2022年高中化学《弱电解质的电离》教学设计新人教版.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第三章 水溶液中的离子平稳第一节 弱电解质的电离教学目标：1. 能描述弱电解质在水溶液中的电离平稳,明白酸碱电离理论；2. 使同学明白电离平稳常数及其意义；3. 通过试验,培育同学观看、分析才能,把握推理、归纳、演绎和类比等科学方法；教学重点： 电离平稳的建立与电离平稳的移动,识电离平稳的建立与电离平稳的移动；教学难点 ：外界条件对电离平稳的影响；教学过程：一、强弱电解质从化学平稳的建立和化学平稳的移动理论认1 依据课本内容,什么是电解质？什么是非电解质？概念电解质非电解质在水溶液中或熔化状态在 水溶液中或熔化状态下不能够导电下能够导电的化合物的化合物电离特点全部或部分电离化合物不直接电离溶液中存离子或分子与离子共存溶质分子在的微粒结构特点离子化合物、少量共价极性键结合共价化化合物合物实例酸、碱、盐、金属氧化非金属氧化物、气态氢化物、大多数物和水有机物、例：请大家依据电解质的概念,争论以下几种说法是否正确,并说明缘由；1. 石墨能导电,所以是电解质；2. 由于 BaSO 4 不溶于水,所以不是电解质；3. 盐酸能导电,所以盐酸是电解质；4.SO2、NH3、 Na2O溶于水可导电,所以均为电解质；讲 电解质、非电解质都是化合物,单质既不是电解质也不是非电解质；故1 错；在水溶液里或熔融状态下能导电两个条件具备其一即可,不须两个条件同时具备；故 2 错；化合物本身电离出自由移动的离子而导电时,才是电解质；故3 对；但 NH3、SO2、CO2和 P2O5 却是非电解质；故 4 错；因此,我们要特别留意的是,电解质不肯定导电,导电物质不肯定是电解质；非电解质不导电,但不导电的物质不肯定是非电解质； 摸索 盐酸与醋酸是生活中常用的酸,盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢,为什么不用盐酸代替醋酸呢？醋酸腐蚀性比盐酸小,酸性弱；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载醋酸的去水垢才能不如盐酸强,除浓度之外是否仍有其它因素？ 试验 3-1 ：体积相同,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应,并测量溶液的 pH值；1mol/LHCl 1mol/LCH 3COOH 与镁条反应现象溶液的 pH值 试验结果 开头 1mol/LHCl 与镁条反应猛烈,pH值盐酸为 1,醋酸小于 1 探讨 反应现象及 pH值不同的缘由？探讨结果：在试验中我们要留意的是：1 HCl 和 CH3COOH都是电解质,在水溶液中都能发生电离； 2 镁无论是与盐酸仍是醋酸反应,其实质都是与溶液中的 H反应； 3 由于酸液浓度、温度、体积均相同,且镁条的量也相同,因此,试验中影响反应速率的因素只能是溶液中 H的浓度的大小；开头 1mol/LHCl 与镁条反应猛烈,说明 1mol/LHCl 中氢离子浓度大,即氢离子浓度为 1mol/L ,说明 HCl 完全电离； 而开头 1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢,说明其氢离子浓度较盐酸小,即小于 1mol/L ,说明醋酸在水中部分电离；HCl 是强电 f 解质, CH3COOH是弱电解质；2 什么叫强电解质？什么叫弱电解质？强电解质 弱电解质概念在水溶液中全部电离的电在水溶液中部分电解质离的电解质物质类别强碱、强酸、大部分盐弱酸、弱碱、水电离过程不行逆、完全电离可逆、部分电离溶液中存只有离子有离子、也有分子在的微粒实例H2SO4、NaOH、Na2SO4等NH3·H2O、CH3COOH、HF、H2S等强弱电解质与物质类型的关系名师归纳总结 活泼金属的氧化物离子化合物大部分的盐类强 强弱 碱 酸酸弱 水弱电解质 共价化合物第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载记住：强 酸：HCl、H2SO4、HNO 3、HClO4、HBr、HI弱 酸：CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H3PO4、HClO、HF、全部的有机羧酸强 碱：NaOH、KOH、CaOH2 、BaOH2弱 碱：NH3·H2O和全部难溶性的碱科学探究 试验：用两支试管分别取 0.1 mol/L 的盐酸溶液和 0.1mol/L 的醋酸溶液各 5 mL,测其溶液的 pH 另取两支小烧杯,分别盛 50 mL 蒸馏水；向其中一个烧杯内滴入 1 滴 约 0.05 mL0.1mol/L盐酸,向另一烧杯中滴入 1 滴 mol/L 的醋酸,搅拌后,分别测其 pH ；现象 ：盐酸被稀释 1000 倍后, 溶液的 pH 增大 3 个单位值, 说明盐酸中的氢离子浓度减小到了原先的 1/1000 ；而醋酸被稀释 1000 倍后, 溶液的 pH 增大不足 2 个单位值, 说明醋酸中 H的浓度降低要小得多,甚至未低于原溶液的 1/100 ；结论 ：证明白强电解质HCl 在水中是完全电离的,弱电解质醋酸在水中只有部分部分分子发生电离； 但随着溶液的稀释,发生电离的醋酸分子数目增多；即醋酸在水中的电离过程是动态的,其电离程度并非固定不变,而是随着溶液的稀释而增大；试验结论 ：醋酸的电离程度可以随着外界条件的转变而转变；摸索 既然 CH3COOH的电离过程是动态的,那么,已经电离产生的 CH3COO和 H是否能重新结合成 CH3COOH分子呢？有没有什么方法可以证明这一点？试验 ：取上述盛有剩余溶液的两支试管,在盛有盐酸的试管内加入0.5 克 NaCl 晶体,在盛有醋酸的试管内加入 0.5 克 CH3COONH 4 晶体,充分振荡后,测其溶液的 pH 现象 ：在盛盐酸的试管中加 入 NaCl 晶体,溶液的 pH 没有明显变化；在盛醋酸溶液的试管中加入 CH3COONH 4 晶体,溶液的 pH明显变大结论 ：由于 cCH3COO 增大,导致 pH明显变大,即 cH 明显减小, 所以醋酸分子电离为离子的过程是可逆的；综合上述两个科学探究的试验可得出结论：弱电解质的电离是可逆的,其电离程度可以随着外界条件的转变而转变；因此, 弱电解质的电离也与可逆的化学反应一样,它的两种相反的变化趋势最终会达到平稳；即在肯定条件下, 弱电解质分子电离成离子的速率与其离子重新结合成分子的速率相等,溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变,这就是电离平稳；二、弱电解质的电离名师归纳总结 由于 HCl 不存在电离平稳,CH3COOH存在电离平稳,随着H的消耗, CH3COOH的电离平稳发第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 生移动,使 H得到补充,所以学习必备欢迎下载HCl 中慢,所以 CH3COOH在反CH3COOH溶液中 H +浓度降低得比应过程中速率较快；在醋酸电离成离子的同时,离子又在重新结合成分子；当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时,就达到了电离平稳状态；这一平稳的建立过程,同样可以用速率时间图来描述；CH3COOH CH 3COO+H在醋酸电离成离子的同时,离子又在重新结合成分子；当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时,就达到了电离平稳状态；这一平稳的建立过程,同样可以用速率时间图来描述；请同学们依据上图的特点,结合化学平稳的概念,说一下什么叫电离平稳；在肯定条件（如温度、浓度）下,当电解质分子电 离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平稳状态,这叫电离平稳 . 电离平稳概念懂得：弱电解质的电离；达电离平稳时,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等；动态平稳, 即达电离平稳时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止；达电离平稳时,离子和分子共存,其浓度不再发生变化；指电离平稳也是肯定条件下的平稳,外界条件转变,电离平稳会发生移动；1、电离平稳的特点：1 逆- 弱电解质的电离是可逆的2 等-V 电离=V 结合 0 3 动- 电离平稳是一种动态平稳4 定- 条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子5 变- 条件转变时,电离平稳发生移动；问 哪些条件转变可引起化学平稳移动？例：在氨水中存在电离平稳：NH3·H2O NH4+OH以下几种情形能否引起电离平稳移 动？向哪个方向移动？加 NH4Cl 固体 加 NaOH溶液 加 HCl 加 CH3COOH溶液 加热 加水 加压 加水时,会使单位体积内 NH3·H2O 分子、 NH4、OH粒子数均削减,依据勒沙特列原理,平 衡会向粒子数增多的方向,即正向移动； 但此时溶液中的 NH4及 OH浓度与原平稳相比却减 小了,这是为什么呢？请依据勒夏特列原理说明；2、影响因素：1 内因：电解质本身的性质；通常电解质越弱,电离程度越小；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载由于弱电解的电离是吸热的,因此上升温度,电离平稳将向电离方向移动,弱电 解质的电 离程度将增大； 2 外因： 浓度：温度上升,平稳向电离方向移动；同一弱电解质, 增大溶液的物质的量浓度,电离平稳将向电离方向移动,但电解质的电离程度减小；稀释溶液时,电离平稳将向电离方向移动,且电解质的电离程度增大；但是虽然电 离程度变大,但溶液中离子浓度不肯定变大； 浓度：溶液稀释有利于电离 增大弱电解 质电离出的某离子的浓度,电离平稳向将向离子结合成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的电离程度将减小；减小弱电解质电离出的离子的浓度,电离平稳将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大；3同离子效应：在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质,使电离平稳 向逆方向移动 除此之外, 我们仍可以通过化学反应影响平稳移动,在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电 离产生的某种离子反应的物质时,可以使电离平稳向电离方向移动； 摸索 分析一元弱酸或弱减的电离平稳,完成以下问题：1、写出弱酸和弱减的电离方程式；2、填写下表中的空白；HA电离过程中体系各离子浓度变化HA初溶于水时C（H +）C（A）C（HA）小小大达到电离平稳前变大变大变小达到电离平稳时不再变化不再变化不再变化BOH电离过程中体系各离子浓度变化等体积等浓度的B、OH混和时C（OH）C（B）C（ HA）小小大达到电离平稳前变大变大变小不再变化不再变化不再变化 随堂练习 由于弱电解质存在电离平稳,因此弱电解质的电离方程式的书写与强电解质不 同；试 写出以下物质的电离方程式：1、H2CO3 2、H2S 3 、 NaHCO3 4、NaHSO 4 5 、HClO ” ,多元弱酸的电离是答案； 1、H2CO3H+HCO3 HCO3H+CO 3 22、H2S H+HSHS2H+S3、NaHCO 3=Na+HCO3 HCO 3H+CO2 34、NaHSO 4=Na+H+SO 24 5 、HClO H+ClO小结 强电解完全电离,用“=” ,弱电解质部分电离,用“分步进行的,以第一步电离为主；而多元弱碱就不分步；酸的酸式盐要完全电离,弱酸的酸式盐电离的是酸式酸根2NaHSO 4 水溶液 = Na+H+SO4NaHSO 4 熔融 = Na+HSO4NaHCO 3= Na+HCO对于酸式盐的电离要特别留意,强名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载三、电离平稳常数氢硫酸和次氯酸都是弱酸,那么它们的酸性谁略强一些呢？那就要看谁的电离程度大了,弱酸电离程度的大小可用电离平稳常数来衡量；1、定义：在肯定条件下,弱电解质的电离达到平稳时,溶液中电离所生成的各种离子浓度 的乘积嗖溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫做电离平稳常数,用 K 表 示；2、表示方法： AB A+BK 电离c Ac B-cAB（1）弱电解质的电离常数表达式中的CA+、 CB- 和 CAB均为达到电离平稳后各粒子在溶液中的浓度值,并不是直接指溶质的物质的量浓度值；并且,在温度肯定时,其电离常数就是一个定值；（2）电离常数随着温度而变化,但由于电离过程热效应较小；温度转变对电离常数影响不大,所以室温范畴内可忽视温度对电离常数的影响；电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离常数是不会转变的；3、同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时,其电离常数不变；弱酸的电离平稳常数一般用Ka表示,弱碱用Kb 表示；请写出CH3COOH和 NH3· H2O 的电离平衡常数表达式Ka=c CH3COO-c HKb=cNH4c OH-即弱电解c CH3COOHc NH3H2O从电离平稳常数的表达式可以看出,分子越大,分母越小,就电离平稳常数越大,质的电离程度越大, 电离平稳常数越大, 因此,电离平稳常数可用来衡量弱电解质相对强弱；那么,用电离平稳常数来比较电解质相对强弱时,要留意什么问题呢？4、K 值越大,电离程度越大,相应酸 或碱 的酸 或碱 性越强； K 值只随温度变化；电离平稳常数和化学平稳常数一样,其数值随温度转变而转变,但与浓度无关； 电离平稳常数要在相同温度下比较；试验 3 2：向两支分别盛有0.1mol/LCH 3COOH和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶液,观察现象；5、同一温度下,不同种弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强；弱电解质的电离常数越大,只能说明其分子发生电离的程度越大,但不肯定其溶液中离子浓度大,也不肯定溶液的导电性强；多元弱酸是分步电离的,每步都有各自的电离平稳常数,那么各步电离平稳常数之间有什么关系？多元弱酸与其他酸比较相对强弱时,用哪一步电离平稳常数来比较呢？6、多元弱酸电离平稳常数：K1K2K3,其酸性主要由第一步电离打算；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载对于多元弱碱的电离情形与多元弱酸相像,其碱性由第一步电离的电离平稳常数打算； 课堂练习 1.A.1 mol ·L 1的甲酸溶液的 c（H）约为 0.01 mol ·L1B.C.10 mL 1 mol·L1 甲酸恰好与 10 mL 1 mol ·L1NaOHD.在相同条件下,甲酸的导电性比一12. 用水稀释 0.1 mol ·LA.c（OH） c（NH3·H2O B. c（NH3·H2O） c（OHC.c（H）和 c（OH D.OH3. 当溶液中 HSH2O S 2 H3O达到平稳时,欲使 cS 2 增大,应加入22A.Cu B.CO 3 C.H 2O D.HCl 4. 在 RNH 2· H2O RNH3 OH形成的平稳中,要使 RNH 2· H2O的电离程度及 c（OH）都增大,A.通入 HCl B.加少量 NaOH C. D.升温5. 在稀氨水中存在平稳：NH3H2O NH4 OH, 如进行以下操作,就 NH3、NH4 、 H、OH（1）通适量 HCl 气体时, cNH3 , cH ；（2）加入少量 NaOH固体时, cNH4 , cOH （3）加入 NH4Cl 晶体时, cNH4 , cOH 6. 在 a、 b 两支试管中,分别装上形状相同、质量相等的一颗锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀名师归纳总结 （ 1） a、 b 两支试管中的现象：相同点是a ；不同点第 7 页,共 8 页是；缘由是；（2）a、b 两支试管中生成气体的体积开头时是于 b,反应完毕后生成气体的总体积是 a b,缘由是；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载参考答案：1.AD 2.B 3.B 4.D 名师归纳总结 5. （ 1）减小增大（2）减小增大（3）增大完全电离, HCl 中的 cH+第 8 页,共 8 页6.（1）都产愤怒泡, Zn 溶解 a产愤怒泡、 Zn 溶解速度都快 HCl大于 CH3COOH中的 cH+（2）大等于 a中 cH 大于 b 中的 cH, 而酸的总量相等- - - - - - -