【教学设计】《弱电解质的电离》（人教）.docx

弱电解质的电离 教材分析弱电解质的电离是人教版高中化学选修4化学反应原理中的第三章第一节的内容，是水溶液中的离子平衡知识的开篇，是本章教材的一个重点，也是整个中学化学教的重点之一。从教材的体系看，它在中学化学反应原理的学习中起到了承前启后的作用。承前是指本节内容既是初中所学有关酸、碱、盐的概念及电离知识的深化，同时又是本书第二章化学平衡理论知识的应用、延伸和拓展。启后是指弱电解质的电离是研究物质在水溶液中行为的重要环节，是学生后面学习水的电离和盐类水解、电解等知识的基础和铺垫，体现了化学理论的重要指导作用。【知识与能力目标】1、了解强、弱电解质的概念；掌握强电解质与弱电解质的判断。2、掌握弱电解质的电离方程式的书写。3、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【过程与方法目标】1、从结构和组成上理解强、弱电解质的概念和判断；2、从化学平衡移动的角度理解电离平衡和电离平衡移动。【情感态度价值观目标】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 教学重难点【教学重点】强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡【教学难点】弱电解质的电离平衡 课前准备相关实验器材（1mol/LHCl、1mol/LCH3COOH、镁条）、视频、 课件 课时安排1课时 教学过程【导入】 通过必修的学习我们知道酸、碱、盐是电解质，但不同的酸和碱有强弱之分，例如：盐酸、硫酸、硝酸是强酸，醋酸是弱酸，氢氧化钠、氢氧化钾是强碱，NH3H2O是弱碱。为什么酸和碱有强弱之分呢？盐酸和醋酸到底有什么区别呢？我们先来通过实验探究这个问题。【提问】什么是电解质？什么是非电解质？【回答】在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。【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。【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？【回答】有区别，电解质有强弱之分。【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】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？【回答】醋酸腐蚀性比盐酸小，酸性弱。【追问】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？【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【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？【汇报】探讨结果：开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈，说明1mol/LHCl中氢离子浓度大，即氢离子浓度为1mol/L，说明HCl完全电离；而开始1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于1mol/L，说明醋酸在水中部分电离。HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质。【投影】【提问】什么叫强电解质？什么叫弱电解质？【板书】一、电解质有强弱之分在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质；如强酸、强碱、绝大多数盐。只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。如弱酸、弱减、水。【过渡】勒沙特列原理不仅可用来判断化学平衡的移动方向，而且适用于一切动态平衡，当然也适用于电离平衡，像我们刚才提到的体积相同，氢离子浓度相同的盐酸和醋酸分别与足量的镁条反应，最后醋酸放出氢气多，就与醋酸存在电离平衡有关，请同学们想一想如何从电离平衡的移动去解释？【板书】二、弱电解质的电离过程是可逆的【回答】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。【提问】请大家再回答一个问题：CH3COO和H+在溶液中能否大量共存？【回答】不能。【讲解】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【接着讲述】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】弱电解质电离平衡状态建立示意图【归纳】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。【学生叙述，教师板书】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。【提问】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。【提问】哪些条件改变可引起化学平衡移动？【回答】浓度、温度、压强。【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【答案】逆向移动 逆向移动 正向移动 正向移动 正向移动 正向移动 不移动【讲述】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。【回答】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”。【板书】3、影响因素：浓度 温度【过渡】氢硫酸和次氯酸都是弱酸，那么它们的酸性谁略强一些呢？那就要看谁的电离程度大了，弱酸电离程度的大小可用电离平衡常数来衡量。【板书】三、电离平衡常数【讲述】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】AB A+B 【讲述】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【学生活动】Ka= Kb=【讲解】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？【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。【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。【讲述】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？【学生看书后回答】多元弱酸电离平衡常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定。【讲述】请打开书，从表31中25时一些弱酸电离