1、高中化学集体备课 第三章 水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离教案 苏教版选修高中化学集体备课 第三章 水溶液中的离子平衡第一节 弱电解质的电离教案 苏教版选修弱电解质的电离 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
2、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 (strong electrolyte):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 (weak electrolyte):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、CH3COOH CH3COO +H2、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
3、，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡 (ionization equilibrium)。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 (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：浓度：温度升高，平衡向电离方向移动。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
4、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 ：AB A+B A B )(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
5、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。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
6、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。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 融状态下都 不能导电的 化合物。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
7、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
8、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， 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
9、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。有区别， 电解质有强 弱之分。醋酸腐 蚀性比盐酸 小，酸性弱。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 (strong electrolyte):在水分子作用下，能完全电离为离子的化 合物 (如强酸、强
10、碱和大多数盐 )弱电解质 (weak electrolyte):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 NH3 H2 O 、 CH3 COOH 、 HF 、 H2 S 等等 H2 SO4 、 NaOH 、 Na2 SO4 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
11、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 强强 碱：碱：强强 酸：酸：弱弱 酸：酸：弱弱 碱：碱：记住：HCl 、 H2 SO4 、 HNO3 、 HClO4 、 HBr 、 HI CH3 COOH 、 H2 CO3 、 H2 SO3 、 H3 PO4 、 HClO 、 HF 、所有的有机羧酸、
12、所有的有机羧酸 NaOH 、 KOH 、 Ca(OH)2 、 Ba(OH)2 NH3 H2 O 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、1 mol/L 的盐酸溶液和 0、1mol/L 的醋酸溶液各5 mL，测其溶液的 pH 另取两支小烧杯，分别盛50 mL 蒸馏水。向其中一个烧杯内滴入1 滴 (约 0、05 mL)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
13、， 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。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
14、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。不能。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
15、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
16、 ，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 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 弱电解质电离平衡状态建立
17、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 (ionization equilibrium)。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？浓度、温度、 压强。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 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”。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
18、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。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 =V 结合 0 (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。问哪些条件改 变可引起化学平衡移动？投影在氨水中存在电离平衡：NH3 H2O 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 NH4C
19、l 固体 加 NaOH 溶液 加 HCl 加 CH3COOH 溶液 加热 加水 加压 讲加水时，会使单位体积内 NH3 H2O 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。板书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。讲由于弱电解质的电离是吸热的，因此升高温度，电离平衡将向电离 方向移动，弱电解质的电离程度将增大。板书 (2)外因：浓度：温度升高，平衡向电离方向移动。讲同一弱电解质，增大溶液的物质的量浓度，电
20、离平衡将向电离方向 移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡将向电离方向移动， 且电解质的电离程度增大。但是虽然电离程度变大，但溶液中离子浓度不一 定变大。板书 浓度：溶液稀释有利于电离 讲 增大弱电解质电离出的某离子的浓度，电离平衡向将向离子结合成 弱电解质分子的方向移动，弱电解质的电离程度将减小；减小弱电解质电离 出的离子的浓度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。板书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 讲除此之外，我们还可以通过化学反应影响平衡移动，在弱电解质溶 液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反
21、应的物质时，可以使电离平衡 向电离方向移动。思考与交流 分析一元弱酸或弱减的电离 平衡，完成下列问题：1、写出弱酸和弱减的电离方程式。2、填写下表中的空白。投影 HA 电离过程中体系各离子浓度变化 C（ H+） C（ A ） C（ HA） HA 初溶于水时 小 小 大 达到电离平衡前 变大 变大 变小 达到电离平衡时 不再变化 不再变化 不再变化 BOH 电离过程中体系各离子浓度变化 C（ OH ） C（ B ） C（ HA） 等体积等浓度的 B 、 OH 混和时 小 小 大 达到电离平衡前 变大 变大 变小 不再变化 不再变化 不再变化 随堂练习 由于弱电解质存在电离平衡，因 此弱电解质的电
22、离方程式的书写 与强电解质不同。试写出下列物质的电离方程式：1、H2CO32、 H2S3、 NaHCO34、 NaHSO45、 HClO 投影1、H2CO3 H +HCO3 HCO3 H +CO232、 H2S H +HS HS H +S23、 NaHCO3=Na +HCO3 HCO3 H +CO234、 NaHSO4=Na +H +SO245、 HClO H +ClO 小结强电解完全电离，用“ =”，弱电解质部分电离，用“ ”，多 元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。而多元弱碱则不分步。对 于酸式盐的电离要格外注意，强酸的酸式盐要完全电离，弱酸的酸式盐电离 的是酸式酸根 投影 NaH
23、SO4 (水溶液 )= Na +H +SO42 NaHSO4(熔融 )= Na +HSO4 NaHCO3= Na +HCO3 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 ：AB A+B A B )
24、(c )-B(c)A(cK 电离 讲弱电解质的电离常数表达式中的 C(A+)、 C(B-)和 C(AB)均为达到电离 平衡后各粒子在溶液中的浓度值，并不是直接指溶质的物质 的量浓度值。并 且，在温度一定时，其电离常数就是一个定值。讲电离常数随着温度而变化，但由于电离过程热效应较小。温度改变对 电离常数影响不大，所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。电离常 数与弱酸、弱碱的浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化， 电离常数是不会改变的。板书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。讲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
25、 NH3 H2O 的电离平衡常数表达式 投影 Ka= C O O H )CH(c )H(c)-C O OCH(c33 K b= O)HNH(c )-电离度1、定义：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数 占原有溶质分子总数 (包括已电离的和未电离的 )百分率，称为电离度，通常 用表示。2、表达式：3、 量度弱电解质电离程度的化学量：量度弱电解质电离程度的化学量：（2 ）弱电解质的电离度）弱电解质的电离度 ：= 已电离的弱电解质浓度 弱电解质的初始浓度 已电离的分子数 弱电解质分子总数= 弱电解质浓度越大，电离程度越小。3、意义：(1)电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质
26、在水中的电离程度 (1)向电离 方向移动 ， 增大 (2)向电离 方向移动 ， 减小 (3)向离子 结合成分子 的方向移动， 增大 (4)向电离 方向移动 ， 减小 (2)温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度不同的， 越大， 表示 酸类的酸性越强。(3)同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。随堂练习1、某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3 H2O NH4 +OH ，若想增大 NH4 的浓度，而不增大 OH 的浓度，应采取的措施是 ( )A、适当升高温度 B、加入 NH4Cl 固体 C、通入 NH3 D、加入少量盐酸2 、 (06I)在 0、1mol/L CH3COOH
27、 溶 液 中 存 在 如 下 电 离 平 衡 ：CH3COOH CH3COO +H ，对于该平衡，下列叙述正确的是 ( )A、加入水时，平衡逆反应方向移动 B、加入少量的 NaOH 固体，平衡向正反应方向移动 C、加入少量 0、1 mol/L HCl 溶液，溶液中 C(H )减少 D、加入少量 CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动3、25时，50mL 0、10mol/L 的醋酸中存在着如下平衡：CH3COOH CH3COO +H 。若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？(1)加入少量冰醋酸，平衡将 _，溶液中 C(H )将 _ (2)加入一定量蒸馏水，平衡将 _，溶液中 C(H )将 _ (3)加入少量 0、10mol/L 盐酸，平衡将 _，溶液中 C(H )将 _ (4)加入20 mL 0、10mol/L 的 NaCl 溶液，平衡将 _，溶液中 C(H )将 _ 教学回顾：
