第二单元 溶液的酸碱性PPT及课堂实录内容

《第2节

弱电解质的电离》教案

教材及课程标准内容的分析：第三章“物质在水溶液中的行为”是第二章化学平衡理论的延伸和扩展。在第一节的基础上，本节在介绍“弱电解质的电离”这部分知识时，通过介绍电离平衡常数等概念帮助学生体会弱电解质的电离程度很小，对电离平衡建立定量的认识；通过介绍浓度、温度、外加物质对电离平衡的影响，帮助学生分析外界条件对电离平衡的影响。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。

学情分析：学生已经知道了化学平衡常数的含义及应用；能够熟练应用改变外界条件平衡移动的一般规律；系统的掌握了水的电离、弱电解质的电离平衡等知识。具备提出问题，分析问题和解决问题的能力，适合开展实验探究、类比迁移、讨论合作的学习方式。

教学目标：

1知识与技能目标：

（1）知道电离平衡常数的含义和电离平衡常数与电离程度的关系。

（2）能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡移动的影响。

2过程与方法目标：通过运用化学平衡原理解决弱电解质的电离问题，树立平衡观和离子观的思想，提高综合运用能力。通过“活动·探究”引导学生体会综合、分析、归纳等方法在解决水溶液问题的应用。

3情感态度和价值观目标:由弱电解质的电离、阴阳离子共存等特征，体会矛盾体双方相附相存的对立统一关系。通过介绍与电离平衡的相关应用的知识，帮助学生认识水溶液在化学中的重要作用，体会化学知识在人类生产、生活中的应用。

教学重点和难点：温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。

课时安排：1课时

教学过程：

【复习回顾】

复习电解质、非电解质；强电解质、弱电解质的概念

引导学生回忆电解质的概念并结合实例依据电解质电离程度的大小将其分为强电解质和弱电解质。（可以组织学生结合实例讨论各强、弱电解质中的主要化学键（必修2中共价键离子键共价化合物离子化合物的有关知识），从而得出强、弱电解质与结构的关系。

【复习提问】我们已经学过了电解质和非电解质的概念，强电解质和非电解质的概念。请指出下列哪些物质是电解质，哪些物质是非电解质。哪些是强电解质，哪些是弱电解质，说明判断的依据。

NaOH、NH3·H2O、C2H5OH、HCl、NaCl、CH3COOH、

H2SO4、Na2SO4

、氯水

【学生思考并回答】

NaOH、NH3·H2O、HCl、NaCl、CH3COOH、H2SO4 Na2SO4是电解质，因为它们在水溶液里或熔化状态下能够导电。

C2H5OH是非电解质，在上述情况下不能导电。氯水不是电解质，因为它是混合物。

NaOH、HCl、NaCl、H2SO4、Na2SO4是强电解质，因为它们在水溶液中完全电离。

NH3·H2O、CH3COOH是弱电解质，因为它们在水溶液中部分电离

【讲述】实验证明，强电解质大多是离子化合物如盐类、强碱和某些具有极性键的共价化合物。

弱电解质大多是某些极性键形成的共价化合物、如醋酸、氨水。

引入新课

【演示实验】用pH试纸分别测定0.1mol/L HCl和CH3COOH的pH。

【通过实验总结】

同浓度的盐酸和醋酸溶液，为什么pH不同？

思考回答： 强酸和弱酸；盐酸全部电离，醋酸部分电离。

【引导，建立电离平衡概念】

1．如何用电离方程式表示HCl和CH3COOH的电离？

思考回答：

HCl＝H+＋Cl-

CH3COOH CH3COO-＋H+

存在微粒：CH3COOH、CH3COO-、H+、(H2O、OH-) 问题引入：弱电解质部分电离的含义是什么？

思考、回答：溶液中既有分子电离成离子的反应又有离子结合成分子的反应。

讲解：我们把分子电离成离子的过程叫做离子化过程，把离子结合成分子的过程称为分子化过程。这是一个双向的反应过程，与所学过的可逆的化学反应的过程相似。

提问：可逆反应能否进行到底？最终达到什么程度？

回答：不能进行到底，最终达到平衡状态。

过渡：弱电解质的电离能否达到平衡状态呢？

思考与讨论：CH3COOH CH3COO-＋H+

1、开始时，V电离

和

V结合怎样变化？

2、当V电离= V结合时，可逆过程达到一种什么样的状态？

画出弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化曲线图

弱电解质电离平衡建立过程的v-t图像。

【讲述】一定条件下，弱电解质电离成离子的速率和离子结合成弱电解质的速率相等，就达到了电离平衡。这就是我们这节课所要研究的内容。

【板书】第二节 电离平衡

一、弱电解质电离平衡的建立

1、电离平衡

在一定条件下（如：温度、压强），当弱电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的

速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。

讨论：根据化学平衡的特征，分析电离平衡的特征。

【用化学平衡的知识进行迁移】

①在一定条件下（温度、浓度）v电离=v结合≠0。

②一定条件下达到电离平衡状态时，溶液里的离子浓度和分子浓度保持不变，溶液里既有离子存在，也有电解质分子存在。且分子多，离子少。

③电离平衡是动态平衡，条件改变时，电离平衡可以发生移动。

归纳总结：弱、逆、动、等、定、变

【板书】

2、电离平衡的特征：

动：v电离=v结合、

定：条件一定时，各组分浓度一定；

变：条件改变时，平衡移动

【问题引入】怎样定量的比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？

电离平衡与化学平衡一样都存在一个平衡常数——电离平衡常数（K）

学生看课本自学相关内容并思考：

（1）什么叫电离平衡常数？

（2）电离平衡常数的化学含义是什么？

（3）怎样用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱？

（4）影响电离平衡常数的因素是什么？

【设疑】醋酸的电离为CH3COOH CH3COO-＋H+

请写出它的平衡常数：

【讲述】我们把个常数叫做电离平衡常数。简称电离常数，用K表示，一般酸用Ka、表示，碱用Kb表示。

【设疑】从上式来看，K值大小与弱酸或弱碱的相对强弱有什么关系？

【回答】K值越大，离子浓度越大，即该电解质较易电离。

【讲述】多元弱酸的电离是分步进行的。如：

＋－H2CO3H＋HCO3

－＋HCO3H＋CO32-

【设问】若第一步电离常数为4.3×10-7×第二步电离的电离常数为5.6×10-11，第一步电离出来的H＋＋与第二步电离出来的H相差几倍? 【讲述】可见，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离所决定。

【设问】请写出磷酸的电离方程式

【板书】2 .电离平衡常数

1）

概念 2）

Ka

酸常数

Kb

碱常数

3）

电离常数受温度影响，与溶液浓度无关，温度一定，电离常数一定。根据同一温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的相对强弱。

①K值越大，该弱电解质较易电离，其对应的弱酸弱碱较强, K值越小，该弱电解质越难电离，其对应的弱酸弱碱越弱. ②多元弱酸是分步电离的，一级电离程度较大，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离所决定。

【迁移应用】

下表是常见弱酸的电离平衡常数（25℃） 酸

电离方程式

电离平衡常数K 醋酸

CH3COOH ⇌

CH3COO-+H+

K=1.76×10-5

碳酸

H2CO3

⇌

H++HCO3-

HCO3- ⇌

H++ CO32-

H2S ⇌

H++HS-

HS-

⇌

H++ S2-

H3PO4

⇌

H++H2PO4-

H2PO4

⇌

H++HPO42-

HPO4

⇌

H++PO43-

K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11

K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12

K1=7.5×10-3

K2=6.23×10-8

K3=2.2×10-13

氢硫酸

磷酸

（1）、K只与温度有关，当温度升高时，K值

。

（2）、在温度相同时，各弱酸的K值不同，K值越大酸的酸性

。

(3)、若把CH3COOH ,H2CO3,HCO3-,H2S，HS-

，H3PO4，H2PO4-;HPO42-都看成酸，其中酸性最强的是

；酸性最强弱的是

。

4）、多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2

、K3之间存在着数量上的规律是：

。

【概括小结

】

电离平衡常数表征了弱电解质的电离能力，值越大，电离能力越强，电离平衡常数服从化学平衡常数的一般规律。

【拓展视野】 了解表征弱电解质的电离能力另外一个量，类比转化率。

电离度

α=已电离的溶质分子数/原始溶质分子总数

×

100％

已电离的弱电解质浓度100%

弱电解质的初始浓度注：①同温同浓度，不同的电解质的电离度不同

②同一弱电解质，在不同浓度的水溶液中，电离度不同；溶液越稀，电离度越大。

【过渡引导】如果改变条件，电离平衡会发生移动。电离平衡的影响因素有哪些？

【讲解】盐酸和醋酸电离程度不同，主要是由于物质结构的不同，因此结构是电离平衡的主要影响因素。而外界条件，我们主要研究浓度和温度对电离平衡的影响。

【过渡】既然电离平衡可看成一种化学平衡，那么下列物质对CH3COOH的电离有何影响呢？

【师生共同讨论完成下表】

思考：25℃，0.1mol/L醋酸溶液中，CH3COOH 加水

加冰醋酸

升温

加醋酸钠固体

加少量NaOH固体

加少量Na2CO3

移动方向

向右

向左

向右

向左

向右

向右

n(H+)mol 增大

增大

增大

减小

减小

减小

CH3COO+ H+，请填下表：

—[H+]mol/L 减小

增大

增大

减小

减小

减小

pH 增大

减小

减小

增大

增大

增大

导电能力

减小

增大

增大

增大

增大

增大

通入HCl 向左

增大

增大

减小

增大

练习：（2006

全国）0.1mol/L的CH3COOH溶液中

CH3COOH CH3COO-＋H+

对于该平衡，下列叙述正确的是（

）

A．加水时，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0.1mol/L盐酸，溶液中c(H+)减小

D．加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动

【板书】二、. 影响电离平衡的因素

内因：电解质本身的性质

外因：（符合勒夏特列原理）

(1）温度：升高温度，电离平衡向电离的方向移动（若温度变化不大，一般不考虑其影响）

（2）浓度：

①加水稀释，电离平衡向电离的方向移动，即溶液浓度越小，弱电解质越易电离。

【学生这里理解有难度，可用碰撞理论解释加水稀释对电离平衡的影响】

②加入某强电解质（含弱电解离子），电离平衡向生成弱电解质的方向移动。

③加入某电解质，消耗弱电解质离子，电离平衡向电离的方向移动。

【综合应用】

1

实验方案讨论：如何判断醋酸是弱酸？

①测定同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液的pH

②观察同物质的量浓度、同体积的盐酸和醋酸溶液与镁反应的剧烈程度

③测定同体积、同pH的盐酸和醋酸溶液，稀释相同倍数后，pH的变化情况

④分别取相同物质的量浓度的醋酸溶液和盐酸，测其导电性

2

一元强酸（HA）与一元弱酸（HB）的比较：

1）相同物质的量浓度、相同体积时

比较

C(H项目

）

+pH 中和碱的能力

与活泼金属反应产生H2的量

相同

相同

与金属反应的开始速率

大

小

稀释相同倍数后pH

HA

HB

大

小

小

大

相同

相同

小

大

2）相同pH、相同体积时

比较项目

C(H+）

中和碱C（酸）

与活泼金与金属反应的开始速率

稀释相同倍数后pH

的能力

属反应产生H2的量

HA

相同

小

小

小

相同

大

HB

相同

大

大

大

相同

小

【强化训练】

+1.有H浓度相同、体积相等的三种酸：a、盐酸

b、硫酸

c、醋酸，同时加入足量的锌，则开始反应时速率______，反应完全后生成H的质量_________。（用<、=、> 表示）

2一定温度下有①盐酸②硫酸③醋酸, 2．下列说法不正确的是(

) +A.c(H)相同时,物质的量浓度③ >①> ②

++B. c(H)相同时,分别稀释10倍, c(H)仍相等

+C .物质的量浓度相同时, c(H)是

② > ①> ③

D.c(酸)和体积V相同时,中和碱的能力② > ①= ③

3．今有①CHCOOH ②HCl ③HSO

三种溶液，用序号回答下列问题

324

（1）当它们pH相同时，其物质的量浓度的由大到小排列是

。

（2）当它们的物质的量浓度相同时，其pH的由大到小排列是

。

（3）中和同一烧碱溶液，需同浓度的三种酸溶液的体积关系为

。

板书设计

第一节

电离平衡

一、弱电解质的电离平衡

1、概念：在一定条件（如浓度、温度）下，当弱电解质在溶液里分子化速率与离子化速率相等时，电离过程就达到平衡状态，叫电离平衡。

2、电离平衡特点：

逆：可逆过程

等：分子化速率与离子化速率相等

动：动态平衡

定：平衡时溶液中分子离子浓度保持不变

变：改变条件（C、T等），电离平衡发生移动

3、电离平衡常数

二、影响电离平衡的因素：

1．内因：物质性质

2．外因：⑴浓度：加水稀释，电离平衡正向移动(电离程度增大) ⑵温度：升高温度，电离平衡正向移动

（3）外加电解质（酸、碱、盐）

附录一

强、弱电解质与结构的关系

概念

结构

存在

微粒

强电解质

弱电解质

在水溶液中（或熔化状态）全部电离成在水溶液中只有部分电离成离子的电解质。

离子的电解质。

离子化合物，某些具有极性键的共价化某些极性键形成的共价化合物。

合物。

离子

分子、离子

代

表

物

大多数盐：包括可溶性盐及难溶性盐（钾弱酸：H2CO3、HF、H2SO3、H2S、CH3COOH等。

盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶，BaSO4弱碱：NH3·H2O及大多数不溶性碱。

等不溶）。

水

强酸：H2SO4、HCl、HNO3、HBr、HI等。

强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2等。

附录二

书写常见物质的电离方程式

归纳电离方程式的写法最后，练习电离方程式的书写，重点强调弱电解质的电离方程式中要用可

逆号、多元弱酸的电离要分步写。

1．NaCl：_____________________

2．NaOH ：____________________ 3．H2SO4：____________________

4 ．NaHCO3___________________

5．NaHSO4:___________________ 6．H2O

7．CH3COOH

8．NH3·H2O

9．H2CO3