2020-2021学年第一节 电离平衡教案

第一节 电离平衡

【教学目标】

1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。

2.了解强弱电解质与酸、碱、盐在物质类别方面的联系，弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。

3.了解电离平衡常数，从定量角度了解弱酸相对强弱。

【教学重难点】

1.重点：强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。

2.难点：弱电解质的电离平衡

【教学过程】

1.新课导入

[投影]利用多媒体展示生活中的洁厕灵和食醋，通过化学物质在生活中的应用第一时间让学生体会生活中的化学无处不在。

[师]盐酸常用于卫生洁具的清洁或除去水垢。我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸小，比较安全，为什么不用醋酸代替盐酸呢？

[引入]就让我们通过本节课的学习来一探究竟吧！

[旧知回顾]首先我们先回顾一下之前学过的关于电解质和非电解质的相关知识。

2.新课讲授

[设问]上面介绍的两种酸CH3COOH和HCl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？

[实验探究]取体积相同、0.1mol/L的盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应，观察、比较并记录现象，填写下表。

[投影]

[汇报展示]小组代表发言，其他组员补充

[小组讨论]

1.镁条与盐酸，与醋酸反应的实质是什么？速率决定于什么?

2.镁条与盐酸反应快，醋酸反应慢，说明什么？

3.同浓度的两种酸的pH值不同说明了什么?都是0.1 mol/L的酸，为什么氢离子浓度不同？

[探讨结果] 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。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。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。(2)由于镁与盐酸反应速率较大，表明同体积、同浓度的盐酸比醋酸溶液中c(H＋)大；(3)结合测定出盐酸的pH比醋酸的pH小，即可推断：在水溶液中，HCl易电离，CH3COOH较难电离。

[师]实验表明：相同物质的量浓度的盐酸与醋酸的pH、导电能力及与活泼金属反应的剧烈程度都有差别，这说明两种酸中H+浓度是不同的，即HCl和CH3COOH的电离程度不同。

[教师讲解]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。同理我们也可分析出NaOH完全电离，NH3.H2O部分电离。

[投影]

[结论]不同电解质在水中的电离程度不一定相同。

[自主归纳]强弱电解质的定义

[板书]一、强电解质和弱电解质:

1.强电解质和弱电解质

 [思考感悟]大家想一想，难溶的电解质都是弱电解质，易溶的电解质都是强电解质吗?

[生]不是。难溶、易溶是指物质溶解度的大小,而强电解质和弱电解质是根据电解质在水中的电离程度区分的,这是两个不同的概念,无必然的联系。

[规律总结]那么强电解质和弱电解质还有哪些相同和不同点呢，我们一起来看一下。

[投影]

强电解质和弱电解质

[板书]二、弱电解质的电离平衡

[情境创设]我们将冰醋酸溶于水，从微观角度分析其电离过程。

[师]当醋酸加入水中，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。弱电解质的电离与可逆的化学反应一样，它的两种相反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。

CH3COOH      CH3COO－+H＋

[板书]二、弱电解质的电离平衡

1.弱电解质的电离平衡

在一定条件(如温度、浓度一定)下,弱电解质在溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,电离过程就达到了平衡状态。

[师]这一过程的建立，同样可以用速率—时间图来描述。

2.弱电解质电离平衡的建立

［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；①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；②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；③达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化；④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。

[思考感悟]弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离吗?

[生]一定条件下,弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离,只是电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。

[过渡]由于弱电解质存在电离平衡，因此弱电解质的电离方程式的书写与强电解质不同。

[板书]4、电离方程式书写

(1)弱酸、弱碱在水溶液中电离,在熔融态下弱酸不电离,绝大多数弱碱受热易分解。

(2)弱电解质电离是可逆的,用“”表示。

如:CH3COOHCH3COO-+H+

NH3·H2ONH4++OH-

(3)多元弱酸分步电离,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2SH++HS-、HS-H++S2-。

(4)多元弱碱的电离也是分步进行的,但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是Fe(OH)3Fe3++3OH-。

[师]与其他化学平衡一样，当浓度、温度等条件改变时，电离平衡会发生移动。例如，在氨水中加入NH4Cl，NH4Cl在溶液中完全电离，于是溶液中NH4+的浓度增大，使NH3·H2O的电离平衡向左移动。在CH3COOH溶液中加人CH3COONa时的情况与此类似。

[过渡]与其他化学平衡类似，在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。

例如，CH3COOH的电离常数可用下式表示：

K

[师]K表示弱电解质的电离能力。一定温度下, K值越大,弱电解质的电离程度越大。多元弱酸只考虑第一步电离。由于多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系一般是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。

【板书】

3.1 电离平衡

一、强电解质和弱电解质

1．强电解质和弱电解质

二、弱电解质的电离平衡

1．弱电解质的电离平衡

2．弱电解质电离平衡的建立

3．弱电解质的电离方程式

三、电离平衡常数

K＝。