第一节-弱电解质的电离教学设计

弱电解质的电离（2课时）主要内容：强弱电解质的概念；电离方程式书写；弱电解质的电离平衡及电离常数（一元及多元弱酸/碱的电离）1、 课程目标能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解酸碱电离理论。2、 教材分析从具体的知识结构来看，化学平衡、电离平衡、溶解平衡是研究电解质在溶液中发生各种变化的理论基础，而电离平衡又是联系化学平衡与溶解平衡的纽带。因此，本节知识对于后续章节的学习有重要作用。本节包括两大部分：一是“电解质有强弱之分”；二是“弱电解质的电离过程是可逆的”，并存在着电离平衡。学生在必修1的基础上需进一步学习强电解质和弱电解质的概念，了解强弱电解质与酸、碱、盐在物质类别方面的联系，及弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。3、 教学目标1、知识与技能：掌握强电解质与弱电解质的概念；了解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响；了解电离平衡常数及电离度。2、过程与方法：通过化学平衡移动学习过程理解电离平衡和移动的原因和结果,体会学习相关理论方法(类比迁移)。3、情感态度与价值观：体会化学实验和科学探究对化学的重要作用，提高学生学习化学的兴趣。四、教学重难点重点：强、弱电解质的概念；弱电解质的电离平衡难点：弱电解质的电离平衡五、教学方法启发式教学实验探究合作学习自主学习讲练结合演示教学六、教学过程【实验3-1】建立强、弱电解质的概念，实验中应该强调以下知识点：（1） HCl和CH3COOH都是电解质，在水溶液中都能发生电离；（2） 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，因此实验中影响反应速率的因素只能是溶液中c（H+）的大小，通过对溶液中pH的测定也能证实这一点；（4） 对基础好的学生，可说明：pH的实际意义是溶液中c（H+）的负对数，使学生对盐酸中HCl的完全电离有更为确切的理解。据此，可得到的实验结论是：（1） 由于镁与盐酸反应速率较大，表明同体积、同浓度的盐酸比醋酸溶液中c（H+）大，推断：在水溶液中，HCl易电离，HAc较难电离；（2） 等浓度的盐酸比醋酸的pH小，且盐酸的浓度与盐酸中c（H+）几乎相等，表明溶液中HCl分子是完全电离的，而HAc分子只有部分电离。最终结论：不同电解质在水中的电离程度不一定相同。（引出强电解质和弱电解质的概念）知识回顾1、电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。（酸碱盐、水等）非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。（大多数有机物、NH3、及非金属氧化物NO2、SO3、CO2等）注意：（1） 属于化合物范畴，排除单质和化合物；（2） 导电的不一定是电解质，如石墨；（3） NO2、SO3、CO2等水溶液导电但不是电解质；（4） BaSO4等难溶盐水溶液不导电，但是熔融时能导电，也是电解质（5） 共价化合物水溶液中电离，熔融状态下不电离（如酸） 离子化合物水溶液或熔融状态下均电离（如碱盐）新课导入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？【引导】醋酸的去水垢能力不如盐酸强，除浓度之外是否还有其它因素？2、强电解质与弱电解质【实验3-1】（1）上述反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？（2）上述盐酸和醋酸的c(H+)是否相等？结论：盐酸溶液中存在H+、Cl-，无HCl分子；醋酸溶液中存在H+、CH3COO- 和CH3COOH分子同浓度的盐酸和醋酸H+浓度不同，二者的电离程度不同。强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质。如：强酸、强碱和大多数盐类。 弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。如：弱酸、弱碱等。注意：1) 强电解质和弱电解质的根本区别在于电离程度不同2) 电解质的强弱与溶解性无关如：BaSO4为强电解质、CH3COOH为弱电解质3) 强电解质溶液的导电性不一定强电解质溶液的导电能力：溶液中离子溶度的大小；溶液中离子所带电荷的多少4) 所有的离子化合物都是强电解质-强、弱电解质分类及比较见表P37-【例1】下列事实可证明氨水是弱碱的是( )A. 氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化铁 B. 铵盐受热易分解C. 0.1 molL-1氨水可以使酚酞变红 D. 0.1 molL-1氨水OH-1的浓度约为0.001 molL-1【思考】为什么醋酸溶于水时只有部分分子电离成H和CH3COO呢？如何描述这一过程呢？CH3COOHH+CH3COO-H+CH3COO-CH3COOH实际上在醋酸的水溶液中存在下面的平衡：CH3COOH HCH3COO3、 弱电解质的电离大家再回答一个问题：CH3COO和H+在溶液中能否大量共存？讲我们知道，醋酸加入水中，在水分子的作用下，CH3COOH会电离成CH3COO和H，与此同时，电离出的CH3COO和H+又会结合成CH3COOH分子，随着CH3COOH分子的电离，CH3COOH分子的浓度逐渐减小，而CH3COO和H+浓度会逐渐增大，所以CH3COOH的电离速率会逐渐减小，CH3COO和H+结合成CH3COOH分子的速率逐渐增大，即CH3COOH的电离过程是可逆的。板书1、CH3COOH CH3COO+H讲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，就达到了电离平衡状态。这一平衡的建立过程，同样可以用速率时间图来描述。弱电解质电离平衡状态建立示意图讲请同学们根据上图的特点，结合化学平衡的概念，说一下什么叫电离平衡。板书2、在一定条件（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衡状态，这叫电离平衡问电离平衡也属于一种化学平衡，那么电离平衡状态有何特征？ 学生讨论后回答前提：弱电解质的电离；达电离平衡时，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等；动态平衡，即达电离平衡时分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止；达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化；指电离平衡也是一定条件下的平衡，外界条件改变，电离平衡会发生移动。板书3、电离平衡的特征：(1) 逆-弱电解质的电离是可逆的(2) 等-V电离=V结合 0(3) 动-电离平衡是一种动态平衡 (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-条件改变时，电离平衡发生移动。 问哪些条件改变可引起化学平衡移动？投影在氨水中存在电离平衡：NH3H2O NH4+OH下列几种情况能否引起电离平衡移动？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 加压讲加水时，会使单位体积内NH3H2O分子、NH4、OH粒子数均减少，根据勒沙特列原理，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浓度与原平衡相比却减小了，这是为什么呢？请根据勒夏特列原理说明。板书4、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。讲由于弱电解质的电离是吸热的，因此升高温度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。板书(2) 外因： 浓度：温度升高，平衡向电离方向移动。讲同一弱电解质，增大溶液的物质的量浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡将向电离方向移动，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一定变大。板书 浓度：溶液稀释有利于电离 讲增大弱电解质电离出的某离子的浓度，电离平衡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，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。板书同离子效应：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，使电离平衡向逆方向移动讲除此之外，我们还可以通过化学反应影响平衡移动，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，可以使电离平衡向电离方向移动。4、电离方程式书写：随堂练习由于弱电解质存在电离平衡，因此弱电解质的电离方程式的书写与强电解质不同。试写出下列物质的电离方程式：1、H2CO3 2、H2S 3、 NaHCO3 4、NaHSO4 5、HClO投影1、H2CO3 H+HCO HCOH+CO2、H2S H+HS HSH+S23、NaHCO3=Na+HCO HCOH+CO4、NaHSO4=Na+H+SO 5、HClO H+ClO小结强电解完全电离，用“=”，弱电解质部分电离，用“”，多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。而多元弱碱则不分步，如Fe(OH)3 。对于酸式盐的电离要格外注意，强酸的酸式盐要完全电离，弱酸的酸式盐电离的是酸式酸根投影NaHSO4 (水溶液)= Na+H+SO42 NaHSO4(熔融)= Na+HSO4 NaHCO3= Na+HCO3 思考与交流分析一元弱酸或弱减的电离平衡，完成下列问题：1、写出弱酸和弱减的电离方程式。2、填写下表中的空白。投影HA电离过程中体系各离子浓度变化C（H+）C（A）C（HA）HA初溶于水时小小大达到电离平衡前变大变大变小达到电离平衡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C（OH）C（B）C（HA）等体积等浓度的B、OH混和时小小大达到电离平衡前变大变大变小不再变化不再变化不再变化5、电离平衡常数讲对于弱电解质，一定条件下达到电离平衡时，各组分浓度间有一定的关系，就像化学平衡常数一样。如弱电解质AB：板书（1）定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，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衡常数，用K表示。（2）表示方法：AB A+B 讲弱电解质的电离常数表达式中的C(A+)、C(B-)和C(AB)均为达到电离平衡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，在温度一定时，其电离常数就是一个定值。讲电离常数随着温度而变化，但由于电离过程热效应较小。温度改变对电离常数影响不大，所以室温范围内可忽略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，电离常数是不会改变的。板书（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。讲弱酸的电离平衡常数一般用Ka表示，弱碱用Kb表示。请写出CH3COOH和NH3H2O的电离平衡常数表达式投影Ka = Kb =讲从电离平衡常数的表达式可以看出，分子越大，分母越小，则电离平衡常数越大，即弱电解质的电离程度越大，电离平衡常数越大，因此，电离平衡常数可用来衡量弱电解质相对强弱。那么，用电离平衡常数来比较电解质相对强弱时，要注意什么问题呢？板书（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。启发电离平衡常数和化学平衡常数一样，其数值随温度改变而改变，但与浓度无关。电离平衡常数要在相同温度下比较。投影实验32：向两支分别盛有0.1mol/LCH3COOH和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶液，观察现象。结论：酸性：CH3COOH碳酸硼酸。板书（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。讲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，但不一定其溶液中离子浓度大，也不一定溶液的导电性强。讲多元弱酸是分步电离的，每步都有各自的电离平衡常数，那么各步电离平衡常数之间有什么关系？多元弱酸与其他酸比较相对强弱时，用哪一步电离平衡常数来比较呢？请同学们阅读课本43有关内容。板书（6）多元弱酸电离平衡常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定。讲电离难的原因： a、一级电离出H 后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H 的吸引力，使第二个H 离子电离困难的多；b、一级电离出的H 抑制了二级的电离。学生活动请打开书43页，从表31中25时一些弱酸电离平衡常数数值，比较相对强弱。 草酸磷酸柠檬酸碳酸。投影讲对于多元弱碱的电离情况与多元弱酸相似，其碱性由第一步电离的电离平衡常数决定。投影知识拓展-电离度1、定义：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)百分率，称为电离度，通常用表示。2、表达式：3、意义：(1) 电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质在水中的电离程度 (2) 温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度不同的，越大，表示酸类的酸性越强。(3) 同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。随堂练习1、某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3H2ONH4 +OH ，若想增大NH4的浓度，而不增大OH的浓度，应采取的措施是( )A、适当升高温度 B、加入NH4Cl固体C、通入NH3 D、加入少量盐酸2、在0.1mol/L 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，平衡逆反应方向移动B、加入少量的NaOH固体，平衡向正反应方向移动C、加入少量0.1 mol/L HCl溶液，溶液中C(H)减少D、加入少量CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动3、25时，50mL 0.10mol/L的醋酸中存在着如下平衡：CH3COOHCH3COO+H。若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？(1) 加入少量冰醋酸，平衡将_，溶液中C(H)将_(2) 加入一定量蒸馏水，平衡将_，溶液中C(H)将_(3) 加入少量0.10mol/L盐酸，平衡将_，溶液中C(H)将_(4) 加入20 mL 0.10mol/L的NaCl溶液，平衡将_，溶液中C(H)将_【例3】下列说法中正确的是（ ）A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态C.当NH3H2O达到电离平衡状态时，溶液中NH3H2O、NH4和OH-的浓度相等D.H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱【例4】一定量的冰醋酸加水稀释的变化如图所示：（1）稀释过程中，溶液的导电能力将如何变化？（2）稀释过程中，冰醋酸的电离程度如何变化？（3）若将冰醋酸改为1mol/L的醋酸溶液，曲线将如何变化？ 【例5】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：(见小练习册)“0”点导电能力为0的理由是:只存在醋酸分子,无离子a、b、c三点对应溶液的PH值由大到小的顺序是 abca、b、c三点中电离程度最大的是 c 。电离平衡常数的关系 .若使c点溶液中C(Ac-)、PH值均增大，可采取的措施有:加碱加碳酸钠加镁或锌