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教学设计弱电解质的电离平衡[考纲要求]1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。知识点一强、弱电解质1.电解质与非电解质(1)电解质:在________里或________状态下能导电的_____
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依据化学反应原理确定生成过程公开课教案(教学设计)
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关键词:依据化学反应原理…公开课教案(教学设计)
正文
教学设计
弱电解质的电离平衡
[考纲要求]
1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
知识点一
强、弱电解质
1.电解质与非电解质
(1)电解质:在________里或________状态下能导电的________;
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下______不能导电的________。
2.强电解质和弱电解质
(1)概念
电离强电解质,包括
、
――→
、
等在水溶液里电解质
电离弱电解质,包括
、
、
――→
等
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分________化合物及某些________化合物。弱电解质主要是某些________化合物。
问题思考
1.(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质导电能力强吗?
(2)能导电的物质一定是电解质吗?
2.强电解质一定易溶于水吗?易溶于水的电解质一定是强电解质吗?
3.电离方程式的书写
(1)强电解质用______,弱电解质用______。
(2)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
(3)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧化铁电离方程式:_________________。
知识点二
弱电解质的电离平衡
1.概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度),弱电解质__________的速率和
______________的速率相等的状态。如下图所示:
2.特征
3.外界条件的影响
电离平衡是一个吸热过程,主要受温度、浓度的影响。
(1)浓度:增大弱电解质的浓度,电离平衡________移动,溶质分子的电离程度减小;增大离子的浓度,电离平衡向左移动,溶质分子的电离程度________。
(2)温度:升高温度,电离平衡______移动,电离程度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离程度________。
问题思考
3.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?
知识点三
电离常数
1.表达式
对一元弱酸HA:
HAH++A-
Ka=____________。
对一元弱碱BOH:
BOHB++OH-
Kb=______________。
2.特点
(1)电离常数只与__________有关,升温,K值________。
(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
3.意义
电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大,电离程度越大,酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:
H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO 问题思考
4.为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或Kb)增大?
5.为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?
一、外界条件对弱电解质电离的影响
以CH3COOHCH3COO-+H+平衡体系为例,填写下列表格。
加水
平衡移动
加热
加少量加少量CH3COONaOH(s) Na(s)
加少量HCl(g)
加少量冰醋酸
电离程度
+
n(H) +
c(H) pH
溶液导电性
典例导悟1
(2011·福州质检)在一定温度下,冰醋酸加水
稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。
请回答:
(1)“O”点导电能力为“0”的理由是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)A、B、C三点pH由小到大的顺序是____________________________________。
(3)A、B、C三点电离程度最大的是________,其理由是______________________ ________________________________________________________________________。
-变式演练1
在0.1 mol·L1 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,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
-+C.加入少量0.1 mol·L1 HCl溶液,溶液中c(H)增大
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
二、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
以盐酸和醋酸的电离为例,用“>”、“<”、“=”或相应汉字填写下表。
等pH的盐
等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b) 酸a与醋
酸b物质的量浓度:a__b a__b a__b -c(Cl)__ c(CH3COO-) a__b a:不变
b:____ a__b
a__b
pH或物质的量浓度
pH:a
a__b 水的电离程度
--c(Cl)与c(CH3COO)--c(Cl)__ c(CH3COO) 大小
等体积溶液中和NaOHa__b 的量
分别加该酸的钠盐固a:不变
体后pH b:____ 开始与金属反应的速a__b 率
等体积溶液与过量活
a__b 泼金属产生H2的量
典例导悟2
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(
) +A.相同浓度的两溶液中c(H)相同
-B.100 mL 0.1 mol·L1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5 +D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H)均明显减小
听课记录:
变式演练2
(2011·吉林月考)pH=1的
两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法不正确的是(
) A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1 题组一 强、弱电解质 1.(2011·全国理综,6)等浓度的下列稀溶液:①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是( ) A.④②③① B.③①②④ C.①②③④ D.①③②④ -2.(2009·海南,6)已知室温时,0.1 mol·L1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( ) A.该溶液的pH=4 B.升高温度,溶液的pH增大 -C.此酸的电离平衡常数约为1×107 ++D.由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍 3.(2008·北京理综,11)下列叙述正确的是( ) -+A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO24)>c(NH4) B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2 C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色 -cOH-1D.向0.1 mol·L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大 cNH3·H2O题组二 弱电解质的电离平衡 4.判断正误 (1)0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,(原因是)CH3COOHCH3COO-+H+( ) (2010·北京理综-10A) -+(2)由0.1 mol·L1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B+OH-( ) (2010·福建理综-10C) (3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度( ) (2010·全国理综Ⅱ-8C) (4)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b( ) (2010·全国理综Ⅰ-9A) -5.(2011·课标全国卷,10)将浓度为0.1 mol·L1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( ) +A.c(H) B.Ka(HF) -+cFcHC.+ D. cHcHF-6.(2011·福建理综,10)常温下0.1 mol·L1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( ) A.将溶液稀释到原体积的10倍 B.加入适量的醋酸钠固体 -C.加入等体积0.2 mol·L1盐酸 D.提高溶液的温度 7.(2011·山东理综,14)室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( ) A.溶液中导电粒子的数目减少 -cCH3COOB.溶液中-不变 cCH3COOH·cOH+C.醋酸的电离程度增大,c(H)亦增大 D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7 8.(2010·重庆理综,13)pH=2的两种一元 酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。分别滴加-NaOH溶液(c=0.1 mol·L1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( ) A.x为弱酸,Vx B.x为强酸,Vx>Vy C.y为弱酸,Vx D.y为强酸,Vx>Vy 9.[2010·浙江理综-26(1)(2)]①25 ℃时,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=-5-1.8×10,Ka(HSCN)=0.13,难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×1010。 --②25 ℃时,2.0×103mol·L1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、-c(F)与溶液pH的变化关系,如下图所示: 请根据以上信息回答下列问题: --(1)25 ℃时,将20 mL 0.10 mol·L1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L1 HSCN溶液分-别与20 mL 0.10 mol·L1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图所示: 反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ________________________________________________________________________, --反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO)________c(SCN)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)25 ℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈________,列式并说明得出该平衡常数的理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 题组一 强弱电解质 1.下列说法正确的是( ) A.强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强 B.强电解质的稀溶液中不存在溶质分子 C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物 D.不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同,电离程度也相同 2.(2011·临沂模拟)有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是( ) --A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×1011 mol·L1 B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同 --C.醋酸中的c(CH3COO)和硫酸中的c(SO24)相等 D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积不相同 ------3.已知下面三个数据:7.2×104 mol·L1、4.6×104 mol·L1、4.9×1010 mol·L1分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN+NaF NaNO2+HF===HNO2+NaF。 由此可判断下列叙述不正确的是( ) --A.K(HF)=7.2×104 mol·L1 --B.K(HNO2)=4.9×1010 mol·L1 C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN D.K(HCN) ) A.3;0.1 B.5;0.2 C.3 D.3 ) A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱 B.电离常数(K)与温度无关 C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同 D.多元弱酸各步电离常数相互关系为:K1≫K2≫K3 题组二 弱电解质的电离平衡 6.(2011·无锡模拟)在醋酸溶液中,CH3COOH电离达到平衡的标志是( ) A.溶液显电中性 B.溶液中检测不出CH3COOH分子存在 C.氢离子浓度恒定不变 +-D.c(H)=c(CH3COO) +7.H浓度相同的等体积的盐酸A和醋酸B,分别和锌反应,若最后仅有一种溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是( ) ①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余 A.③④⑥ B.②③⑥ C.③④⑤ D.①②⑤ 题组三 实验探究 8.用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案如下: 甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L1的溶液100 mL; ②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。 乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL; ②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL; ③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度和质量相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。 (1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是________________。 (2)甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH______1(选填“>”、“<”或“=”)。 (3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是___________________________________。 ①装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;②装HA溶液的试管中放出H2的速率快;③两个试管中产生气体的速率一样快。 (4)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处:____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)请你提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 9.已知NH3·H2O和CH3COOH的电离常数在同温条件下近似相等。现有pH试纸、0.1 -1--mol·L氨水、0.1 mol·L1盐酸、0.1 mol·L1 NaOH溶液、CH3COONH4固体和蒸馏水。请应用化学平衡知识设计一个实验(只限于选用上述试剂),证明NH3·H2O为弱电解质(弱碱)。 -弱电解质的电离平衡 【课前准备区】 知识点一 1.(1)水溶液 熔融 化合物 (2)都 化合物 2.(1)全部 强酸 强碱 大多数盐 部分 弱酸 弱碱 水 (2)离子 共价 共价 3.(1)=== +-(2)H2CO3H+HCO3 -+-HCO3H+CO23 +-(3)Fe(OH)3Fe3+3OH 知识点二 1.电离成离子 离子结合成分子 2.= ≠ 3.(1)向右 减小 (2)向右 减小 知识点三 +-+-cH·cAcB·cOH1. cHAcBOH2.(1)温度 增大 问题思考 1.(1)导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小,离子浓度大的,导电性强,若强电解质溶液中离子浓度很小,而弱电解质溶液中离子浓度大,则弱电解质溶液导电能力强。 (2)能导电的物质不一定是电解质,如Cu、氯水等。 2.强电解质不一定易溶于水,如CaCO3、BaSO4都是强电解质,易溶于水的也不一定是强电解质,如NH3、H2O、H3PO4、HF等,故强、弱电解质与溶解性无必然联系。 -+3.都不一定。如对于CH3COOHCH3COO+H平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但+c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时要小。 4.由于电解质的电离是吸热过程,升高温度,电离程度增大,故Ka或Kb增大。 +5.(1)一级电离电离出的H抑制了二级电离,依次类推。 +(2)一级电离完成后,酸式酸根离子是一个阴离子,从阴离子中电离出H是比较耗能的,+且酸式酸根离子带的负电荷越多,电离出H越困难。 【课堂活动区】 一、右移 右移 右移 左移 左移 右移 增大 增大 增大 减小 减小 减小 增大 增大 减小 减小 增大 增大 减小 增大 减小 减小 增大 增大 增大 减小 增大 增大 减小 减小 减小 增大 增大 增大 增大 增大 二、< > = < = > = = < 变大 变大 > = = < 典例导悟
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