教学设计--弱电解质的电离平衡

弱电解质的电离平衡[学情分析]经过前面的学习，学生已经知道弱电解质的电离过程是一个可逆过程，并且最终建立电离平衡，并且已经熟练掌握化学平衡的理论知识，已具备运用平衡理论解决实际问题的能力。预计部分学生将会对浓度、外加物质对电离平衡的影响存在一定的困难，尤其是浓度变化对弱电解质电离程度大小的影响感到难以理解。[学习内容分析]该部分知识主要包括“电离平衡常数”、“影响电离平衡的因素”两部分内容。该节所学“电离平衡常数”与前面所学“化学平衡常数”、“水的离子积常数”，以及后面将要学习的“溶度积常数”都属于平衡常数系列，可让学生对比学习，并为后面的学习埋下伏笔。在前面所学“外界条件对化学平衡、水的电离影响”的基础上，学习“影响电离平衡的因素”更是水到渠成。学好本节弱电解质电离平衡的知识，对下节分析溶液中各种离子间的作用，从而探究盐类水解的原理和实质，有着重要的帮助。此外，弱电解质的电离是单一物质在水溶液中的行为，是研究物质在水溶液中行为的重要环节，既可以巩固前边所学的有关化学平衡的知识，又能使他们有效的扩展知识，为理解水解平衡的移动及水解原理的应用打下基础，起着承前启后的重要作用。[教学目标]1.知识与技能：使学生知道电离平衡常数的含义，能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。2.过程与方法：能运用化学平衡的理论处理电离平衡的问题，引导学生体会对比、分析、综合、归纳等方法在解决电离平衡中的应用。3.情感态度与价值观：通过介绍与电离平衡相关的应用知识，帮助学生认识水溶液在化学中的重要应用，体会化学知识在人类生产、生活中的应用，让学生体验化学科学的奥秘，提高他们的学习兴趣。[重难点分析]本节教材的重点和难点是温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。教学时应创设实验情境，充分利用学生已有的化学平衡移动规律知识，采用对比、类比、迁移等方法，引导他们分析实验结果，得出外界条件改变对弱电解质电离平衡的影响，从而达到突破重难点的目的。[教学流程图][教学过程]教学环节教师活动学生活动设计意图实验创设问题情境，直接导入新课，引出探讨课题【实验创设问题情境】上节课我们学习了弱电解质的相关知识，已经知道CH3COOH等弱电解质的水溶液中存在电离平衡，它们的电离程度相同吗？请同学们分别测定0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和HCOOH溶液的pH，然后思考、讨论：①同浓度两种弱酸pH不同，说明什么问题？②怎样定量的表示弱酸的电离程度？1.分组进行实验，记录实验结果。2.学生思考、分组讨论得出不同弱电解质的电离程度不同，并且可以用类似平衡常数的概念来表示弱酸的电离程度。学生始终对化学实验充满热情、好奇，课堂实验探究会激发他们的兴趣和学习的主动性。创设实验讨论探究电离平衡常数电离平衡影响因素讨论影响因素计算探究意义实验探究温度实验探究浓度实验探究外加物质整合归纳书写表达式讨论归纳定义小组展示教师组织各小组汇报讨论结果。教师对学生能运用对比、类比迁移等方法得出结论给予肯定和鼓励。各小组汇报讨论结果。学生聆听。培养学生语言表达能力。激励学生。电离常数的探究活动【引导】我们将达到电离平衡时的平衡常数称之为电离平衡常数，简称为电离常数。请同学们将其与化学平衡常数进行对照，总结出电离常数的定义。【提问】参照化学平衡常数表达式的写法，同学们能写出电离常数表达式吗？请同学们以CH3COOH和NH3·H2O为例，写出电离方程式及其电离常数。注意，弱酸在水中的电离常数通常用Ka表示，弱碱在水中的电离常数通常用Kb表示。请同学们独立完成，并请两个同学到黑板写出。【提问】影响电离常数的因素有哪些？组内交流，结合化学平衡常数的定义，总结出电离常数的定义。学生独立完成，两个同学到黑板板演。CH3COOHCH3COO-+H+][]][[33COOHCHCOOCHHKaNH3·H2ONH4+＋OH-]·[]][[234OHNHOHNHKb组内讨论，形成共识，组间交流。培养对比、类比、迁移能力，达到整合精致概念的目的。培养学生独立思考能力及其书写的规范性。通过类比、迁移、总结，增进学生对电离常数的认识。【强调】电离常数只于温度有关(温度升高，K增大)，在稀溶液中，与溶液的浓度及酸碱性无关。【提问】电离常数是否可以定量表示弱电解质电离程度的相对大小呢?电离常数表达了怎样的意义？以刚上课时测得的实验结果为例，计算二者的电离常数，然后分析以上问题。【强调】一定温度下，电离常数可以定量表示弱电解质电离能力的相对强弱，弱电解质的电离常数越大，其电离程度越大，酸（碱）性越强。【学以致用】1.已知：Ka（HCN）=6.2×10-10mol·L-1Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol·L-1学生聆听、思考。学生进行规范计算，组内交流计算方法。然后讨论分析计算结果。学生聆听、思考。分组讨论回答：1.酸性由强到弱的顺序是HF﹥CH3COOH﹥HCN；增进学生对电离常数影响因素的认识。培养学生对实验数据的处理能力。由学生分析实验结果，得出结论，体验科学家的研究历程。加强学生对电离常数意义的理解。使学生体会可用电离常数定量评价弱电解质的电离Ka(HF)=6.8×10-4mol·L-1则三种酸的酸性由强到弱的顺序是什么？2.已知：H3PO4H2PO4—+H+Ka1=7.1×10-3mol·L-1H2PO4—HPO42—+H+Ka2=6.2×10-8mol·L-1HPO42—PO43—+H+Ka3=4.5×10-13mol·L-1你能得出什么结论？2.多元弱酸的电离是分步进行的，其各级电离常数逐级减小且一般相差很大，其水溶液中的H+主要是由第一步电离产生的。能力。使学生体会多元弱酸各级电离常数的大小由各级电离能力决定。电离平衡的移动及其影响因素的探究活动【过渡】与化学平衡相同，电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，电离平衡就会被破坏，发生移动，那么，哪些条件改变时，电离平衡会发生移动，平衡又是怎样移动的呢？就让我们一起通过实验来寻找答案吧。【实验】测定不同条件下醋酸溶液的pH1.用pH试纸测定0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH,pH=；2．取两滴管0.1mol·L-1的醋酸溶液加入到小试管中（小试管带塞子），用热水浴加热一分钟，再测定溶液的pH，pH（填增大、减小或不变）（与实验1做比较）；3．取2滴管0.1mol·L-1的醋酸学生聆听、思考。学生分组实验，组内讨论实验结果，分析实验结论。⑴温度升高温度，电离平衡向（右）移动；降低温度，电离平衡向（左）移动。⑵加入少量醋酸钠创设情境，通过实验探究影响电离平衡的因素。培养学生借助实验结果分析问题，获得结论的能力。溶液加入到小试管中，再向小试管中加入少量醋酸钠晶体（半钥匙），待晶体溶解后再测定溶液的pH，pH（填增大、减小或不变）（与实验（1）做比较）；4．用pH试纸测定0.01mol·L-1的醋酸溶液的pH，pH（填增大、减小或不变）（与实验（1）做比较）。已知醋酸的电离方程式如下：CH3COOHCH3COO-+H+△H﹥0根据上述实验，回答下列问题，并用平衡移动原理加以解释。1.在其他条件不变的情况下，温度对弱电解质醋酸的电离平衡有何影响?2.在其他条件不变的情况下，加入少量醋酸钠晶体，对醋酸的电离平衡会产生怎样的影响?3.在其他条件不变的情况下，浓度对弱电解质醋酸的电离平衡有何影响?【强调】⑴温度电离过程是吸热过程，温度升高，电离平衡向右移动。[CH3COO-]增大，电离平衡向（左）移动。⑶溶液的浓度加水稀释，电离平衡向（右）移动。学生聆听、思考。增进学生对电离平衡影响因素的认识。⑵加入少量醋酸钠在弱电解质溶液中加入与弱电解质相应的盐，电离平衡向左移动。⑶溶液的浓度加水稀释，电离平衡向右移动，溶液越稀，电离程度越大。【引导】请同学们在所学知识的基础上，认真思考，完成下列练习。练习：（见附录）弱电解质溶液中电离平衡移动的运用，使学生学会灵活应用电离平衡的移动规律。整合归纳【引导】请同学们回忆本节课讲的主要内容并概括归纳。组内讨论归纳总结所学内容。1.弱电解质在溶液中存在电离平衡，相同温度下的电离常数反映了弱电解质电离能力的相对强弱，其数值越大，弱电解质的电离能力越强。电离常数受温度影响，在稀溶液中与溶液的浓度、酸碱性无关。2.化学平衡理论适用于电离平衡，升高温度、加水稀释电离平衡正向移动，加入弱电解质相应的盐，电离训练系统的归纳总结知识的能力。平衡逆向移动，加入强酸、强碱，电离平衡也发生移动。课后延伸请同学们课后自学课本“拓展视野”中的“电离度”和“追根寻源”中的“如何计算醋酸溶液中的[H+]和[OH-]”。培养自学能力，拓宽同学们的视野，“追根寻源”对弱酸中[H+]和[OH-]的求法进行深入分析，以帮助同学们获得更深层次的认识。附录：现有0.1mol·L-1的CH3COOH溶液，当下列条件改变时，判断其中发生的变化。改变条件平衡移动方向电离程度n（H+）c（H+）pH升温加入水加入少量CH3COOH加入少量CH3COONa通入少量HCl加入少量NaOH[后测习题]一、选择题1.(基础题)能说明醋酸是弱电解质的事实是（）A醋酸溶液的导电性比盐酸强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D0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中，氢离子浓度约为0.01mol•L-12.(基础题)下列关于弱电解质的电离常数的叙述中，不正确的是（）A弱电解质的电离常数就是电解质加入水后电离出的各种离子的浓度的乘积与未电离的分子的浓度的比值B弱电解质的电离常数只与弱电解质的本性及外界温度有关C同一温度下，弱酸的电离常数越大，酸性越强；弱碱的电离常数越大，碱性越强D多元弱酸的各级电离常数是逐级减小的，且差别很大3.(基础题)在18℃时，H2SO3的Ka1＝1.5×10-2mol•L-1、Ka2＝1.0×10-7mol•L-1，H2S的Ka1＝9.1×10-8mol•L-1、Ka2＝1.1×10-12mol•L-1，则下列说法中正确的是（）A亚硫酸的酸性弱于氢硫酸B多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C多元弱酸的电离是分步进行的，其各级电离常数逐级减小但一般相差很小D多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定4.(能力题)在H2S溶液中，在采取措施使pH增大的同时，[S2-]的变化情况是（）A增大B减小C不变D可能增大也可能减小5.(能力题)在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L－1的醋酸溶液至0.01mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项始终保持增大趋势的是（）A)()(3COOHCHcHcBc(H+)C)()(33COOCHcCOOHCHcDc(H+).c(OH-)6.(基础题)在含有酚酞的0.1mol·L－1氨水中加入少量的氯化铵晶体，则溶液颜色（）A变蓝色B变深C变浅D不变7.(能力题)在室温下，0.1mol·L－1100ml的醋酸溶液中，欲使其溶液的pH减小，但又要使醋酸电离程度减少，应采取（）A加入少量CH3COONa固体B通入少量氯化氢气体C升高温度D加入少量氢氧化钠固体8.(基础题)在0.10mol·L－1CH3COOH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，电离平衡向左移动B加入少量NaOH固体，平衡向右移动C加入少量0.10mol·L－1HCl溶液，溶液中[H+]减少D加入少量CH3COONa固体，平衡向右移动9.(基础题)在相同温度时100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是（）A中和时所需NaOH的量B电离程度CH+的浓度DCH3COOH的物质的量10.(基础题)将0.1mol·L－1的醋酸溶液加水稀释或加入少量的CH3COONa晶体时，都会引起的变化是（）A溶液的PH增加BCH3COOH电离程度增大C溶液的导电能力减弱D溶液中c(OH-)减小11.(拓展题)在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反