2022年教学设计弱电解质的电离平衡 .pdf

学习必备欢迎下载弱电解质的电离平衡 学情分析 经过前面的学习，学生已经知道弱电解质的电离过程是一个可逆过程，并且最终建立电离平衡，并且已经熟练掌握化学平衡的理论知识，已具备运用平衡理论解决实际问题的能力。预计部分学生将会对浓度、外加物质对电离平衡的影响存在一定的困难，尤其是浓度变化对弱电解质电离程度大小的影响感到难以理解。 学习内容分析 该部分知识主要包括 “ 电离平衡常数 ” 、“ 影响电离平衡的因素 ” 两部分内容。该节所学 “ 电离平衡常数 ” 与前面所学 “ 化学平衡常数 ” 、“ 水的离子积常数 ” ，以及后面将要学习的“ 溶度积常数” 都属于平衡常数系列，可让学生对比学习，并为后面的学习埋下伏笔。在前面所学“ 外界条件对化学平衡、水的电离影响” 的基础上，学习 “ 影响电离平衡的因素 ” 更是水到渠成。学好本节弱电解质电离平衡的知识，对下节分析溶液中各种离子间的作用，从而探究盐类水解的原理和实质，有着重要的帮助。此外，弱电解质的电离是单一物质在水溶液中的行为，是研究物质在水溶液中行为的重要环节，既可以巩固前边所学的有关化学平衡的知识，又能使他们有效的扩展知识，为理解水解平衡的移动及水解原理的应用打下基础，起着承前启后的重要作用。 教学目标 1.知识与技能：使学生知道电离平衡常数的含义，能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。2.过程与方法：能运用化学平衡的理论处理电离平衡的问题，引导学生体会对比、分析、综合、归纳等方法在解决电离平衡中的应用。3.情感态度与价值观：通过介绍与电离平衡相关的应用知识，帮助学生认识水溶液在化学中的重要应用，体会化学知识在人类生产、生活中的应用，让学生体验化学科学的奥秘，提高他们的学习兴趣。 重难点分析 本节教材的重点和难点是温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。教学时应创设实验情境，充分利用学生已有的化学平衡移动规律知识，采用对比、类比、迁移等方法，引导他们分析实验结果，得出外界条件改变对弱电解质电离平衡的影响，从而达到突破重难点的目的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页学习必备欢迎下载 教学流程图 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图实验创设问 题 情境，直接导 入 新课，引出探讨课题【实验创设问题情境】上节课我们学习了弱电解质的相关知识，已经知道CH3COOH 等弱电解质的水溶液中存在电离平衡，它们的电离程度相同吗？请同学们分别测定 0.1 mol L-1的 CH3COOH溶液和 HCOOH 溶液的 pH，然后思考、讨论：同浓度两种弱酸 pH 不同， 说明什么问题？怎样定量的表示弱酸的电离程度？1.分组进行实验，记录实验结果。2.学生思考、分组讨论得出不同弱电解质的电离程度不同，并且可以用类似平衡常数的概念来表示弱酸的电离程度。学生始终对化学实验充满热情、好奇，课堂实验探究会激发他们的兴趣和学习的主动性。创 设 实 验讨 论 探 究电 离 平 衡常数电 离 平 衡影 响 因 素讨 论 影 响 因 素计 算 探 究 意 义实 验 探 究 温 度实 验 探 究 浓 度实验探究外加物质整合归纳书写表达式讨 论 归 纳 定 义精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页学习必备欢迎下载小组展示教师组织各小组汇报讨论结果。教师对学生能运用对比、类比迁移等方法得出结论给予肯定和鼓励。各小组汇报讨论结果。学生聆听。培养学生语言表达能力。激励学生。电离常数的探究活动【引导】我们将达到电离平衡时的平衡常数称之为电离平衡常数，简称为电离常数。请同学们将其与化学平衡常数进行对照，总结出电离常数的定义。【提问】参照化学平衡常数表达式的写法，同学们能写出电离常数 表 达 式 吗 ？ 请 同 学 们 以CH3COOH 和 NH3 H2O 为例，写出电离方程式及 其电 离常数。注意，弱酸在水中的电离常数通常用 Ka表示，弱碱在水中的电离常数通常用Kb表示。请同学们独立完成，并请两个同学到黑板写出。【提问】影响电离常数的因素有哪些？组内交流， 结合化学平衡常数的定义， 总结出电离常数的定义。学生独立完成， 两个同学到黑板板演。CH3COOHCH3COO-+H+33COOHCHCOOCHHKaNH3 H2O NH4+OH-234OHNHOHNHKb组内讨论，形成共识，组间交流。培养对比、类比、迁移能力，达到整合精致概念的目的。培 养 学 生独 立思考 能 力及 其书写 的 规范性。通过类比、迁移、总结，增进学生对电离常数的认识。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页学习必备欢迎下载【强调】电离常数只于温度有关 (温度升高，K 增大)，在稀溶液中，与溶液的浓度及酸碱性无关。【提问】电离常数是否可以定量表示弱电解质电离程度的相对大小呢 ? 电离常数表达了怎样的意义？以刚上课时测得的实验结果为例，计算二者的电离常数，然后分析以上问题。【强调】一定温度下，电离常数可以定量表示弱电解质电离能力的相对强弱，弱电解质的电离常数越大，其电离程度越大，酸（碱）性越强。【学以致用】1. 已知：Ka（HCN）=6.2 10-10 mol L-1Ka(CH3COOH)=1.7 10-5mol L-1学生聆听、思考。学生进行规范计算， 组内交流计算方法。 然后讨论分析计算结果。学生聆听、思考。分组讨论回答：1.酸性由强到弱的顺序是 HF CH3COOH HCN；增进学生对电离常数影响因素的认识。培养学生对实验数据的处理能力。由学生分析实验结果，得出结论，体验科学家的研究历程。加强学生对电离常数意义的理解。使学生体会可用电离常数定量评价弱电解质的电离精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页学习必备欢迎下载Ka(HF)=6.8 10-4 mol L-1则三种酸的酸性由强到弱的顺序是什么？2. 已知：H3PO4H2PO4+ H+Ka1=7.1 10-3 mol L-1H2PO4HPO42 + H+ Ka2=6.2 10-8mol L-1HPO42PO43+ H+Ka3=4.5 10-13 mol L-1你能得出什么结论？2.多元弱酸的电离是分步进行的，其各级电离常数逐级减小且一般相差很大，其水溶液中的 H+主要是由第一步电离产生的。能力。使学生体会多元弱酸各级电离常数的大小由各级电离能力决定。电离平衡的移动及其影响因素的探究活动【过渡】与化学平衡相同，电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，电离平衡就会被破坏，发生移动，那么，哪些条件改变时，电离平衡会发生移动，平衡又是怎样移动的呢？就让我们一起通过实验来寻找答案吧。【实验】测定不同条件下醋酸溶液的 pH 1.用 pH 试纸测定 0.1 mol L-1的醋酸溶液的 pH,pH= ；2取两滴管 0.1 mol L-1的醋酸溶液加入到小试管中（小试管带塞子），用热水浴加热一分钟，再测定溶液的pH，pH （填增大、减小或不变）（与实验 1 做比较）；3取 2 滴管 0.1 mol L-1的醋酸学生聆听、思考。学生分组实验， 组内讨论实验结果，分析实验结论。温度升高温度，电离平衡向（右）移动；降低温度，电离平衡向（左）移动。加入少量醋酸钠创设情境，通过实验探究影响电离平衡的因素。培养学生借助实验结果分析问题，获得结论的能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页学习必备欢迎下载溶液加入到小试管中，再向小试管中加入少量醋酸钠晶体（半钥匙），待晶体溶解后再测定溶液的 pH，pH （填增大、减小或不变）（与实验（ 1）做比较）；4用 pH 试纸测定 0.01 mol L-1的醋酸溶液的 pH，pH （填增大、减小或不变）（与实验（ 1）做比较）。已知醋酸的电离方程式如下：CH3COOHCH3COO-+H+ H0 根据上述实验， 回答下列问题，并用平衡移动原理加以解释。1.在其他条件不变的情况下，温度对弱电解质醋酸的电离平衡有何影响 ? 2.在其他条件不变的情况下，加入少量醋酸钠晶体，对醋酸的电离平衡会产生怎样的影响? 3.在其他条件不变的情况下，浓度对弱电解质醋酸的电离平衡有何影响 ? 【强调】温度电离过程是吸热过程，温度升高，电离平衡向右移动。CH3COO-增大，电离平衡向（左）移动。溶液的浓度加水稀释，电离平衡向（右）移动。学生聆听、思考。增进学生对电离平衡影响因素的认识。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页学习必备欢迎下载加入少量醋酸钠在弱电解质溶液中加入与弱电解质相应的盐，电离平衡向左移动。溶液的浓度加水稀释，电离平衡向右移动，溶液越稀，电离程度越大。【引导】请同学们在所学知识的基础上，认真思考，完成下列练习。练习：（见附录）弱电解质溶液中电离平衡移动的运用，使学生学会灵活应用电离平衡的移动规律。整合归纳【引导】请同学们回忆本节课讲的主要内容并概括归纳。组内讨论归纳总结所学内容。1.弱电解质在溶液中存在电离平衡， 相同温度下的电离常数反映了弱电解质电离能力的相对强弱， 其数值越大，弱电解质的电离能力越强。电离常数受温度影响，在稀溶液中与溶液的浓度、酸碱性无关。2.化学平衡理论适用于电离平衡，升高温度、加水稀释电离平衡正向移动， 加入弱电解质相应的盐， 电离训练系统的归纳总结知识的能力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页学习必备欢迎下载平衡逆向移动，加入强酸、强碱，电离平衡也发生移动。课后延伸请同学们课后自学课本“ 拓展视野 ” 中的“ 电离度 ” 和“ 追根寻源 ” 中的“ 如何计算醋酸溶液中的 H+和OH- ” 。培养自学能力，拓宽同学们的视野， “ 追根寻源 ” 对弱酸中H+和OH-的求法进行深入分析，以帮助同学们获得更深层次的认识。附录：现有 0.1 mol L-1的 CH3COOH 溶液，当下列条件改变时，判断其中发生的变化。改变条件平衡移动方向电离程度n（H+）c（H+）pH 升温加入水加入少量CH3COOH 加入少量CH3COONa 通入少量 HCl 加入少量NaOH 后测习题 一、选择题1. (基础题 )能说明醋酸是弱电解质的事实是（）A 醋酸溶液的导电性比盐酸强B 醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳C 醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降D 0.1mol?L-1的 CH3COOH 溶液中，氢离子浓度约为0.01 mol?L-12. (基础题 )下列关于弱电解质的电离常数的叙述中，不正确的是（）A 弱电解质的电离常数就是电解质加入水后电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页学习必备欢迎下载分子的浓度的比值B 弱电解质的电离常数只与弱电解质的本性及外界温度有关C 同一温度下，弱酸的电离常数越大，酸性越强；弱碱的电离常数越大，碱性越强D 多元弱酸的各级电离常数是逐级减小的，且差别很大3. (基础题 )在 18时， H2SO3的 Ka11.5 10-2mol?L-1、Ka21.0 10-7mol?L-1，H2S 的 Ka19.1 10-8mol?L-1、Ka21.1 10-12mol?L-1，则下列说法中正确的是（）A 亚硫酸的酸性弱于氢硫酸B 多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C 多元弱酸的电离是分步进行的，其各级电离常数逐级减小但一般相差很小D 多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定4. (能力题 )在 H2S 溶液中，在采取措施使pH 增大的同时， S2-的变化情况是（）A 增大B 减小C 不变D 可能增大也可能减小5. (能力题 )在 25时，用蒸馏水稀释 1mol L1的醋酸溶液至 0.01mol L1，随溶液的稀释，下列各项始终保持增大趋势的是（）A )()(3COOHCHcHcB c(H+) C )()(33C O OCHcCOOHCHcD c(H+) . c(OH-) 6. (基础题 )在含有酚酞的 0.1 mol L1氨水中加入少量的氯化铵晶体，则溶液颜色（）A 变蓝色B 变深C 变浅D 不变7. (能力题 )在室温下， 0.1 mol L1 100ml 的醋酸溶液中，欲使其溶液的pH 减小，但又要使醋酸电离程度减少，应采取（）A 加入少量 CH3COONa固体B 通入少量氯化氢气体C 升高温度D 加入少量氢氧化钠固体8. (基础题 )在0.10 mol L1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+,对于该平衡，下列叙述正确的是（）A 加入水时，电离平衡向左移动B 加入少量 NaOH 固体，平衡向右移动C 加入少量 0.10 mol L1 HCl 溶液，溶液中 H+减少D 加入少量 CH3COONa固体，平衡向右移动9. (基础题 )在相同温度时 100mL 0.01 mol L1的醋酸溶液与 10mL 0.1 mol L1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是（）A 中和时所需 NaOH 的量B 电离程度C H+的浓度D CH3COOH 的物质的量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页学习必备欢迎下载10. (基础题 )将 0.1 mol L1的醋酸溶液加水稀释或加入少量的CH3COONa 晶体时，都会引起的变化是（）A 溶液的 PH 增加B CH3COOH 电离程度增大C 溶液的导电能力减弱D 溶液中 c(OH-)减小11. (拓展题 )在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH 都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是（）A 甲烧杯中加入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量小B 甲烧杯中的酸过量C 两烧杯中参加反应的锌等量D 反应开始后乙烧杯中的 c(H+)始终比甲烧杯中的 c(H+)小二、非选择题12. (基础题 )现有 0.1 mol L-1的氨水，当下列条件改变时，判断其中发生的变化。改变条件平衡移动方向电离程度n（OH-） c（OH-）c（NH4+）pH 升温加入水通入少量 NH3加入少量 NH4Cl 通入少量 HCl 加入少量 NaOH 13. (拓展题 )冰醋酸加水溶解并不断稀释过程中，溶液导电能力与加入水的体积有如下变化关系：试回答： “0”点导电能力为 0 的理由是 :a、b、c 三点对应溶液的 PH 由大到小的顺序是a、b、c 三点中电离程度最大的是，电离平衡常数的关系要使 c 点 c(CH3COO)增大， c(H+)减少，可采取的措施是14. (拓展题 )在 25下，将 a mol L1氨水与 0.01 mol L1的盐酸等体积混合， 反应平衡时溶液中 c(NH4+ ) =c(Cl)，则溶液显性（填“ 酸”“碱” 或“ 中” ） ；用含 a 的代数式表示 NH3 H2O的电离常数 Kb= 15. (能力题 )有两瓶 pH=2 的酸溶液 ,一瓶是强酸 ,一瓶是弱酸 .现只有石蕊试液、酚酞试液、pH精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页学习必备欢迎下载试纸和蒸馏水 ,而没有其它试剂 .简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸？ 答案解析 1.D 本题考查弱电解质的基本概念，0.1mol?L-1的CH3COOH溶液中，氢离子浓度约为0.01mol?L-1，说明 CH3COOH部分电离，是弱电解质。在平日学习中，要学会分析数据，得出结论。2. A 本题考查电离常数的基本知识， 电离常数是指在一定条件下达到电离平衡时，电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离的分子的浓度的比值，故A 错。在平日学习中，要注意一些概念、理论等成立的前提条件。3. B 要正确理解多元弱酸的分步电离及其各级电离常数的含义。4. D 本题难度较大，需分析出可能存在的多种情况，如果加入NaOH，中和 H+，pH增大，电离平衡右移， S2-增大；如果加入 Na2S，S2-增大，电离平衡左移， H+减小，pH增大。5. A 本题难度较大，需灵活运用电离平衡移动理论，在稀释过程中，醋酸溶液的电离程度增大，n(H+)、n(CH3COO-)增大， n(CH3COOH)减小，因此)()(3COOHCHcHc增大 ，)()(33COOCHcCOOHCHc减小；虽然 n(H+)增大，但由于体积增大，故c(H+)减小。由于温度不变，因此水的离子积常数不变，即 c(H+) . c(OH-)不变。6. C 本题直接考查平衡移动规律，难度较小。氨水中，存在NH3.H2O NH4+OH-,加入氯化铵晶体， NH4+浓度增大，平衡左移， OH-浓度减小，因而溶液的颜色变浅。7. B 本题需综合运用电离平衡移动理论。加入少量 CH3COONa固体，平衡左移， 醋酸的电离程度减小， H+减小，溶液的 pH增大；通入少量氯化氢气体，H+增大， pH减小，平衡左移，醋酸的电离程度减小；升温，促进醋酸的电离，平衡右移，醋酸的电离程度增大，H+增大，pH减小；加入少量氢氧化钠固体，中和溶液中的H+,平衡右移，醋酸的电离程度增大，但溶液中 H+减小， pH增大。8. B 本题直接考查平衡移动规律， 难度较小。加入水时，电离平衡右移；加入少量 NaOH固体，中和 H+,H+浓度减小，平衡向右移动；加入少量0.10mol/LHCl 溶液，尽管平衡逆移，但溶液中 H+增大；加入少量CH3COONa 固体，CH3COO-浓度增大，平衡左移。9. B 本题主要考查同一弱电解在不同浓度质时的电离能力的不同。100mL 0.01mol/L 的醋酸溶液与 10mL 0.1mol/L 的醋酸溶液中，溶解的醋酸的量相同，因此中和时所需NaOH 的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页学习必备欢迎下载量相同；由于前者的浓度小，因此前者的电离程度大，但H+的浓度小。10. A 本题主要考查电离平衡移动理论的直接应用。加水，CH3COOH 的电离平衡右移，醋酸的电离程度增大，但溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，导电能力减弱；加入少量的 CH3COONa 晶体，平衡左移，醋酸的电离程度减小，溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，导电能力增强。11. C 本题既涉及到强、弱电解质的差异，又涉及到浓度对反应速率的影响，综合性较强。因为两种溶液的体积和pH 都相等，因此盐酸的浓度小于醋酸的浓度，故盐酸比醋酸中的溶质少，若甲烧杯中加入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量小，则盐酸生成的氢气少，与意志相矛盾，故 A 错。又因为产生等量的氢气，因此参加反应的锌的质量相等。因为醋酸浓度大于盐酸浓度，因此醋酸一定过量，但盐酸一定不过量。反应过程中醋酸的电离平衡右移，故反应开始后乙烧杯中的 c(H+)始终比甲烧杯中的 c(H+)大。12. 本题为了强化温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响而设，从而使学生的基础知识得以巩固。改变条件平衡移动方向电离程度n（OH-） c（OH-）c（NH4+）pH 升温右移增大增大增大增大增大加入水右移增大增大减小减小减小通入少量 NH3右移减小增大增大增大增大加入少量 NH4Cl 左移减小减小减小减小减小通入少量 HCl 右移增大减小减小增大减小加入少量 NaOH 左移减小增大增大减小增大13. 在“ O” 点醋酸未电离，无自由移动的离子存在acb c a=b=c 加入 NaOH 固体 加入醋酸钠固体加入镁等金属14. 本题考查溶液中的电荷守恒和电离常数的计算，难度较大。当c(NH4+ ) =c(Cl)时，根据电荷守恒 c(NH4+ ) c(H+)=c(Cl) c(OH)，可得 c(H+)= c(OH)，所以溶液显中性，此时， c(OH) =10-7 mol L-1， c(NH4+ ) =c(Cl) =0.005 molL-1， c(NH3 H2O) =(0.5a0.005) molL-1，代入234OHNHOHNHKb可得 Kb=10-9/（a0.01）mol L-1。15. 本题考查强弱电解质在稀释时的不同，着重于知识在实际中的应用。答案为：分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页学习必备欢迎下载别取相同体积的两种酸少许， 加蒸馏水稀释相同的倍数如100倍， 然后分别测定稀释后的pH，pH 变化大的为强酸。 教学反思 本节是一节理论性的课，为了激发学生的兴趣，使学生便于掌握，我创设了几个实验，采用了实验、探究、对比、类比、迁移等多种方法。在化学平衡知识的基础上，从实验出发，由学生探究得出电离常数的含义和温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响，培养了学生的能力，达到了多维度的教学目标。本节课的成功之处在于：首先，课堂上的探究活动控制紧凑合理。我在上课前已就实验、分组做好了充分的准备工作，在探究前为学生开展活动理清了思路，用问题引导学生进入思考，从而没有了课堂太乱的“放羊”的感觉，而且探究效果明显。其次，对教材的处理，我没有按教材的顺序和形式组织教学，而是增加了实验，一切问题围绕实验展开， 充分调动学生的学习积极性， 由学生自己从化学平衡常数过渡到电离常数，再结合化学平衡的移动原理讨论影响弱电解质电离平衡的因素。再次，对课本中的 “ 拓展视野 ” 和“ 追根寻源 ” 作为课后延伸，让学生在课后完成，这样，既降低了课堂教学难度，做到重点突出，又培养了学生的自学能力，在拓宽同学们视野的同时，又使同学们获得了更深层次的认识。总之，这节课体现出了新课程理念，促进了对新课程课堂教学的更深层次的思考，尤其是理论课的教学。通过这节课，我自身也将会更加努力地更新教学方式，积极思考课堂教学中出现的新问题。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页