高二化学31《弱电解质的电离》教案新人教版

用心爱心专心教案课题：第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离授课班级课时2教学目的知识与技能1、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、了解电离平衡常数及其意义3、了解强电解质和弱电解质与结构的关系过程与方法通过实验，培养学生观察、分析能力，掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法情感态度价值观通过本节课的学习，意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系重点强、弱电解质的概念和弱电解质的概念难点弱电解质的电离平衡知识结构与板书设计第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离一、强弱电解质电解质(electrolyte)：在水溶液或熔化状态下能导电的化合物。强电解质(strongelectrolyte):在水分子作用下，能完全电离为离子的化合物(如强酸、强碱和大多数盐)弱电解质(weakelectrolyte):在水分子作用下，只有部分分子电离成为离子化合物(如弱酸、弱碱和水)二、弱电解质的电离1、CH3COOHCH3COO－+H＋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(ionizationequilibrium)。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用心爱心专心(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。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。(2)外因：①浓度：温度升高，平衡向电离方向移动。②浓度：溶液稀释有利于电离○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，使电离平衡向逆方向移动三、电离平衡常数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：ABA++B－AB)(c)-B(c)A(cK电离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。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。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。6、多元弱酸电离平衡常数：K1＞K2＞K3，其酸性主要由第一步电离决定。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[回顾]什么是电解质？什么是非电解质？[投影］请大家根据电解质的概念，讨论以下几种说法是否正确，并说明原因。1.石墨能导电，所以是电解质。2.由于BaSO4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。在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。非电解质指的是在水溶液里和熔用心爱心专心［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，我们要格外注意的是，电解质不一定导电，导电物质不一定是电解质；非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质。［投影小结］电解质与非电解质比较非金属氧化物、气非金属氧化物、气态氢化物、大多数态氢化物、大多数有机物、有机物、酸、碱、盐、金属氧化酸、碱、盐、金属氧化物和水物和水实实例例极性键结合共价化极性键结合共价化合物合物离子化合物、少量共价离子化合物、少量共价化合物化合物结构特点结构特点溶质分子溶质分子离子或分子与离子共存离子或分子与离子共存溶液中存溶液中存在的微粒在的微粒化合物不直接电离化合物不直接电离全部或部分电离全部或部分电离电离特点电离特点在在水溶液中或熔化水溶液中或熔化状态下不能够导电状态下不能够导电的化合物的化合物在在水溶液中或熔化状态水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物下能够导电的化合物概概念念非非电解质电解质电解质电解质[学与问］酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子，不同的电解质电离程度是否有区别？[板书]第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离[思考与交流]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？[问]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？[投影]实验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/LHCl1mol/LCH3COOH与镁条反应现象溶液的pH值［讲］在实验中我们要注意的是：(1)HCl和CH3COOH都是电解质，在水溶液中都能发生电离。(2)镁无论是与盐酸还是醋酸反应，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，实验中影响反应速率的因素只能是溶液中H＋的浓度的大小，融状态下都不能导电的化合物。有区别，电解质有强弱之分。醋酸腐蚀性比盐酸小，酸性弱。用心爱心专心[实验结果]开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈，pH值盐酸为1，醋酸小于1[小组探讨]反应现象及pH值不同的原因？[探讨结果]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，并由此推断：在水溶液中，HCl易电离，CH3COOH较难电离；由于相同物质的量浓度的盐酸比醋酸溶液的pH小，且盐酸的物质的量浓度与盐酸中的H＋浓度几乎相等，表明溶液中HCl分子是完全电离，而CH3COOH分子只有部分电离。［结论］不同电解质在水中的电离程度不一定相同。[板书]一、强弱电解质电解质(electrolyte)：在水溶液或熔化状态下能导电的化合物。强电解质(strongelectrolyte):在水分子作用下，能完全电离为离子的化合物(如强酸、强碱和大多数盐)弱电解质(weakelectrolyte):在水分子作用下，只有部分分子电离成为离子化合物(如弱酸、弱碱和水)［投影小结］强弱电解质的比较NHNH33··HH22OO、、CHCH33COOHCOOH、、HFHF、、HH22SS等等HH22SOSO44、、NaOHNaOH、、NaNa22SOSO44等等实实例例有有离子、也有分子离子、也有分子只有离子只有离子溶液中存溶液中存在的微粒在的微粒可逆、部分电离可逆、部分电离不可逆、完全电离不可逆、完全电离电离过程电离过程弱酸、弱碱、水弱酸、弱碱、水强碱、强酸、大部分盐强碱、强酸、大部分盐物质类别物质类别在在水溶液中部分电水溶液中部分电离的电解质离的电解质在在水溶液中全部电离的电水溶液中全部电离的电解质解质概概念念弱电解质弱电解质强电解质强电解质［投影小结］强弱电解质与物质类型的关系离子化合物离子化合物大部分的盐类大部分的盐类强强碱碱共价化合物共价化合物强强酸酸弱弱酸酸弱弱碱碱水水｝弱弱电解质电解质强强电电解质解质活泼金属的氧化物活泼金属的氧化物｛｝｛用心爱心专心强强碱：碱：强强酸：酸：弱弱酸：酸：弱弱碱：碱：√记住：HClHCl、、HH22SOSO44、、HNOHNO33、、HClOHClO44、、HBrHBr、、HIHICHCH33COOHCOOH、、HH22COCO33、、HH22SOSO33、、HH33POPO44、、HClOHClO、、HFHF、所有的有机羧酸、所有的有机羧酸NaOHNaOH、、KOHKOH、、Ca(OH)Ca(OH)22、、Ba(OH)Ba(OH)22NHNH33··HH22OO和所有难溶性的碱和所有难溶性的碱［科学探究］实验：用两支试管分别取0.1mol/L的盐酸溶液和0.1mol/L的醋酸溶液各5mL，测其溶液的pH另取两支小烧杯，分别盛50mL蒸馏水。向其中一个烧杯内滴入1滴(约0.05mL)0.1mol/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。[投影]［科学探究］现象：盐酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大3个单位值，表明盐酸中的氢离子浓度减小到了原来的1/1000；而醋酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大不足2个单位值，表明醋酸中H＋的浓度降低要小得多，甚至未低于原溶液的1/100。结论：证明了强电解质—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。实验结论：醋酸的电离程度可以随着外界条件的改变而改变。不能。用心爱心专心［思考与交流］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？有没有什么办法可以证明这一点？［科学探究］实验：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CH3COONH4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CH3COONH4晶体，溶液的pH明显变大结论：由于c(CH3COO―)增大，导致pH明显变大，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。［讲］综合上述两个科学探究的实验可得出结论：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。[板书]二、弱电解质的电离[讲］因为HCl不存在电离平衡，CH3COOH存在电离平衡，随着H＋的消耗，CH3COOH的电离平衡发生移动，使H＋得到补充，所以CH3COOH溶液中H+浓度降低得比HCl中慢，所以CH3COOH在反应过程中速率较快。［问］请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、CH3COOHCH3COO－+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。［板书］浓度、温度、压强。［答案］①逆向移动②逆向移动③正向移动④正向移动⑤正向移动⑥正向移动⑦不移动因为根据勒沙特列原理，平衡移动只会“减弱”外界条件的改变，而不能“消除”。用心爱心专心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(ionizationequilibrium)。［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；①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；②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；③达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化；④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=