高中化学 第三章第一节 弱电解质的电离教案 新人教版选修4 2.docx

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高中化学第三章第一节弱电解质的电离教案新人教版选修42

安徽省滁州二中高中化学选修四教案：

第三章第一节弱电解质的电离

一、教学内容

本节包括两大部分：

一是“电解质有强弱之分”；二是“弱电解质的电离过程是可逆的”，并存在着电离平衡。

要求学生在已经学过化学平衡理论并了解电解质发生电离和发生离子反应的条件等知识的基础上，进一步学习强电解质和弱电解质的概念，了解强、弱电解质与酸、碱、盐在物质类别方面的联系，及弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。

二、教学目标

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、使学生了解电离平衡常数及其意义。

3、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。

三、教学重点

1、强、弱电解质的概念。

2、弱电解质电离平衡的建立与电离平衡的移动，从化学平衡的建立和化学平衡的移动理论认识电离平衡的建立与电离平衡的移动。

四、教学难点

弱电解质的电离平衡及外界条件对电离平衡的影响。

五、课时安排

2课时

六、教学用品

试管（10mL4只）、砂纸、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸（广泛）、镁条、盐酸（0.1mol/L）、醋酸（0.1mol/L）、硼酸溶液（饱和）、Na2CO3溶液。

七、教学方法

实验、分析、讨论和总结归纳。

八、教学过程：

第一课时

[引言]

同学们都知道，我们生活的地球表面3/4被水覆盖，所以我们称地球是一个“水球”。

水是地球上最常见的、最广泛的溶剂，在初三化学学习时就知道——在水中进行的化学反应很快；而酸、碱、盐在水溶液中进行的反应都是离子反应；今天开始我们将以化学平衡理论知识为基础，进一步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应。

[板书]

第三章水溶液中的离子平衡

[知识回忆]

1、什么是电解质？

什么是非电解质？

[答]

在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。

在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质。

[注]①电解质必须是化合物；

②化合物不一定是电解质；

③能导电的物质不一定是电解质；

④电离是电解质导电的前提条件。

[投影]

2、练习：

以下是12种中学化学中常见的物质：

⑴Cu；⑵NaCl；⑶NaHSO4；⑷SO3；⑸H2SO4；⑹C2H5OH；⑺CaCO3；⑻BaSO4；⑼Cu（OH）2；⑽Fe（OH）3；⑾NaOH；⑿NH3·H20。

请按下列分类标准回答问题。

（1）属于电解质的是。

（2）能电离出H+的是，属于酸的是。

（3）属于碱的是，其中难溶性的碱是。

（4）难溶的盐是。

[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。

[过渡]

不同的电解质由于性质不同，在水溶液中电离

程度有强弱之分，今天我们开始学习电解质在水中电离的有关知识。

[板书]

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，盐酸和醋酸可用于卫生洁具的清洁和去除水垢，为什么常用盐酸而不用醋酸呢？

[回答]

醋酸的酸性弱，去水垢能力不如盐酸强。

[追问]

浓度相同的醋酸和盐酸，为什么醋酸的酸弱？

[实验探究]

[实验3-1]

分别试验等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液与等量镁条反应；并测这两种酸的pH值。

1mol/LHCl

1mol/LCH3COOH

与镁条反应现象

快速产生气体

慢速产生气体

溶液的pH值

＜1

2或3

[实验结果]

开始0.1mol/LHCl与镁条反应剧烈；

pH值盐酸等于1，醋酸大于1。

[小组探讨]

反应现象及pH值不同的原因？

[讲解]

离子反应的速率取决于溶液中离子浓度和离子的扩散速率，开始0.1mol/LHCl与镁条反应剧烈，说明0.1mol/LHCl中氢离子浓度大，即氢离子浓度为0.1mol/L，说明HCl完全电离；而开始0.1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢，说明其氢离子浓度较盐酸小，即小于0.1mol/L，说明CH3COOH在水中部分电离。

[看图]P40

[过渡]

通过上面实验我们可以看到，同样是电解质，在水中的电离能力却不相同，HCl在水中能够全部电离成离子，而CH3COOH在水中不能全部电离成离子。

根据这个原则，在化学上把电解质分成两类——强电解质和弱电解质。

[板书]

一、强弱电解质

1、定义：

在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质；

只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。

2、判断：

（1）强酸、强碱、绝大多数盐为强电解质。

（2）弱酸、弱减、水为弱电解质。

[设疑]

弱电解质在水中为什么不能全部电离呢？

[板书]

二、弱电解质的电离

［讲解］

电解质溶于水时，在水溶液中存在两个相反的过程，一是电解质离解成自由移动的离子的过程，一是自由移动的离子结合成电解质分子的过程；强电解质在水溶液中的逆过程可以忽略不计，而弱电解质的逆过程程度较大，这样就使弱电解质在水溶液中经过一段时间后会存在一个电离平衡。

以醋酸为例，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，即CH3COOH的电离过程是可逆的。

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；当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时，就达到了平衡状态,这种平衡叫做电离平衡。

这一平衡的建立过程，同样可以用速率—时间图来描述。

[阅读]

教材P41

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。

[教师和学生共同叙述，板书]

1、电离平衡

（1）定义：

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]

①逆——弱电解质的电离是可逆的；

②等——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；

③动——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；

④定——达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化；

⑤变——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]

（2）化学平衡的特征：

一逆、二等、三动、四定、五变。

前提：

弱电解质的电离。

[课堂小结]

1、今天我们学习了强弱电解质：

在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质；只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。

强酸、强碱、绝大多数盐为强电解质。

弱酸、弱减、水为弱电解质。

2、弱电解质的电离：

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。

化学平衡的特征：

一逆、二等、三动、四定、五变。

前提：

弱电解质的电离。

[课堂练习]

1、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是

A.CH3COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2

2、甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是

A.1mol·L-1的甲酸溶液的c（H+）约为0.01mol·L-1

B.甲酸与水以任意比例互溶

C.10mL1mol·L-1甲酸恰好与10mL1mol·L-1NaOH溶液完全反应

D.在相同条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱

3、下列有关“电离平衡”的叙述正确的是

A.电解质在水溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等

B.电离平衡时，由于分子和离子的浓度不再发生变化，所以说电离平衡是静态平衡

C.电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动

D.电解质达到电离平衡后，各离子的浓度相等

[课后思考]

1、CH3COO-和H+在溶液中能否大量共存？

2、等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液与足量的镁条反应；哪个先反应完？

3、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，最后放出氢气多的是那种酸？

[答案]

1、不能。

2、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，醋酸先反应完。

3、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，这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？

[板书计划]

[课后反思]

第二课时

[知识回顾]

上一节课我们学习了强弱电解质和弱电解质的电离

1、强弱电解质：

在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质；只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。

强酸、强碱、绝大多数盐为强电解质。

弱酸、弱减、水为弱电解质。

2、弱电解质的电离：

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。

化学平衡的特征：

一逆、二等、三动、四定、五变。

前提：

弱电解质的电离。

[检测]

1、下列物质是强电解质的是

A.硫酸钡B.石墨C.浓硫酸D.HI

2、下列说法正确的是

A.强电解质一定是离子化合物，弱电解质一定是共价化合物。

B.强电解质一定是易溶于水的化合物，弱电解质一定是难溶于水的化合物。

C.CO2的水溶液导电能力很弱，所以CO2是弱电解质。

D.属于共价化合物的电解质在熔融状态下一般不导电。

[思考与交流]P41

根据图3-3及前一章所学的化学平衡理论，分析一元弱酸（HA）或弱碱（BOH）的电离平衡过程，并完成下列问题：

1、写出弱酸和弱减的电离方程式。

HAH++A-

BOHB++OH-

2、填写下表中的空白。

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

0

0

最大

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（BOH）

等体积等浓度的B+、OH-混和时

最大

最大

0

达到电离平衡前

变小

变小

变大

达到电离平衡时

不再变化

不再变化

不再变化

[过渡]

电解质性质不同，造成了电解质的电离程度不同；对酸（碱）来说，在相同条件下，决定了溶液的酸（碱）性的强弱。

如何判断酸（碱）性强弱呢？

[实验3-2]P42

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。

[现象]

CH3COOH与Na2CO3溶液反应，产生气体；硼酸与Na2CO3溶液不反应。

[结论]

酸性：

CH3COOH>H2CO3>H3BO3。

[过渡]

根据上面实验的原理我们可以判断酸（碱）的酸性（碱性）强弱，有没有更精确的表示酸（碱）的酸性（碱性）的强弱呢？

[板书]

2、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]

ABA++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NH3·H2O的电离平衡常数表达式

[学生活动]

[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。

[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？

多元弱酸与其他酸比较相对强弱时，用哪一步电离平衡常数来比较呢？

请同学

们阅读课本43有关内容。

[学生看书后回答]

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。

[讲述]

请打开书43页，从表3-1中25℃时一些弱酸电离平衡常数数值，比较相对强弱。

[回答]

草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸。

[讲述]

对于多元弱碱的电离情况与多元弱酸相似，其碱性由第一步电离的电离平衡常数决定。

[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：

NH3·H2ONH4++OH-

下列几种情况能否引起电离平衡移动？

向哪个方向移动？

①加NH4Cl固体；②加NaOH溶液；③加HCl；④加CH3COOH溶液；⑤加热；⑥加水；⑦加压。

［答案］①逆向移动；②逆向移动；③正向移动；④正向移动；⑤正向移动；⑥正向移动；⑦不移动。

[讲述]

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O

H-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：

①浓度②温度

[练习2]

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。

试写出下列物质的电离方程式：

1、H2CO3；2、H2S；3、NaHCO3；4、NaHSO4；5、HclO。

1、H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-

2、H2SH++HS-

HS-H++S2-

3、NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32-

4、NaHSO4=Na++H++SO42-

5、HClOH++ClO-

[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]

[小结并板书]

1、电离平衡常数的意义：

判断弱酸、弱碱的相对强弱。

2、温度升高电离平衡常数增大，但浓度改变电离常数不变。

3、多元弱酸、多元弱碱分步电离，K1＞K2＞K3……，酸性或碱性由K1决定。

[课堂练习]

2、用水稀释0.1mol·L－1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是

A.c（OH－）/c（NH3·H2O）B.c（NH3·H2O）/c（OH－）

C.c（H＋）和c（OH－）的乘积D.OH－的物质的量

3、当溶液中HS-+H2OS2-+H3O+达到平衡时，欲使c（S2-）增大，应加入

A.Cu2+B.CO32-C.H2OD.HCl

4、在RNH2·H2ORNH3++OH-形成的平衡中，要使RNH2·H2O的电离程度及c（OH-）都增大，可采取的措施是

A.通入HClB.加少量NaOH固体C.加水D.升温

5、在稀氨水中存在平衡：

NH3+H2ONH4++OH-,如进行下列操作，则NH3、NH4+、H+、OH-浓度如何变化？

试用“增大”“减小”“不变”填写。

（1）通适量HCl气体时，c（NH3）,c（H＋）。

（2）加入少量NaOH固体时，c（NH4+）,c（OH-）。

（3）加入NH4Cl晶体时，c（NH4+）,c（OH-）。



6、在a、b两支试管中，分别装上形态相同、质量相等的一颗锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。

填写下列空白：



（1）a、b两支试管中的现象：

相同点是

；不同点是。

原因是。

（2）a、b两支试管中生成气体的体积开始时是a于b，反应完毕后生成气体的总体积是ab，原因是。

[参考答案]

1.AD2.B3.B4.D

5.

（1）减小增大

（2）减小增大（3）增大减小

6.

（1）都产生气泡，Zn溶解a产生气泡、Zn溶解速度都快HCl完全电离，HCl中的c（H+）大于CH3COOH中的c（H+）

（2）大等于a中c（H＋）大于b中的c（H＋）,而酸的总量相等

[作业]

P441、2、3、4、5

[板书计划]

第三章水溶液中的离子平衡

第一节弱电解质的电离

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。

二、弱电解质的电离过程是可逆的

1、CH3COOHCH3COO-+H+

弱电解质电离平衡状态建立示意图

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。

3、影响因素：

①浓度②温度

三、电离平衡常数

ABA++B-

1、电离平衡常数的意义：

判断弱酸、弱碱的相对强弱。

2、温度升高电离平衡常数增大，但浓度改变电离常数不变。

3、多元弱酸、多元弱碱分步电离，K1＞K2＞K3……，酸性或碱性由K1决定。

教学建议如下：

1、新课导入。

可以依据引言选择几幅有代表性的画面展示自然奇观和科技时事资料，帮助学生了解：

为什么说地球上广阔的水域是离子反应广泛存在的先决条件，为什么说离子反应是了解生命过程的基础，以及研究离子反应在现代化工生产和环保建设中有何意义。

2、【实验3-1】的目的是帮助学生建立强电解质和弱电解质的概念，是本课的基本要求，实验中应强调以下知识点：

（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c（H+）的大小，通过对溶液pH的测定也能证实这一点；

（4）对于学习基础较好的学生，可以向他们说明pH的实际意义是指溶液中c（H+）的负对数，以利于学生对盐酸中HCl的完全电离有更为确切的理解。

据此，可通过实验现象得出结论：

（1）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，并由此推断：

在水溶液中，HCl易电离，CH3COOH较难电离；

（2）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。

最终的实验结论是：

不同电解质在水中的电离程度不一定相同。

进而引出强电解质和弱电解质的概念：

强电解质——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——在水分子作用下，只有部分分子电离为离子的化合物（如弱酸、弱碱等）

3、为了帮助学生认识弱电解质的电离过程是动态的、可逆的，理解弱电解质的电离平衡是一个动态平衡，可以补充相关实验或实验事实，即让学生通过感性认识加深对相关理论的理解。

【补充实验3-1-1】

用两支试管分别取0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸各5mL，测其溶液的pH。

另取两只小烧杯，分别盛50mL蒸馏水。

向其中一个烧杯内滴入1滴（约0.05mL）0.1mol/L盐酸，向另一个烧杯中滴入1滴0.1mol/L醋酸，搅拌后，分别测其pH。

现象：

盐酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大3个单位值，表明盐酸中氢离子浓度减小到了原来的1/1000；而醋酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大不足2个单位值，表明醋酸中c（H+）降低程度要小得多，甚至未低于原溶液的1/100。

讨论：

引导学生重点分析醋酸稀释1000倍后，溶液中c（H+）降低程度较小的原因。

结论：

进一步证明了强电解质——HCl在水中是完全电离的，弱电解质——醋酸在水中只有部分分子发生电离；但随着溶液稀释，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。

最终的实验结论是：

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+是否可能重新结合成CH3COOH分子呢？

有没有什么办法可以证明这一点呢？

【补充实验3-1-2】

取【补充实验3-1-1】中盛有剩余溶液的两支试管，在盛有盐酸的试管内加入0.5gNaCl晶体，在盛有醋酸的试管内加入0.5gCH3COONH4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p

H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。

综

合【补充实验3-1-1】和【补充实验3-1-2】的实验可得结论：

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。

4、围绕图3-3的教学，可采取先微观后宏观、先具体后抽象的原则，并借助学生已经具备的化学平衡移动原理的知识来实现教学目标。

具体过程设计如下：

（1）以少量冰醋酸溶于水形成0.1mol/L溶液为例

①先从微观粒子间的作用分析。

当CH3COOH分子进入水中，必然受到水分子的包围，并在水分子的作用下使一部分CH3COOH离解为自由移动的CH3COO-和H+；与此同时，已经电离出的CH3COO-和H+在向四周扩散的过程中，也会有部分重新结合成CH3COOH分子。

其过程可表示为：

CH3COOHCH3COO-+H+

②再分别从正向和逆向两个变化过程分析物质浓度对变化速率的影响。

由于醋酸的电离，使c（CH3COOH）不断减小，CH3COOH分子电离速率相应不断降低（即单位时间里，在单位体积内能够发生电离的CH3COOH分子数目不断减少）。

图3-1弱电解质电离过程中正逆反应速率与时间的关系

一方面，由于溶液中c（CH3COO-）和c（H+）的逐渐增大，CH3COO-和H+间的平均距离逐渐减小，离子重新结合成分子的速率就逐渐增大。

经过一段时间后，当醋酸分子发生电离的速率与相应离子结合成分子的速率相等时，其电离过程就达到了平衡状态。

相关变化图象可抽象地表示为图3-1。

（2）讨论：

关于上述电离平衡，哪些条件的改变会导致该平衡向电离方向移动？

①加入少量冰醋酸；②加水稀释；③加少量NaOH溶液；④加锌粒或加入硝酸铅等均可。

（说明：

升高温度，一般有利于弱电解质的电离平衡向电离方向移动，但对醋