教學(xué)設(shè)計(jì)弱電解質(zhì)的電離平衡

1、弱電解質(zhì)的電離平衡 學(xué)情分析 經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道弱電解質(zhì)的電離過程是一個(gè)可逆過程，并且最終建立電 離平衡， 并且已經(jīng)熟練掌握化學(xué)平衡的理論知識(shí)， 已具備運(yùn)用平衡理論解決實(shí)際問題的能力。 預(yù)計(jì)部分學(xué)生將會(huì)對(duì)濃度、外加物質(zhì)對(duì)電離平衡的影響存在一定的困難，尤其是濃度變化對(duì) 弱電解質(zhì)電離程度大小的影響感到難以理解。 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析 該部分知識(shí)主要包括 “電離平衡常數(shù) ”、“影響電離平衡的因素 ”兩部分內(nèi)容。該節(jié)所學(xué) “電 離平衡常數(shù) ”與前面所學(xué) “化學(xué)平衡常數(shù) ”、 “水的離子積常數(shù) ”，以及后面將要學(xué)習(xí)的 “溶度積 常數(shù) ”都屬于平衡常數(shù)系列，可讓學(xué)生對(duì)比學(xué)習(xí)，并為后面的學(xué)習(xí)埋下伏筆。在前

2、面所學(xué) “外 界條件對(duì)化學(xué)平衡、水的電離影響 ”的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí) “影響電離平衡的因素 ”更是水到渠成。學(xué) 好本節(jié)弱電解質(zhì)電離平衡的知識(shí)，對(duì)下節(jié)分析溶液中各種離子間的作用，從而探究鹽類水解 的原理和實(shí)質(zhì)，有著重要的幫助。此外， 弱電解質(zhì)的電離是單一物質(zhì)在水溶液中的行為，是 研究物質(zhì)在水溶液中行為的重要環(huán)節(jié)， 既可以鞏固前邊所學(xué)的有關(guān)化學(xué)平衡的知識(shí)，又能使 他們有效的擴(kuò)展知識(shí)，為理解水解平衡的移動(dòng)及水解原理的應(yīng)用打下基礎(chǔ)，起著承前啟后的 重要作用。 教學(xué)目標(biāo) 1. 知識(shí)與技能：使學(xué)生知道電離平衡常數(shù)的含義，能說明溫度、濃度、外加物質(zhì)對(duì)電離 平衡的影響。2. 過程與方法：能運(yùn)用化學(xué)平衡的理論處理電離

3、平衡的問題，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)對(duì)比、分析、 綜合、歸納等方法在解決電離平衡中的應(yīng)用。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過介紹與電離平衡相關(guān)的應(yīng)用知識(shí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)水溶液在化 學(xué)中的重要應(yīng)用，體會(huì)化學(xué)知識(shí)在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的奧秘， 提高他們的學(xué)習(xí)興趣。 重難點(diǎn)分析 本節(jié)教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)是溫度、濃度、外加物質(zhì)對(duì)電離平衡的影響。教學(xué)時(shí)應(yīng)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn) 情境，充分利用學(xué)生已有的化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律知識(shí)，采用對(duì)比、類比、遷移等方法，引導(dǎo)他 們分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出外界條件改變對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的影響，從而達(dá)到突破重難點(diǎn)的目 的。教學(xué)流程圖討論歸納定義書寫表達(dá)式討論影響因素計(jì)算探究意義實(shí)驗(yàn)探究溫度實(shí)驗(yàn)探究濃

4、度實(shí)驗(yàn)探究外加物質(zhì)教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè) 問題情 境，直接 導(dǎo)入新 課，引出 探討課題【實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了弱電解 質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，已經(jīng)知道 CH3C00H等弱電解質(zhì)的水溶 液中存在電離平衡，它們的電 離程度相同嗎？請(qǐng)同學(xué)們分別 測(cè)定 0.1 mol 的 CH3COOH 溶液和HCOOH溶液的pH，然 后思考、討論：同濃度兩種 弱酸pH不同，說明什么問題？ 怎樣定量的表示弱酸的電離 程度？1. 分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄 實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2. 學(xué)生思考、分組討論 得出不同弱電解質(zhì)的電離 程度不同，并且可以用類似 平衡常數(shù)的概念來表示弱 酸的電離程度。學(xué)生始終 對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

5、充 滿熱情、好奇， 課堂實(shí)驗(yàn)探究 會(huì)激發(fā)他們的 興趣和學(xué)習(xí)的 主動(dòng)性。小組展示教師組織各小組匯報(bào)討論 結(jié)果。教師對(duì)學(xué)生能運(yùn)用對(duì)比、 類比遷移等方法得出結(jié)論給予 冃疋和鼓勵(lì)。各小組匯報(bào)討論結(jié)果。學(xué)生聆聽。培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。激勵(lì)學(xué)生。電離常數(shù) 的探究活 動(dòng)【引導(dǎo)】我們將達(dá)到電離平衡時(shí)的 平衡常數(shù)稱之為電離平衡常 數(shù)，簡(jiǎn)稱為電離常數(shù)。請(qǐng)同學(xué) 們將其與化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行對(duì) 照，總結(jié)出電離常數(shù)的定義?！咎釂枴繀⒄栈瘜W(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式 的寫法，同學(xué)們能寫出電離常 數(shù)表達(dá)式嗎？請(qǐng)同學(xué)們以 CH3C00H 和 NH3 H20 為例， 寫出電離方程式及其電離常 數(shù)。注意，弱酸在水中的電離 常數(shù)通常用Ka表示，弱

6、堿在水 中的電離常數(shù)通常用Kb表示。 請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立完成，并請(qǐng)兩個(gè) 同學(xué)到黑板寫出?！咎釂枴坑绊戨婋x常數(shù)的因素有哪些？組內(nèi)交流，結(jié)合化學(xué)平 衡常數(shù)的定義，總結(jié)出電離 常數(shù)的定義。學(xué)生獨(dú)立完成，兩個(gè)同 學(xué)到黑板板演。CH3COOH=CH3COO-+H +K H HCH3COO aCH3COOHNH3 H2O=Inh4+ oh-K NH4HOH KbNH3 H2O組內(nèi)討論，形成共識(shí)， 組間交流。培養(yǎng)對(duì)比、 類比、遷移能 力，達(dá)到整合精 致概念的目的。培養(yǎng)學(xué)生 獨(dú)立思考能力 及其書寫的規(guī) 范性。通過類比、 遷移、總結(jié)，增 進(jìn)學(xué)生對(duì)電離 常數(shù)的認(rèn)識(shí)?！緩?qiáng)調(diào)】電離常數(shù)只于溫度有關(guān)（溫 度升高，K增大），在

7、稀溶液中， 與溶液的濃度及酸堿性無關(guān)。學(xué)生聆聽、思考。增進(jìn)學(xué)生 對(duì)電離常數(shù)影 響因素的認(rèn)識(shí)?！咎釂枴侩婋x常數(shù)是否可以定量表 示弱電解質(zhì)電離程度的相對(duì)大 小呢？電離常數(shù)表達(dá)了怎樣的 意義？以剛上課時(shí)測(cè)得的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果為例，計(jì)算二者的電離常 數(shù)，然后分析以上問題。學(xué)生進(jìn)行規(guī)范計(jì)算，組 內(nèi)交流計(jì)算方法。然后討論 分析計(jì)算結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的 處理能力。由學(xué)生分 析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得 出結(jié)論，體驗(yàn)科 學(xué)家的研究歷 程?！緩?qiáng)調(diào)】一定溫度下，電離常數(shù)可 以定量表示弱電解質(zhì)電離能力 的相對(duì)強(qiáng)弱，弱電解質(zhì)的電離 常數(shù)越大，其電離程度越大， 酸（堿）性越強(qiáng)。學(xué)生聆聽、思考。加強(qiáng)學(xué)生 對(duì)電離常數(shù)意 義的理解。【學(xué)

8、以致用】1.已知：Ka ( HCN) =6.2 X0-10 mol L-1Ka(CH3COOH)=1.7X10-5mol L-1分組討論回答：1.酸性由強(qiáng)到弱的順序是 HF CH3COOH HCN ;使學(xué)生體 會(huì)可用電離常 數(shù)定量評(píng)價(jià)弱 電解質(zhì)的電離Ka(HF)=6.8 W-4 mol L-1則三種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順 序是什么？2.已知：H3PO4 耳 H2PO4 + H +-3-1Kai=7.1 X03 mol L 1H2PO4 HPO42 + H+Ka2=6.2 X0-8mol L-1HPO42= PO43 + H +Ka3=4.5 X0-13 mol L-1你能得出什么結(jié)論？2.多元弱

9、酸的電離是分 步進(jìn)行的，其各級(jí)電離常數(shù) 逐級(jí)減小且一般相差很大， 其水溶液中的H+主要是由能力。使學(xué)生體 會(huì)多元弱酸 各級(jí)電離常數(shù) 的大小由各級(jí) 電離能力決定。第一步電離產(chǎn)生的?！具^渡】與化學(xué)平衡相同，電離平學(xué)生聆聽、思考。衡是相對(duì)的、暫時(shí)的，外界條 件改變時(shí)，電離平衡就會(huì)被破 壞，發(fā)生移動(dòng)，那么，哪些條 件改變時(shí)，電離平衡會(huì)發(fā)生移 動(dòng)，平衡又是怎樣移動(dòng)的呢？ 就讓我們一起通過實(shí)驗(yàn)來尋找電離平衡答案吧。的移動(dòng)及【實(shí)驗(yàn)】其影響因測(cè)定不同條件下醋酸溶液學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，組內(nèi)討創(chuàng)設(shè)情境，素的探究的pH論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)1.用pH試紙測(cè)定0.1 mol L-1的論。影響電離平衡醋酸溶液

10、的pH,pH=;的因素。培養(yǎng)學(xué)2 取兩滴管0.1 mol L-1的醋酸溫度生借助實(shí)驗(yàn)結(jié)溶液加入到小試管中（小試管升高溫度，電離平衡果分析問題，獲帶塞子），用熱水浴加熱一分向（右）移動(dòng)；降低溫度，得結(jié)論的能力。鐘，再測(cè)定溶液的pH，pH電離平衡向（左）移動(dòng)。（填增大、減小或不變）（與實(shí)驗(yàn)1做比較）；3 .取 2滴管0.1 mol L-1的醋酸加入少量醋酸鈉溶液加入到小試管中，再向小 試管中加入少量醋酸鈉晶體（半鑰匙），待晶體溶解后再 測(cè)定溶液的pH，pH（填增大、減小或不變）（與 實(shí)驗(yàn)（1）做比較）；4.用pH試紙測(cè)定0.01 mol L-1 的醋酸溶液的pH , pH（填增大、減小或不變）（與

11、 實(shí)驗(yàn)（1）做比較）。已知醋酸的電離方程式如下：CH3C00H 巨 CH3C00-+H + H 0根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題， 并用平衡移動(dòng)原理加以解釋。1. 在其他條件不變的情況 下，溫度對(duì)弱電解質(zhì)醋酸的電 離平衡有何影響？2. 在其他條件不變的情況 下，加入少量醋酸鈉晶體，對(duì) 醋酸的電離平衡會(huì)產(chǎn)生怎樣的 影響？3. 在其他條件不變的情況 下，濃度對(duì)弱電解質(zhì)醋酸的電 離平衡有何影響？【強(qiáng)調(diào)】溫度電離過程是吸熱過程，溫 度升高，電離平衡向右移動(dòng)。CH3C00-增大，電離平衡向（左）移動(dòng)。溶液的濃度加水稀釋，電離平衡 向（右）移動(dòng)。學(xué)生聆聽、思考。增進(jìn)學(xué)生 對(duì)電離平衡影 響因素的認(rèn)識(shí)10-8 m

12、ol?L-1、Ka2= 1.1 X0-12 mol?L-1，則下列說法中正確的是（）A亞硫酸的酸性弱于氫硫酸B多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定C多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，其各級(jí)電離常數(shù)逐級(jí)減小但一般相差很小D多元弱酸的酸性主要由第二步電離決定4. （能力題）在H2S溶液中，在采取措施使pH增大的同時(shí)，S2-的變化情況是（）A增大B減小5.（能力題）在25C時(shí)，用蒸餾水稀釋C不變1mol Lt的醋酸溶液至D可能增大也可能減小0.01mol L,隨溶液的稀釋，下列各項(xiàng)始終保持增大趨勢(shì)的是（c(H )A c(CH3COOH)B c(H+)C c(CH 3COOH ) c(CH 3COO )D c

13、(H+) . c(OH-)6.（基礎(chǔ)題）在含有酚酞的0.1 mol L 71氨水中加入少量的氯化銨晶體，則溶液顏色（）A 變藍(lán)色7.（能力題）在室溫下，0.1 mol L 71 100ml的醋酸溶液中，欲使其溶液的 酸電離程度減少，應(yīng)采?。ǎ〣變深C變淺D 不變H減小，但又要使醋A 加入少量CH3COONa固體B通入少量氯化氫氣體D加入少量氫氧化鈉固體C升高溫度溶液中存在如下電離平衡： CH3COOH二CH3COO-+H + ,8. （基礎(chǔ)題）在0.10 mol L71 CH3COOH對(duì)于該平衡，下列敘述正確的是（A 加入水時(shí)，電離平衡向左移動(dòng)B 加入少量NaOH固體，平衡向右移動(dòng)C 加入少量

14、0.10 mol L 71 HCl溶液，溶液中H+減少D加入少量CH3COONa固體，平衡向右移動(dòng)9. （基礎(chǔ)題）在相同溫度時(shí)100mL 0.01 mol L 71的醋酸溶液與10mL 0.1 mol L一1的醋酸溶液相比較，下列數(shù)值前者大于后者的是（）A 中和時(shí)所需NaOH的量B 電離程度10. （基礎(chǔ)題）將0.1 mol LT的醋酸溶液加水稀釋或加入少量的 CH3C00Na晶體時(shí)，都會(huì)引起 的變化是（）A 溶液的PH增加B CH3C00H電離程度增大C溶液的導(dǎo)電能力減弱D溶液中c（OH-）減小11. （拓展題）在甲燒杯中放入鹽酸，乙燒杯中放入醋酸，兩種溶液的體積和pH都相等，向兩燒杯中同時(shí)

15、加入質(zhì)量不等的鋅粒，反應(yīng)結(jié)束后得到等量的氫氣。下列說法正確的是（）A甲燒杯中加入鋅的質(zhì)量比乙燒杯中放入鋅的質(zhì)量小B甲燒杯中的酸過量C兩燒杯中參加反應(yīng)的鋅等量D反應(yīng)開始后乙燒杯中的c（H+）始終比甲燒杯中的c（H+）小二、非選擇題12. （基礎(chǔ)題）現(xiàn)有0.1 mol L-1的氨水，當(dāng)下列條件改變時(shí)，判斷其中發(fā)生的變化改變條件平衡移動(dòng)方向電離程度n (OH-)c (OH-)c (NH4+ )pH升溫加入水通入少量NH3加入少量NH4CI通入少量HCI加入少量NaOH導(dǎo)電能力13. （拓展題）冰醋酸加水溶解并不斷稀釋過程中，溶液導(dǎo)電能力與加入水的體積有如下變化關(guān)系：試回答：“0點(diǎn)導(dǎo)電能力為0的理由是

16、:a b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的PH由大到小的順序是 a b、c三點(diǎn)中電離程度最大的是電離平衡常數(shù)的關(guān)系 要使c點(diǎn)c（CH3COO）增大，c（H+）減少，可采取的措施是14. （拓展題）在25C下，將a mol 氨水與0.01 mol Lr 1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c（NH4+ ） =c（C），則溶液顯性（填 酸”堿”或 中”）；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=15. （能力題）有兩瓶pH=2的酸溶液，一瓶是強(qiáng)酸，一瓶是弱酸.現(xiàn)只有石蕊試液、酚酞試液、pH試紙和蒸餾水,而沒有其它試劑.簡(jiǎn)述如何用最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來判別哪瓶是強(qiáng)酸?答案解析1. D 本題考查弱電解質(zhì)的基本概念，

17、0.1mol?L-1的CH3C00H溶液中，氫離子濃度約為 O.OImol孑匚1,說明CH3COOH部分電離，是弱電解質(zhì)。在平日學(xué)習(xí)中，要學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，得 出結(jié)論。2. A本題考查電離常數(shù)的基本知識(shí)，電離常數(shù)是指在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí)，電離出的各種離子的濃度的乘積與未電離的分子的濃度的比值，故A錯(cuò)。在平日學(xué)習(xí)中，要注意一些概念、理論等成立的前提條件。3. B要正確理解多元弱酸的分步電離及其各級(jí)電離常數(shù)的含義。4. D 本題難度較大，需分析出可能存在的多種情況，如果加入NaOH,中和H+, pH增大，電離平衡右移，S2-增大；如果加入Na2S，S2-增大，電離平衡左移，H+減小，pH 增大。

18、5. A本題難度較大，需靈活運(yùn)用電離平衡移動(dòng)理論，在稀釋過程中，醋酸溶液的電離程度 增大，n(H+)、n(CH3COO-)增大，n(CH3COOH)減小，因此C(H ) 增大，c(CH 3COOH)c(CH 3cooh )減??；雖然門(h+ )增大，但由于體積增大，故c(H+)減小。由于溫度不變，因 c(CH 3COO )此水的離子積常 數(shù)不變，即c(H+) . c(OH-)不變。6. C 本題直接考查平衡移動(dòng)規(guī)律，難度較小。氨水中，存在NH3.H2NH4+OH-，加入氯化銨晶體，”日4+濃度增大，平衡左移，OH-濃度減小，因而溶液的顏色變淺。7. B 本題需綜合運(yùn)用電離平衡移動(dòng)理論。 加入少

19、量CH3COONa固體，平衡左移，醋酸 的電離程度減小，H+減小，溶液的pH增大；通入少量氯化氫氣體，H+增大，pH減小， 平衡左移，醋酸的電離程度減??；升溫，促進(jìn)醋酸的電離，平衡右移，醋酸的電離程度增大，H+增大，pH減小；加入少量氫氧化鈉固體，中和溶液中的 H + ,平衡右移，醋酸的電離 程度增大，但溶液中H+減小，pH增大。8. B本題直接考查平衡移動(dòng)規(guī)律，難度較小。加入水時(shí)，電離平衡右移；加入少量NaOH 固體，中和H+,H+濃度減小，平衡向右移動(dòng)；加入少量 0.10mol/LHCI溶液，盡管平衡逆移， 但溶液中H +增大；加入少量CH3COONa固體，CH3COO-濃度增大，平衡左移

20、。9. B 本題主要考查同一弱電解在不同濃度質(zhì)時(shí)的電離能力的不同。100mL 0.01mol/L的醋酸溶液與10mL 0.1mol/L的醋酸溶液中，溶解的醋酸的量相同，因此中和時(shí)所需NaOH的量相同；由于前者的濃度小，因此前者的電離程度大，但H+的濃度小。10. A 本題主要考查電離平衡移動(dòng)理論的直接應(yīng)用。加水，CH3C00H的電離平衡右移,醋酸的電離程度增大，但溶液中氫離子濃度減小，氫氧根離子濃度增大，導(dǎo)電能力減弱；加入少量的CH3C00Na晶體，平衡左移，醋酸的電離程度減小，溶液中氫離子濃度減小，氫氧 根離子濃度增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)。11. C本題既涉及到強(qiáng)、弱電解質(zhì)的差異，又涉及到濃度對(duì)反

21、應(yīng)速率的影響，綜合性較 強(qiáng)。因?yàn)閮煞N溶液的體積和 pH都相等，因此鹽酸的濃度小于醋酸的濃度，故鹽酸比醋酸中 的溶質(zhì)少，若甲燒杯中加入鋅的質(zhì)量比乙燒杯中放入鋅的質(zhì)量小，則鹽酸生成的氫氣少，與 意志相矛盾，故A錯(cuò)。又因?yàn)楫a(chǎn)生等量的氫氣，因此參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量相等。因?yàn)榇姿釢?度大于鹽酸濃度，因此醋酸一定過量，但鹽酸一定不過量。反應(yīng)過程中醋酸的電離平衡右移， 故反應(yīng)開始后乙燒杯中的c(H+)始終比甲燒杯中的c(H+)大。12. 本題為了強(qiáng)化溫度、濃度、外加物質(zhì)對(duì)電離平衡的影響而設(shè)，從而使學(xué)生的基礎(chǔ)知 識(shí)得以鞏固。改變條件平衡移動(dòng)方向電離程度n (OH-)c (OH-)c (NH4+)pH升溫右移增大

22、增大增大增大增大加入水右移增大增大減小減小減小通入少量NH3右移減小增大增大增大增大加入少量NH4CI左移減小減小減小減小減小通入少量HCI右移增大減小減小增大減小加入少量NaOH左移減小增大增大減小增大13. 在0”點(diǎn)醋酸未電離，無自由移動(dòng)的離子存在 acb c a=b=c加入Na0H固體加入醋酸鈉固體加入鎂等金屬14. 本題考查溶液中的電荷守恒和電離常數(shù)的計(jì)算，難度較大。當(dāng) c(NH4+ ) =c(C)時(shí), 根據(jù)電荷守恒c(NH4+ ) + c(H+)=c(C)+ c(0H一)，可得c(H+)= c(0H_),所以溶液顯中性，此 時(shí)，c(0H_) =10-7 mol L-1,c(NH/ ) =c(C)=0.005