弱电解质的电离第1课时.docx
第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离主备人:徐冬梅辅备人:傅晓涛陈丽李超【课标要求】1.了解电解质、强电解质和弱电解质的概念。2 .了解强、弱电解质与结构的关系,能正确书写常见物质的电离方程式。3 .理解弱电解质的电离平衡,以及温度、浓度等条件对电离平衡的影响。4 .了解电离平衡常数,能用电离平衡常数解释有关离子浓度的问题。【学习重点】强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。【学习难点】弱电解质的电离平衡。【课时安排】2课时第一课时强弱电解质【学习过程】 引言:为什么说地球上广阔的水域是离子反应广泛存在的先决条件?为什么说离子反 应【板书】第一节弱电解质的电离第二环节:组内合作自学讨论【旧知回顾】电解质和非电解质1、什么是电解质?什么是非电解质?电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物(如:酸、碱、盐、水、大多数金属 氧化物、活泼金属过氧化物)非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物(如:多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如ch4> nh3等)2、讨论以下几种说法是否正确,并说明原因A.石墨能导电,所以是电解质。B.由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质。C.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。D.SO2> NH3、Na2O溶于水可导电,均为电解质E.氯化钠固体不能导电,所以氯化钠不是电解质【结论】单质混合物:既不是电解质也不是非电解质难溶的盐(BaSCh等)虽然水溶液不能导电但是在融化时能导电,也是电解质。CO2、N%等溶于水得到的水溶液能导电,但不是“自身”电离,均不是电解质练习1:下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是()A.CH3CH2COOH B.Ch C.NH4HCO3 D.SO2电离常数.第六环节:归纳总结科学评价小结本节课,对各个小组的表现作出评价。【布置作业】同步二【板书设计】第一节 弱电解质的电离(第二课时)二、弱电解质的电离1、电离平衡2、电离平衡状态建立(Vt图)3、电离平衡的特征4、弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡符合勒夏特列原理(2)影响弱电解质电离平衡的因素三、电离平衡常数(K)意义:K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化多元弱酸(碱)分步电离,酸(碱)性的强弱主要由第二步电离决定。 四、电离度的概念及其影响因素【质疑】酸、碱、盐都是电解质,在水中都能电离出离子。不同电解质的电离程度是 否相同呢?第三环节:班内交流确定难点F面请大家通过实验进行探究。【探究实验11等体积、等浓度的盐酸和醋酸的pH大小、与镁反应的现象比较(镁条要 用砂纸打磨除去表面的氧化膜)学生实验并完成实验记录。项目lmol/L HC1lmol/L HAc与镁反应速率的比较溶液的pH【提问】实验的结论是什么?【回答】等浓度的盐酸和醋酸pH不同;盐酸与镁条反应较醋酸快。项目lmol/L HC1lmol/L HAc与镁反应速率的比较剧烈缓慢溶液的pH02.4【讨论】根据实验现象,讨论下列问题(1)镁条和酸的反应的实质是什么?影响反应速率的因素是什么?(2)当酸溶液的物质的量浓度相等时,溶液中的百浓度是否相等?怎么判断?(3)为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中,V浓度却不同?【学生思考讨论】【结论】Mg+2H+ = Mg2+H2 t反应速率不同,pH不同,说明盐酸和醋酸中的4浓度是不同的。 说明HC1和CH3COOH的电离程度不同。第四环节:点拨精讲 解难释疑【投影】盐酸与醋酸在水中的电离示意图 观察两种溶液中溶质微粒有多少种?图3-1 HC:在水中电离示意图图3-2 CH3coeI晦水中电离示意图说明 HC1分子在水中完全电离醋酸分子在水中部分电离【讲解】电解质有强弱之分。HC1在稀水溶液中能够完全电离出H+, CHaCOOH却不能完全 电离。能够完全电离的电解质我们称为强电解质,不能完全电离的电解质叫做弱电解质。 强酸、强碱和盐是强电解质,弱酸、弱碱、40是弱电解质。【板书】一、强弱电解质1、定义 强电解质:在水溶液中能全部电离成离子的电解质。(强酸、强碱、大多数盐).如 HC1 = H+ cr弱电解质:在水溶液中只部分电离成离子的电解质(弱酸、弱碱、H20)o如 CH3COOHH+CH3COO-2、电解质的电离(1)电离电解质溶于水或者受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程叫做电离。(2)电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。(3)电离方程式的书写式子左边用电离物质的化学式表示,右边用离子符号表示。强电解质用“="表示电离过程,弱电解质用“三表示电离过程。多元弱酸的电离要分步。写出H3P在水溶液中的电离方程式H3P。4H+ H2POJ (1)H2POJH+ HPO?- (2)HPO?-+ PO;(3)多元弱碱则一步书写.如:Cu (OH) 2 Cu2+ + 20H-【问题探讨】试写出NaHS04、NaHCOs的在水溶液中的电离方程式?在水溶液中:NaHS04=Na+ + H+ + SO?- NaHC03=Na+ + HCO3- HCO3-H+ + C032-注意:NaHS04在熔融状态下的电离只产生钠离子和硫酸氢根离子o 另外:氢氧化铝双向电离:h+aio2_+h2oA1(OH)3ai3+3oh-3、强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质相同点都是电解质,在水溶液中都能电离电离程度兀至甩岗部分电离电离过程不可逆过程可逆过程表示方法电解质在溶液中微粒形式电离方程式用等号 水合离子电离方程式用可逆符号 分子、水合离子离子方程式中表示形式离子符号或化学式分子式物质种类强酸、强碱、多数盐、 部分碱性氧化物弱酸、弱碱、水【问题探究】1 .强电解质溶液离子浓度大,而弱电解质溶液离子浓度小,是否正确?为什么?2 .强电解质溶液导电能力大,而弱电解质溶液导电能力小,是否正确?为什么?【问题结论】溶液的导电能力取决于溶液中总离子浓度的大小。因此强电解质的导电能力不一定比弱电 解质强。在同一浓度时,强电解质一定比弱电解质的导电能力强。第五环节:随堂练习当堂反馈练习1.写出下列物质的电离方程式HC10H+C10-(1) KHSO3 = K+HSO3'CaCO3 = Ca2+CO32-(2) Cu (OH) 2Cu2+20H-练习2: lmol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L,练习2: lmol/L的盐酸、醋酸、硫酸各1L,分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率最终收集到的氢气的物质的量练习3:下列物质中能导电的是 一 (achd )属于电解质的是 :(硫酸盐酸醋酸)(硫酸盐酸二醋酸)(bdijklmn)属于强电解质的是, (bdil n )属于弱电解质的是, (j km)属于非电解质的是 o (fg)a.铜丝b.硫酸领 c.石墨d.熔融的氯化钠e.氯气f .蔗糖g.二氧化碳 j.冰醋酸 m.氢氧化铝练习4:h.硫酸溶液k.碳酸i.硫酸钾1.碳酸氢铁在KHS04的稀溶液和熔融状态下都存在的离子是(D)A、1 B、HS04- C、S042' D、K+第六环节:归纳总结科学评价小结本节课,对各个小组的表现作出评价。【布置作业】同步一【板书设计】第一节弱电解质的电离一、强弱电解质1、定义2、电解质的电离(1)电离(2)电离方程式(3)电离方程式的书写3、强电解质与弱电解质的比较第二课时 弱电解质的电离 第一环节:情景引导激发兴趣 【质疑】弱电解质在水中的电离过程是怎样的呢? 【板书】二、弱电解质的电离第二环节:组内合作自学讨论 我们通过下面两个实验来进行探究。【探究性实验2】稀释实验项目lmol/L HC1lmol/L HAc稀释1000倍后, 溶液的pH【学生实验】【现象】盐酸的pH上升3个单位,即氢离子浓度为原来的1/1000,而醋酸的pH增大不 足2个单位,表明氢离子的浓度降低要少得多。甚至未低于原溶液的1/100。【质疑】稀释相同的倍数,盐酸和醋酸的pH为什么变化不同?【引导】重点分析醋酸稀释1000倍后,溶液中C0T)降低程度较小的原因。【结论】通过思考、讨论得出结论。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,随着溶液的稀释而增大。【问题】既然醋酸的电离过程是动态的,那么,已经电离的CLCOO-和4是否可能重新结 合成CLCOOH分子呢?有没有办法可以证明这一点呢?【探究性实验3】溶液中加对应的盐【学生探究实验】完成实验记录。物质ImoVL HC1lmol/L HAc加入的物质少量的NaCl少量的NH4Ac溶液的pH【现象】在盛盐酸的试管中加入少量的NaCl晶体,溶液的pH没有明显变化;在盛醋酸的试管中加入CH3COONH4晶体,溶液的pH明显变大。【质疑】醋酸的pH为什么会上升?第三环节:班内交流 确定难点【引导学生讨论】请大家分析实验现象,讨论产生现象的原因。【结论】由于醋酸溶液中,醋酸根离子浓度的增大,导致醋酸溶液的pH上升,即C(H+)明显 减小,所以醋酸分子电离为离子的过程是可逆的。而盐酸中,加入NaCL溶液的pH无明 显变化。【总结】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改变而改变。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衡。即在一 定的条件下,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,这就是电离平衡。第四环节:点拨精讲解难释疑【板书】1、电离平衡在一定条件下(如温度、浓度等)的弱电解质的溶液中(前提),弱电解质分子电离 成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等(实质),溶液中各分子、离子的浓度保 持不变的状态(标志)。【思考】冰醋酸加水稀释,醋酸在稀释的过程中微粒的变化包含哪些过程?结合CH3COOH CH3COO - + H+电离分子化CH3COOHCH3COO - + H+离子化醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化C(H+)C(Ac)C(HAc)HAc初溶于水00最大紧接着tf1最后不变不变不变指出: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。可以随着外界条件 的改变而改变。2、电离平衡状态建立31;图)开始时V离子化和V分子化怎样变化?当V离子化=V分子化时,可逆过程达到一种什么样的状态?你能画出这个过程的吗?3、电离平衡的特征: 逆:弱电解质的电离等:V电离=v结合wo动:电离平衡是一种动态平衡定: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 变:条件改变时,电离平衡发生移动。原理4、弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡符合(2)影响弱电解质电离平衡的因素有:温度:电离过程是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动;浓度:当电离达到平衡时,加水稀释向电离的方向移动,电离程度增大,增加弱 电解质浓度,向电离的方向移动,但电离程度减小;同离子反应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,将使电离平衡向逆方向 移动(抑制电离); 化学反应:加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质时,使电离平衡向电离 方向移动(促进电离)。2.以O.lmol/LCIhCOOH溶液中的平衡移动为例,讨论:改变条件平衡移动方向c(H+)c(CH3COO)溶液导电能力加少量硫酸力口 CH3COONa加1 NaOH(s)加水稀释滴入纯醋酸加入锌粒思考与讨论。【问题】怎样定量的比较弱电解质的相对强弱?电离程度相对大小怎么比较?三、电离平衡常数(K)【看课本,自学相关内容并思考】(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)什么叫电离平衡常数?电离平衡常数的化学含义是什么?怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱? 影响电离平衡常数的因素是什么?弱电解质电离程度相对大小的参数一 电离平衡常数(K):对于一元弱酸HA三FH+A,平衡时c ( H+)C( A-)c(HA)对于一元弱碱 MOHM+OH ,平衡时 c ( M+) c( OH )Kb=c(MOH)意义: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 例如:醋酸,碳酸和硼酸298K时的电离常数分别是1.75x10-5, 4.4xl()-7(第一步电离)和 5.8X1O10【探究活动】实验3-2【现象】碳酸钠溶液中加入醋酸有气体放出,而加入硼酸无现象。【结论】酸性:醋酸碳酸硼酸【指出】多元弱酸(碱)分步电离,酸(碱)性的强弱主要由第一步电离决定。如H3P04的电离:Ki= 7.1 X 103K2= 6.3 X 108K3= 4.2X10 13H3P04 = H+ + H2PO4H2PO4 = H+ + HPO42-HPO42 = H+ + PO43注:Ki»K2»K3四、电离度的概念及其影响因素(1 )当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,叫做电离度O (2)影响电离度的主要因素(内因)是电解质本身的性质;其外部因素(外因)主要是 溶液的浓度和温度。溶液越稀,弱电解质的电离度;温度升高, 电离度,因为弱电解质的电离过程一般需要 热量。【思考与交流】不用计算,判断下列各组溶液中,哪一种电解质的电离度大?(1) 20 时,0.01mol/LHCN 溶液和 40 时 0.01mol/LHCN 溶液。(2) 10时 0.01mol/LCH3coOH 溶液和 10时 O.lmol/LCH3coOH 溶液。第五环节:随堂练习当堂反馈1在 18时,H2s03 的 Ki=L5xlO2、k2= 1.0x10 7, H2s 的 Ki=9.lxl0用、K2=1.1x10 12,则下列说法中正确的是A.亚硫酸的酸性弱于氢硫酸C.氢硫酸的酸性弱于亚硫酸则下列说法中正确的是A.亚硫酸的酸性弱于氢硫酸C.氢硫酸的酸性弱于亚硫酸2 .能说明醋酸是弱电解质的事实是(B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 D.多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定 (A.醋酸溶液的导电性比盐酸弱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. O.lmol/L的CH3COOH溶液中,氢离子浓度约为0.001mol/L3 .下列叙述中错误的是A.离子键和强极性键组成的化合物一般是强电解质B.较弱极性键组成的极性化合物一般是弱电解质C.具有强极性键的化合物一定是强电解质D.具有离子键的难溶强电解质不存在电离平衡 4.25时,在的HA溶液中,有O.Olmol的HA电离成离子,求该温度下HA的