2014年高中化学选修四教学案3-1 弱电解质的电离

第一节 弱电解质的电离课标要求1能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2了解酸碱电离理论。课标解读 1.了解电解质、非电解质及强、弱电解质的概念。2理解电解质的电离平衡及影响因素。3了解酸、碱电离的特点。教学地位本课时介绍了弱电解质。通过化学平衡知识复习以及图表分析，运用归纳、比较、推理、迁移的方法，建立电离平衡概念，学习分析影响电离平衡的因素的方法。是本章的基础。新课导入建议蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时，皮肤上常起小疱，这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗，过一段时间小疱也会自行痊愈，这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。你能用平衡移动的原理解释这一事实吗？【提示】当人受到蚊叮蚁咬时，血液内被注入蚁酸，使人体血液内的酸性增强，由人体内的平衡H2OCO2H2CO3HHCO，可得出酸性增强后，平衡向生成H2CO3的方向移动，浓度增大后血液中便可以释放出CO2，使酸性降低，从而减轻由于酸性增强引起的小疱，自行痊愈。教学流程设计课前预习安排：(1)看教材P40，填写【课前自主导学】中的“知识1，强弱电解质”，并完成【思考交流1】；(2)看教材P41P42页，填写【课前自主导学】中的“知识2，弱电解质的电离”，并完成【思考交流2】。(3)看教材P42P43页，填写【课前自主导学】中的“知识3，电离常数”，并完成【思考交流3】。步骤1：导入新课并分析本课时教材地位。步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。步骤6：师生互动完成“探究2”，可利用【问题导思】所设置的问题，师生互动。可使用【教师备课资源】为您提供的例题2，拓展学生的思路。步骤5：在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。步骤4：教师通过【例1】和教材P40页的讲解，对探究1中的“强、弱电解质”进行总结。步骤3：师生互动完成“探究1”。可利用【问题导思】所设置的问题，由浅入深地进行师生互动。可使用【教师备课资源】为您提供的例题1，拓展学生的思路。步骤7：教师通过例2和教材P41P42页的讲解对探究2中的“弱电解电离”进行总结。步骤8：在老师指导下学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】中的3、4、5三题，验证学生对探究点的理解掌握情况。步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容，并安排学生课下完成【课后知能检测】。课标解读重点难点1.了解电解质、非电解质及强、弱电解质的概念。2.能正确书写电解质的电离方程式。3.理解电解质的电离平衡及影响因素。4.了解电离常数的概念。1.明确强、弱电解质的本质区别。(重点)2.注意弱电解质电离方程式书写的注意事项。(重点)3.从化学平衡的角度分析弱电解质的电离平衡及影响因素。(重难点)强、弱电解质1.电解质与非电解质在水溶液或熔融状态下能导电的电解质都不能导电的非电解质化合物2强电解质和弱电解质电解质强电解质在水中完全电离的电解质强酸、强碱和绝大多数盐弱电解质在水中不完全电离的电解质弱酸、弱碱和水1(1)能导电的物质一定是电解质吗？(2)电解质一定能导电吗？【提示】(1)不一定，如金属或溶液等能导电，但不是电解质。(2)不一定，如固体NaCl不导电。弱电解质的电离1.电离平衡在一定条件(如温度、浓度一定)下，弱电解质在溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，电离过程就达到了平衡状态。如图：2弱电解质电离方程式的书写(1)弱电解质电离是可逆的，用表示。如：CH3COOHCH3COOHNH3H2ONHOH(2)多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2SHHS、HSHS2。(3)多元弱碱用一步电离来表示：如Fe(OH)3Fe33OH。2NaHSO4在熔融状态和在水溶液中电离方程式一样吗？【提示】熔融态：NaHSO4=NaHSO水溶液中：NaHSO4=NaHSO电离常数电离常数表示方法：对于ABAB，K意义：K越大，弱电解质的电离程度越大。影响因素：K只与电解质的性质和温度有关，对同一电解质，温度升高，K变大。3两种酸HA与HB的电离常数为K1、K2，若K1HA。强、弱电解质比较【问题导思】强弱电解质的本质区别是什么？【提示】在水溶液中能否完全电离。强电解质其溶液导电能力一定强吗？【提示】不一定。难溶物BaSO4、CaCO3等是强电解质吗？【提示】是。强电解质弱电解质定义溶于水后(或在熔融状态下)完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物(除HF)某些具有弱极性键的共价化合物电离程度全部电离部分电离电离过程不可逆过程可逆过程，存在电离平衡溶液中存在微粒(水分子不计)只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)；强酸：H2SO4、HCl、HClO4、HBr、HI等；强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2、NaOH、KOH等部分碱性氧化物：Na2O、CaO等弱酸：H2CO3、CH3COOH、H2S、HF、HClO等；弱碱：NH3H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等水及个别盐电离方程式KNO3=KNOH2SO4=2HSO用“=”连接CH3COOHHCH3COONH3H2ONHOH用“”连接共同特点在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子1电解质的强、弱与其溶解度无关。难溶的盐如(AgCl、CaCO3等)，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH在溶液中电离程度小，是弱电解质。2CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，但因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3H2O等电解质导电，不是本身电离出离子，故应为非电解质。现有硫酸铜晶体、碳酸钙固体、纯磷酸、硫化氢、三氧化硫、金属镁、石墨、固态苛性钾、氨水、熟石灰固体，其中(1)属于强电解质的是_ (填序号，下同)；(2)属于弱电解质的是_；(3)属于非电解质的是_；(4)既不是电解质，又不是非电解质的是_；(5)能导电的是_。【解析】(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质，是强电解质；(2)是溶于水部分电离的电解质，属弱电解质；(3)属于化合物，它的水溶液虽然导电，但并不是它自身电离使溶液导电，所以是非电解质；(4)都是单质，是混合物，既不是电解质也不是非电解质；(5)中均有能够自由移动的电子，中有自由移动的离子，都能导电，其他物质都没有自由移动的电子或离子，所以不导电。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)强弱电解质判断的一般思路(1)先看物质是否是电解质，若不是电解质，则既不是强电解质也不是非电解质。(2)若是电解质，再看溶液是否完全电离；全部电离的是强电解质，部分电离的为弱电解质。(3)导电性强、溶解度大的电解质不一定是强电解质。1下列关于强弱电解质的叙述中正确的是()A强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子D强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱【解析】本题需要在深刻理解强弱电解质的异同的基础上弄清强弱电解质与结构的关系，采用举例法来解答。选项A中，可举出HCl、HNO3是强电解质来加以否定；选项B中，可举出BaSO4、CaCO3为强电解质(尽管它们难溶于水，但它们溶于水的部分是完全电离的)来加以否定；选项D中，若强电解质溶液的浓度很小时，其导电能力也会很弱，从而否定之；仅有选项C的说法是正确的，因强电解质在水溶液中完全电离为离子，不存在溶质分子，而弱电解质在水溶液中只能部分电离，溶液中还存在溶质分子。故选C。【答案】C【教师备课资源】电解质、溶液的导电能力决定于离子浓度和离子所带的电荷数。把0.05 mol NaOH固体分别加入下列100 mL液体中，溶液的导电能力变化不大的是()A自来水B0.5 mol/L盐酸C0.5 mol/L醋酸溶液 D0.5 mol/L 氯化铵溶液【解析】溶液导电能力的大小与溶液中离子浓度的大小、离子所带的电荷数的多少有关，离子浓度越大，溶液的导电能力越强，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力也越强。A项中，水是弱电解质，加入NaOH后将产生大量的Na和OH，溶液的导电能力显著增强；B项中，原溶液中c(H)c(Cl)0.5 mol/L，加入NaOH后发生中和反应，反应后溶液中c(Na)c(Cl)0.5 mol/L，离子浓度基本不变，溶液的导电能力也基本不变；C项中，加入NaOH后，发生反应CH3COOHOH=CH3COOH2O，溶液中离子浓度增大，溶液的导电能力明显增强；D项中，加入NaOH后，发生反应NHOH=NH3H2O，但溶液中的c(Na)、c(Cl)与加入前的c(NH)、c(Cl)几乎相同，因而溶液的导电能力变化不大。故正确答案为BD。【答案】BD弱电解质的电离【问题导思】弱电解质电离是吸热还是放热过程？【提示】吸热增大弱电解质的浓度，电离平衡如何移动？其电离程度如何改变？【提示】正移。电离程度减小。1弱电解质电离平衡的特点和化学平衡一样，在弱电解质溶液里，也存在着电离平衡，该平衡除了具备化学平衡的特点外，还具有的特点是：(1)电离过程是吸热的。(2)分子、离子共存，这完全不同于强电解质。(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，分子已电离的极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1 molL1的CH3COOH溶液中，c(H)大约在1103 molL1左右。(4)多元弱酸分步电离，电离程度逐步减弱。如H2CO3的电离常数：K14.4107，K24.71011。2影响电离平衡的因素电离平衡状态时，溶液里离子的浓度和分子的浓度保持不变，但当影响电离平衡状态的条件如温度、浓度等改变时，电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态。因素对电离平衡的影响内因电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小外因温度由于电离过程吸热，温度改变，平衡移动，升温促进电离浓度电解质溶液浓度越小，电离程度越大外加电解质同离子效应加入含弱电解质离子的强电解质，电离平衡向逆向移动，抑制电离含与弱电解质反应的离子电解质电离程度增大，促进电离如：HClOHClOH0(电离是吸热)平衡移动方向H数目c(H)导电能力加水稀释正向增多减小减弱升温(不考虑分解)正向增多增大增强加少量NaOH(s)正向减少减小增强加入少量NaClO(s)逆向减少减小增强1弱电解质的电离平衡同化学平衡类似，故可应用勒夏特列原理解释有关电离平衡移动的问题。2条件改变时，电离平衡会发生移动，但电离平衡常数(K)不一定改变，只有当温度改变时，K才改变。已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()A加少量烧碱溶液B升高温度C加少量冰醋酸 D加水【解析】加烧碱溶液消耗H，平衡向右移动，n(H)、n(CH3COOH)均减小，但n(H)减小程度大，故减小，A错误；升高温度，平衡向右移动，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，比值增大，B正确；加少量冰醋酸，平衡向右移动，n(H)增大，但n(H)增大程度不如n(CH3COOH)增大的多，故比值减小，C错误；加水，平衡向右移动，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，比值增大，D正确。【答案】BD本题易错选C，错误认为加入CH3COOH后平衡正移，c(H)增大，而使比值增大；也易漏选D。错误的认为加水稀释，离子浓度都减小。2将0.1 molL1醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是()A溶液中c(OH)和c(H)都减小B溶液中c(H)增大C醋酸电离平衡向左移动D溶液的pH增大【解析】弱电解质溶液存在着电离平衡，加水稀释，平衡向右移动，c(H)减小，c(OH)增大，pH增大。【答案】D【教师备课资源】电离平衡常数已知25 ，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：K1.75105下列有关说法可能成立的是()A25 条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K8105B25 条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K2104C标准状况下，醋酸溶液中K1.75105D升高到一定温度，K7.2105【解析】题中K为醋酸电离常数的表达式，由于电离常数不随浓度变化而变化，只随温度变化而变化，所以排除A、B项；且醋酸的电离是吸热的，所以升高温度，K增大，降低温度，K减小。标准状况下(0 )，温度低于25 ，则K小于1.75105，所以C项错误；正确答案为D项。【答案】D弱电解质的电离强电解质弱电解质水溶液中是否完全电离电离方程式的书写常见的物质类别弱电解质的电离平衡电离平衡的建立电离平衡的特征影响平衡的因素电离平衡常数1下列物质的分类组合全部正确的是()选项强电解质弱电解质非电解质ANaClHClCO2BNaHCO3NH3H2OCCl4CBa(OH)2BaCO3CuDH2SO4NaOHC2H5OH【解析】A项，HCl为强电解质；C项，BaCO3为强电解质，Cu既不是电解质也不是非电解质；D项，NaOH为强电解质。【答案】B2下列电离方程式中，正确的是()AH2S2HS2BNaHCO3NaHCOCNaCl=NaClDCH3COOH=CH3COOH【解析】H2S是二元弱酸，分步电离，所以A项错(一般只写第一步：H2SHHS)；NaHCO3为弱酸酸式盐，其中HCO不能拆分为离子形式，B项错误，应为NaHCO3=NaHCO；CH3COOH为弱酸，部分电离，其电离方程式“=”应改为“”，D项错误。【答案】C3下列关于电离常数的说法正确的是()A电离常数随着弱电解质的浓度增大而增大BCH3COOH的电离常数表达式为KaCCH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液，电离常数减小D电离常数只与温度有关，与浓度无关【解析】K只与温度有关，与浓度无关，选D。【答案】D4在氨水中存在下列电离平衡：NH3H2ONHOH，下列情况能引起电离平衡向正向移动的有()加NH4Cl固体加NaOH溶液通HCl加CH3COOH溶液加水加压ABC D【解析】加入NH4Cl固体相当于加入NH，平衡左移；加入OH，平衡左移；通HCl，相当于加入H，中和OH，平衡右移；加CH3COOH溶液，相当于加H，中和OH，平衡右移；加水，稀释，越稀越电离，平衡右移；加压，无气体参加和生成，无影响。【答案】C5H2S溶于水的电离方程式为_。(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向_移动，c(H)_，c(S2)_。(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向_移动，c(H)_ _，c(S2)_。(3)若将H2S溶液加热至沸腾，c(H2S)_。(4)若要增大H2S溶液中的c(S2)，最好加入_。【解析】H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式为H2SHHS，HSHS2。(1)当加入CuSO4时，因发生反应Cu2S2=CuS，使平衡右移，导致c(H)增大，但c(S2)减小。(2)当加入NaOH固体时，因发生反应HOH=H2O，使平衡右移，导致c(H)减小，但c(S2)增大。(3)当加热H2S溶液至沸腾时，因H2S挥发，使c(H2S)减小。(4)若要增大c(S2)，最好是加入只与H反应的物质，可见加入强碱如NaOH固体最适宜。【答案】H2SHHS，HSHS2(1)右增大减小(2)右减小增大(3)减小(4)NaOH固体(合理即可)12