD 2．如圖所示的試管中盛的是較濃的氨氣，氨氣中因加有酚酞而顯淺紅色 （1）對(duì)試管以熱水浴的方式加熱，觀(guān)察試管中的溶液，結(jié)果是 ` （有現(xiàn)象就寫(xiě)明現(xiàn)象的內(nèi)容，無(wú)現(xiàn)象就寫(xiě)明無(wú)現(xiàn)象的原因）。（2）將加熱后的試管放入約20℃的水中冷卻，觀(guān)察現(xiàn)象，試管中的溶液里有明顯的現(xiàn)象，它是 。 解析：如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)密閉的裝置，在其中存在下列平衡狀態(tài)： NH3(g) NH3 (aq)+H2O(1) NH3H2O (aq) NH(aq)+OH-(aq)[綜合氨水的揮發(fā)性（易揮發(fā)出NH3）和勒夏特列原理，可知：加熱后平衡向左移動(dòng)，氨水中的OH-濃度減小，氨水的三性減弱；冷卻后平衡向右移動(dòng)，氨水中OH-濃度增大，溶液的堿性增強(qiáng)。 答案：（1）溶液的淺紅色漸漸褪去 （2）溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\紅色 3．比較下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答問(wèn)題并填空 有兩支試管a、b，分別裝有等量的Na2CO3固體，往a、b兩試管中分別加入同濃度、同體積的稀HCl和稀醋酸，直到Na2CO3全部反應(yīng)完，回答下列問(wèn)題： （1）a、b兩試管中的反應(yīng)現(xiàn)象： 相同點(diǎn)是 ① 不同點(diǎn)是 ② ，原因是 ③ 。 （2）a、b兩試管中生成氣體的體積 ④ ，原因是 ⑤ 。 答案：（1）①Na2CO3固體溶解，有氣體放出。②加HCl的反應(yīng)快，加CH3COOH的反應(yīng)慢。③HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，溶液中H+濃度大，CH3COOH是弱電解質(zhì)，部分電離，H+濃度小，所以HCl比CH3COOH反應(yīng)快。 （2）④相等。⑤根據(jù)化學(xué)方程式：Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+2CH3COOH====CH3COONa+H2O+CO2↑，等量的Na2CO3全部溶解需消耗等量的H+，放出等量的CO2，雖然開(kāi)始HCl中H+濃度比醋酸中大，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng)，最后電離出H+總量與HCl相同。