学年高二教学通讯第3期.docx

学年高二教学通讯第3期.docx

《学年高二教学通讯第3期.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高二教学通讯第3期.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年高二教学通讯第3期

弱电解质的电离教学设计

广州市第十六中学汪道岚

【知识分析】

本章是上一章化学平衡理论的延伸和扩展。

第一节弱电解质的电离的课标要求主要是认识电解质的强弱和能用化学平衡理论描述电解质在水溶液中的电离平衡。

本节理论性较强，是理论与实践相结合的一节，掌握方法是学好本节知识的关键。

在具体的学习中，注意与初中和高中必修内容的衔接，增强知识的逻辑性，以化学平衡理论为指导，引出一系列新知识点；同时通过实验加强科学方法、科学态度的学习，加强能力和技能培养。

【教学目标】

知识与技能目标：

1.通过对初中及必修知识的回顾，延续必修知识，特别是分类思想观察整套教材。

掌握强电解质与弱电解质的概念；

2.通过对化学平衡的深化，了解弱电解质的电离平衡以及用勒夏特列原理去分析各类条件对电离平衡的影响

过程与方法目标：

从化学平衡移动的角度理解电离平衡和移动的结果，体会重要的学习方法（类比迁移）。

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

教学重点 

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。

教学难点 

弱电解质的电离平衡

教学方法 

实验法、比较法等

教学用具 

点滴板、滴管、镊子、玻璃棒、pH试纸及比色卡、镁条、0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸、氯化钠晶体、醋酸钠固体

教学过程

【旧知回顾】

⒈电解质：

_______________________________________

非电解质：

_________________________________

⒉练习：

［讨论］下列物质中Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、NaCl溶液、H2O。

__________________是电解质，_______________________是非电解质，（______________既不是电解质，也不是非电解质）

【引入】：

我们在必修中学习了化合物的其中一种分类，按照化合物的导电性可以分为电解质和非电解质。

不同的电解质是否可以再分呢？

今天我们主要来探讨这个问题。

【板书】 第三章 水溶液中的离子平衡

第一节  弱电解质的电离

【师】在初中的学习中我们知道，盐酸是强酸，醋酸是弱酸，但是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。

科学探究1：

微型实验3-1：

比较等浓度的盐酸和醋酸与镁条的反应速率。

实验前请同学们先思考这几个问题。

1．本实验的目的；

2．本实验过程中药品取用的量有什么要注意的

3．本实验的预期结果

项  目

0.1mol/LHCl

0.1mol/LHAc

与足量镁条反应产生气泡的速度比较

观察气泡持续时间长短

根据实验现象，讨论下列问题：

上述反应的实质是什么？

影响反应速率的因素可能是什么？

科学探究2：

测这两种酸的pH

项  目

0.1mol/LHCl

0.1mol/LHAc

测量算的pH值范围

给出pH计算公式pH=-lgc（H+）

证明了什么呢？

当酸溶液的物质的量浓度相等时，pH值是否相等，即c（H+）是否相等？

探究3：

请写出反应的化学反应方程式

认真观察两条方程式，又能得出什么结论呢？

（等物质的量的盐酸和醋酸分别与足量的Mg反应，放出的氢气的量应该是一样的）

结论：

相同浓度的盐酸和醋酸中c（H+）不同

与过量金属反应放出氢气的量相同

为什么会有这样的现象呢？

请大家一起观察课本的两幅示意图，完成下表。

盐酸

醋酸

存在的微粒

存在的微粒种类相同吗？

意味着什么呢？

能否从平衡的角度去解释呢？

（在一个体系中，既存在反应物，又存在生产物，这就是一个平衡体系，既意味这醋酸的电离存在着电离平衡）

电离方程式

【板书】一、电解质有强弱之分 

从分类的角度看，我们可以看到区别：

看能否完全电离；能全部电离的电解质称为强电解质，反之称为弱电解质

【练习】：

下列电解质中，NaCl、NaOH，NH3·H2O、CH3COOH，H2SO4、NH4Cl、BaSO4，H2O， __________________是强电解质____________是弱电解质

【师】：

弱电解质到底是怎样电离的呢？

为什么相同物质的量浓度的盐酸和醋酸的氢离子浓度不同呢？

刚才我们判断了弱电解质溶液中存在着电离平衡，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，像我们刚才提到的问题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

【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、CH3COO－+H＋

CH3COOH

【师】在一定条件（如温度，压强）下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这种状态叫做电离平衡状态。

【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。

【提问】既然是一种平衡状态那么平衡状态能否发生移动呢？

哪些条件改变可引起化学平衡移动？

【实验探究】：

酸液中加对应的盐后pH的变化。

【同学演示】【学生讨论】

0.1mol/LHCl

0.1mol/LHAc

溶液的pH

0.1mol/LHCl中加入少量的NaCl

0.1mol/LHAc中加入少量的NH4Ac

溶液的pH

【师】请同学们分析你的结果，用学过的知识来解释原因

【生】由于醋酸溶液中，醋酸根离子浓度的增大，导致醋酸溶液的pH值上升，而盐酸中，加入NaCl，溶液的pH值无明显变化。

【师】在醋酸溶液中存在怎样的电离平衡？

如果向其中分别加入适量的盐酸、NaOH溶液、CH3COONa溶对平衡有什么影响？

【生】讨论分析

【练习】：

课本p43在氨水中存在怎样的电离平衡？

向其中分别加入下列物质，对平衡有什么影响

NH3+H2O  

NH3·H2O  

NH4++OH–

加入物质

NH4Cl

氨气

固体NaOH

盐酸

平衡移动方向

【师】小结练习。

弱电解质的电离平衡符合勒夏特列原理

以0.1mol/LCH3COOH溶液中的平衡移动为例，讨论：

改变条件

平衡移动方向

c（H+）

c（CH3COO-）

溶液导电能力

加少量硫酸

加CH3COONa（s）

加NaOH（s）

*加水稀释

*加热升温

加醋酸铵晶体

弱电解质加水稀释时，离子浓度______?

（填变大、变小、不变或不能确定）

作业：

课后练习2，3

电解质溶液中离子浓度大小比较题型归类解析

广州市真光中学谢倩

电解质溶液是高中化学化学重要的基础理论之一，而电解质溶液中离子浓度大小比较专题考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。

而对于高二学生此专题是难点之一，但高考化学试卷年年涉及这种题型，重视率高。

因此要关注此类试题归类解析及与电解质溶液相关理论的结合。

此文有很多不足之处，望各位同仁批评指正。

【关注三个守恒】

电解质溶液中的离子之间存在之三种定量关系

1．电荷数平衡关系---电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。

如NaHCO3溶液中：

n（Na+）＋n（H+）＝n（HCO3-）＋2n（CO32-）＋n（OH-）推出：

c（Na+）＋c（H+）＝c（HCO3-）＋2c（CO32-）＋c（OH-）

2．微粒数平衡关系----物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。

如NaHCO3溶液中n（Na+）：

n（c）＝1：

1，推出：

c（Na+）＝c（HCO3-）＋c（CO32-）＋c（H2CO3）

3．水电离的离子数平衡关系--质子守恒

如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得：

c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）。

此关系式也可以按下列方法进行分析，由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值，所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。

可以用图示分析如下：

，

由得失氢离子守恒可得：

c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）。

【解析常见题型】

一、溶质单一型

1.弱碱、弱酸溶液

【相关理论】1.弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；2.多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主。

【例1】室温下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是（ ）

A.c（OH-）＞c（H+）B.c（NH3·H2O）+c（NH4+）=0.1mol/L

C.c（NH4+）＞c（NH3·H2O）＞c（OH-）＞c（H+）D.c（OH-）=c（NH4+）+c（H+）

【解析】：

由于在NH3·H2O溶液中存在下列电离平衡：

NH3·H2O

NH4++OH-，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：

c（NH3·H2O）＞c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）。

所以所得溶液呈碱性，根据电荷守恒和物料守恒知BD正确，而一水合氨的电离是微量的，所以C项错误。

【答案】C

【例2】在0.1mol/L的H2S溶液中，下列关系错误的是（）

A.c（H+）=c（HS-）+c（S2-）+c（OH-）B.c（H+）=c（HS-）+2c（S2-）+c（OH-）

C.c（H+）＞[c（HS-）+c（S2-）+c（OH-）]D.c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）=0.1mol/L

【解析】解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡，由于H2S溶液中存在下列平衡：

H2S

HS-+H+，HS-

S2-+H+，H2O

H++OH-，所以溶液中微粒浓度关系为：

c（H2S）＞c（H+）＞c（HS-）＞c（OH-）。

根据电荷守恒得c（H+）=c（HS-）+2c（S2-）+c（OH-），由物料守恒得c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）=0.1mol/L，所以关系式错误的是A项。

【答案】A

2.盐溶液

【相关理论】----水解理论

⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO3溶液中有：

c（Na+）＞c（HCO3-）。

⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c（H+）（或碱性溶液中的c（OH-））总是大于水解产生的弱电解质的浓度.

⑶一般来说“谁弱谁水解，谁强显谁性”，如水解呈酸性的溶液中c（H+）＞c（OH-），水解呈碱性的溶液中c（OH-）＞c（H+）；⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。

（1）强酸弱碱盐溶液：

【例3】在氯化铵溶液中，下列关系正确的是（ ）

A.c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）B.c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）

C.c（NH4+）＝c（Cl-）＞c（H+）＝c（OH-）D.c（Cl-）＝c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）

【解析】由于氯化铵溶液中存在下列电离过程：

NH4Cl=NH4++Cl-，H2O

H++OH-和水解过程：

NH4++H2O

H++NH3·H2O，由于铵离子水解被消耗，所以c（Cl-）＞c（NH4+），又因水解后溶液显酸性，所以c（H+）＞c（OH-），且水解是微量的，所以上述关系式正确的是A项。

【答案】A

（2）强碱弱酸盐溶液：

【例4】在Na2S溶液中下列关系不正确的是（）

A.c（Na+）=2c（HS－）+2c（S2－）+c（H2S）B．c（Na+）+c（H+）=c（OH－）+c（HS－）+2c（S2－）

C．c（Na+）＞c（S2－）＞c（OH－）＞c（HS－）D．c（OH－）=c（HS－）+c（H+）+c（H2S）

【解析】本题考查电荷守恒：

c（Na+）+c（H+）=c（OH－）+c（HS－）+2c（S2－）；

物料守恒：

c（Na+）=2c（HS－）+2c（S2－）+2c（H2S）；

质子守恒：

c（OH－）=c（HS－）+c（H+）+2c（H2S），

【答案】AD

（3）强碱弱酸的酸式盐溶液：

【例5】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列关系正确的是（）

A．c（K+）+c（H+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+c（C2O42-）B．c（HC2O4-）+c（C2O42-）=0.1mol/L

C．c（C2O42-）＞c（H2C2O4）D．c（K+）=c（H2C2O4）+c（HC2O4-）+c（C2O42-）

【解析】因为草酸氢钾呈酸性，所以HC2O4-电离程度大于水解程度，故c（C2O42-）＞c（H2C2O4）。

又依据物料平衡，所以D．c（K+）=c（H2C2O4）+c（HC2O4-）+c（C2O42-）正确，又根据电荷守恒，c（K+）+c（H+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+2c（C2O42-），所以。

综合上述，C、D正确。

【答案】CD

【反馈练习】 1．（2005年广东）关于小苏打水溶液的表述正确的是（）

A.c（Na+）=c（HCO3—）+c（CO32—）+c（H2CO3）

B．c（Na+）+c（H+）=c（HCO3—）+c（CO32—）+c（OH—）

C．HCO3—的电离程度大于HCO3—的水解程度

D．存在的电离有：

NaHCO3==Na++HCO3—，HCO3—

H++CO32—，

H2O

H++OH—

【答案】AD

2.已知某温度下0.1mol·L－1的NaHB（强电解质）溶液中c（H＋）＞c（OH－），则下列有关说法或关系式一定正确的是（）

①HB－的水解程度小于HB－的电离程度；②c（Na+）=0.1mol·L－1≥c（B2－）；③溶液的pH=1；④c（Na+）=c（HB－）+2c（B2－）+c（OH－）。

A.①②B.②③C.②④D.①②③

【答案】A

二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较------关注混合后溶液的酸碱性

1、两种物质混合不反应---同时考虑水解和电离哪占主要

【例】用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C（CH3COO-）＞C（Na+），对该混合溶液的下列判断正确的是（）

A.C（H+）＞C（OH-）B.C（CH3COOH）＋C（CH3COO-）＝0.2mol/L

C.C（CH3COOH）＞C（CH3COO-）D.C（CH3COO-）＋C（OH-）＝0.2mol/L

【解析】CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。

已知C（CH3COO-）＞C（Na+），根据电荷守恒C（CH3COO-）＋C（OH-）＝C（Na+）＋C（H+），可得出C（OH-）＜C（H+）。

说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。

根据物料守恒，可推出（B）是正确的。

【反馈练习】用物质的量都是0.01mol的HCN和NaCN配成1L混合溶液，已知其中

C（CN－）＜C（Na＋）,对该溶液的下列判断不正确的是（）

A．C（H＋）＞C（OH－）B．C（OH－）＞C（H＋）

C．C（HCN）＞C（CN－）D．C（HCN）=C（CN－）=0.02mol·L－1

【答案】A

2、两种物质恰好完全反应-----等同于单一溶质，故与题型1方法相同

【例】在10ml0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是（）。

A．c（Na+）＞c（Ac-）＞c（H+）＞c（OH-）

B．c（Na+）＞c（Ac-）＞c（OH-）＞c（H+）

C．c（Na+）＝c（Ac-）＋c（HAC）

D．c（Na+）＋c（H+）＝c（Ac-）＋c（OH-）

【解析】由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol，两者恰好反应生成NaAc，由于少量Ac-发生水解：

Ac-+H2O

HAc+OH-

故有c（Na+）＞c（Ac-）＞c（OH-）＞c（H+），根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误。

故该题选项为A。

【反馈练习】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是（ ）

A.c（M+）＞c（OH-）＞c（A-）＞c（H+）B.c（M+）＞c（A-）＞c（H+）＞c（OH-）

C.c（M+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）D.c（M+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）

【答案】CD

3、两种物质反应，其中一种有剩余：

（1）酸与碱反应型------关注题中所给数据是物质的量浓度还是pH

【注意】此类题目若有酸、碱过量时，应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。

）

【例1】将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是

A.c（HCN）c（CN－）

C.c（HCN）－c（CN－）＝c（OH－）D.c（HCN）＋c（CN－）＝0.1mol·L－1

【解析】上述溶液混合后，溶质为HCN和NaCN，由于该题已说明溶液显碱性，所以不能再按照HCN的电离处理，而应按NaCN水解为主。

所以c（Na＋）>c（CN－），选BD

【答案】BD

【例2】设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。

将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是

A.c（Cl－）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH－）B.c（NH4+）>c（Cl－）>c（H+）>c（OH－）

C.c（NH4+）>c（Cl－）>c（OH－）>c（H+）D.c（Cl－）>c（NH4+）>c（OH－）>c（H+）

【解析】解析：

由于x+y＝14，且x>11，所以氨水c（OH－）和盐酸中的c（H+）相等。

两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性。

【答案】C

【反馈练习1】（05江苏）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是

A．pH＞7，且c（OH—）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（CH3COO—）

B．pH＞7，且c（Na+）+c（H+）=c（OH—）+c（CH3COO—）

C．pH＜7，且c（CH3COO—）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH—）

D．pH＝7，且c（CH3COO—）＞c（Na+）＞c（H+）=c（OH—）

【答案】AD

【反馈练习2】将pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得的混合溶液中，下列关系式正确的是（）

A、c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-）B、c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）

C、c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）D、c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）

【答案】B

【反馈练习3】将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是（）

A、c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（OH-）＞c（H+）B、c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）

C、c（Cl-）＝c（NH4+）＞c（H+）＝c（OH-）D、c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）

【答案】B

（2）盐与碱（酸）反应型

【例1】将0.1mol·L-1醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关系正确的是（）。

A．c（CH3COO-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（CH3COOH）B．c（CH3COO-）＞c（Cl-）＋c（CH3COOH）＞c（H+）

C．c（CH3COO-）＝c（Cl-）＞c（H+）＞c（CH3COOH）D．c（Na+）＋c（H+）＝c（CH3COO-）＋c（Cl-）＋c（OH-）

【解析】两溶液混合反应后，溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。

因溶液呈酸性说明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度，所以c（CH3COO-）＞c（Cl-）＞c（CH3COOH），但CH3COOH电离程度较小，c（CH3COOH）＞c（H+），故选项A、C错误，B正确。

依据电荷守恒原则，可知选项D也正确。

综合上述答案选B、D。

【答案】B、D

【例2】下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是（）

A10mL0.1mol·L－1氨水与10mL0.1mol·L－1盐酸混合：

c（Cl－）>c（NH4+）>c（OH－）>c（H+）

B．10mL0.1mol·L－1NH4Cl与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合：

c（Na+）=c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

C．10mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合：

c（Na+）=c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）

D．10mL0.5mol·L－1CH3COONa溶液与6mL1mol·L－1盐酸混合：

c（Cl-）>c（Na+）>c（OH-）>c（H+）

【解析】A项中氨水与盐酸混合恰好反应生成氯化铵，所以溶液显酸性，A错。

B项中NH4Cl与NaOH溶液混合恰好反应生成NH3·H2O和NaCl，溶液显碱性，B正确。

C项混合后溶液中溶质为CH3COONa，CH3COO-