高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计(精选5篇)
作为一无名无私奉献的教育工作者,有必要进行细致的教学设计准备工作,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么教学设计应该怎么写才合适呢?以下是小编精心整理的高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计 1
【考点扫描】
1、理解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质。
2、掌握弱电解质的电离方程式;能正确书写电离方程式。
3、理解弱电解质的电离平衡以及影响因素。
4、电离平衡常数的表示、判断及计算
【知识梳理】
一、电解质和非电解质的比较
1、定义:
电解质:_______________________________________________
非电解质: ___________________________________
2、问题讨论: ①、氨气的水溶液是否能导电?氨气是否是电解质?(类似问题还有二氧化硫,二氧化碳等非金属氧化物的水溶液是否能导电?其本身是否是电解质?)
②、下列化合物只能在水溶液中导电的电解质是
第一组选项 :A.氯化氢 B.乙醇 C.氯化钠 D.氨气
第二组选项 :A.二氧化硫 B.氢氧化钾 C.甘油 D.碳酸氢钠
③、下列属于电解质的是:
A.硫酸溶液 B.食盐晶体 C.金属铜 D.氯化氢气体
3、归纳总结:
电解质非电解质
定义
物质种类
溶质粒子
导电条
导电实质
举例分析
二、强电解质和弱电解质
1、定义
强电解质:______________________________________
弱电解质:______________________________________________
2、问题讨论:(1)现有三种较稀的酸溶液a、b、c,分别加入足量的等量镁条,
(a)盐酸 (b)醋酸 (c)硫酸
试讨论下列两种情况放出H2的初速率和放出H2的总量.
初速率氢气物质的量
(1)同体积同物质的量浓度
(2)同体积同pH值
(2)判断电解质强弱的方法:
3、归纳总结:
强电解质弱电解质
电离程度
溶液中存在微粒种类
物质种类
结构特点
电离方程式HnAHnA
三、电解质溶液导电能力的强弱
1、①电解质溶液的导电机理: 。
②溶液的导电能力: 。
③溶液导电能力的影响因素:
内因: 。
外因: 。
2、问题讨论:几个一定和几个不一定:
①溶液的导电性 与溶液中自由移动离子的浓度成正比
②相同温度,相同浓度的强电解质溶液的导电性 强于弱电解质溶液的导电性
③强电解质的导电性 强(如硫酸钡,碳酸钡等难溶性盐溶液),弱电解质的导电性 弱
④强电解质溶液的导电性 就比弱电解质溶液的导电性强,反之亦然.
3、归纳总结:
电解质非电解质(如氨气)金属
导电条
导电微粒
影响因素
四、弱电解质的电离平衡
1、弱电解质的电离平衡建立:
以醋酸为例,说明弱电解质的电离平衡建立过程。
2、问题讨论:
3、归纳总结:
(1)电离平衡的特点:
(2)影响电离平衡的因素:
越热越电离: 电离是 (吸热或放热)过程,因此,升高温度使平衡向 移动。
越稀越电离: 稀释弱电解质溶液,平衡向 移动。
同离子效应: 增大阴、阳离子的浓度,平衡向 移动;
减小阴、阳离子的浓度,平衡向 移动。
加入能反应的物质:平衡向 移动。
(3)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如烟酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较:
C(H+)pH中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率
一元强酸
一元弱酸
(4)相同pH、相同体积的一元强酸(如烟酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较:
C(H+)C(酸)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率
一元强酸
一元弱酸
五、电离方程式和离子方程式
1、电离方程式:强电解质完全电离,书写时用“ ”号;弱电解质部分电离,书时用“ ”号。多元弱酸是分步电离;所以应当分步书写电离方程式。多元弱碱也是分步电离,但可按一步电离写出。
2、离子分程式书写时,强电解质(除难溶性盐)一律写 符号;弱电解质,不论是在反应物中,还是在生成物中,都一律写其 。
六、电离平衡常数
1、定义: 。
2、电离常数的意义: 。
3、电离常数的影响因素: 。
4、多元弱酸的'电离常数之间关系:一般1 2 3,因此,计算多元弱酸溶液的C(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑 电离。
【典例精析】
【例1】下列物质既能导电又属电解质的是 ( )
A.硝酸钾溶液 B.硫酸铜晶体 C.溶融的氯化钠 D.无水乙醇
【例2】下列叙述中,能证明某物质是弱电解质的是 ( )
A.溶化时不导电
B.水溶液的导电能力很差
C.不是离子化物,而是极性共价化合物
D.溶液中已电离的离子和未电离的分子共存
【例3】有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是 ( )
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1
C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
【例4】下列电离方程式书写正确的是: ( )
A.NaHCO3=Na++H++CO32- B.(NH4)2SO4 2NH4++SO42-
C.H2S 2H++S2- D.Al(OH)3 H++AlO2-+H2O
【例5】在等浓度的两种一元弱酸钠盐溶液中分别通入适量CO2,发生如下反应:
NaR+CO2+H2O→HR+NaHCO3,NaR’+CO2+H2O→HR’+Na2CO3则两弱酸酸性强弱比较正确的是: ( )
A.HR较强 B.HR’较强 C.两者差别不大 D.无法比较
【例6】试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡(要求写出简要操作,现象及实验能说明的问题)。
【反馈练习】
1.(07上海)判断下列有关化学基本概念的依据正确的是
A 氧化还原反应:元素化合价是否变化 B 共价化合物:是否含有共价键
C 强弱电解质:溶液的导电能力大小 D 金属晶体:晶体是否能够导电
2. (07上海)下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是
A 相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B 100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D 两溶液中分别加人少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
3. (07上海)已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是
A 加少量烧碱溶液 B 升高温度 C 加少量冰醋酸 D 加水
4.(06全国)在0.1molL-1CH3COOH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,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1molL-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
5.(05全国)相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是
A.弱酸溶液产生较多的氢气 B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气 D.无法比较两者产生氢气的量
6.(04全国)将0.l molL-1醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是
A.溶液中c (H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c (H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
7.(04广东)pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中,它们的
A.H+的物质的量相同B.物质的量浓度相同
C.H+的物质的量浓度不同D.H+的物质的量浓度相同
8.(04广东)甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol/L时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知
A.a的浓度必小于乙酸的浓度 B.a的浓度必大于乙酸的浓度
C.b的浓度必小于乙酸的浓度 D.b的浓度必大于乙酸的浓度
9.(05上海)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少,其方法是
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体 D.加入饱和石灰水溶液
10.(04江苏)用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2,则Vl和V2的关系正确的是
A.V1>V2 B.V1<V2 C.V1=V2 D.V1≤V2
11.(03全国)用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是
A.盐酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
12.(03广东)在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c (H+)始终比甲烧杯中的c (H+)小
高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计 2
一、教学目标
1. 知识与技能目标
理解弱电解质的电离平衡概念,掌握电离平衡的特征。
能够运用化学平衡原理分析弱电解质的电离平衡移动。
了解电离平衡常数的含义,会进行简单的计算。
2. 过程与方法目标
通过实验探究和数据分析,培养学生的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。
引导学生运用类比、归纳等方法构建知识体系,提高学生的自主学习能力。
3. 情感态度与价值观目标
培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
让学生体会化学知识在生活和生产中的应用价值,激发学生学习化学的兴趣。
二、教学重难点
1. 教学重点
弱电解质电离平衡的建立和特征。
电离平衡常数的理解与计算。
2. 教学难点
运用化学平衡原理分析电离平衡移动的影响因素。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法
四、教学过程
1. 导入新课
通过展示生活中常见的`酸、碱、盐溶液的导电性实验视频,提出问题:为什么有些溶液导电性强,有些溶液导电性弱?引出弱电解质的概念,进而引入本节课的主题——弱电解质的电离平衡。
2. 新课讲授
以醋酸为例,讲解弱电解质在水溶液中电离的过程,分析电离平衡的建立过程,得出电离平衡的概念和特征(动、等、定、变)。
组织学生分组进行实验探究:温度、浓度对醋酸电离平衡的影响。学生通过实验观察、记录数据,并分析得出结论。教师在学生实验过程中进行巡视指导,及时纠正学生的错误操作。
讲解电离平衡常数的表达式和意义,通过例题演示,让学生掌握电离平衡常数的计算方法。引导学生讨论电离平衡常数与弱电解质酸性强弱的关系,培养学生的分析推理能力。
3. 课堂小结
与学生一起回顾本节课所学的主要内容,包括弱电解质电离平衡的概念、特征、影响因素以及电离平衡常数等知识,强调重点和难点内容,帮助学生构建完整的知识框架。
4. 课堂练习
布置适量的课堂练习题,让学生巩固所学知识,加深对电离平衡概念和原理的理解。练习题涵盖了选择题、填空题和简答题等多种题型,针对不同层次的学生设计了不同难度的题目。教师在学生练习过程中进行个别辅导,及时解决学生遇到的问题。
5. 课后作业
布置课后作业,要求学生完成教材上相关章节的习题,并让学生查阅资料,了解弱电解质电离平衡在生活中的应用实例,撰写一篇小论文,培养学生的自主学习能力和知识应用能力。
五、教学反思
在教学过程中,通过实验探究和多媒体辅助教学等多种教学方法的结合,有效地激发了学生的学习兴趣,提高了学生的课堂参与度。但在实验探究环节,部分学生的实验操作不够熟练,影响了实验结果的准确性和实验进度。在今后的教学中,应加强学生实验操作技能的训练,提高学生的实验素养。同时,在课堂练习和课后作业的设计上,可以进一步优化题目类型和难度,更好地满足不同层次学生的学习需求。
高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计 3
一、教学目标
1. 知识与技能目标
知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能描述电离平衡的建立过程。
理解电离平衡常数的意义,会运用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱。
掌握影响电离平衡移动的因素,并能运用这些因素分析相关问题。
2. 过程与方法目标
通过对弱电解质电离平衡建立过程的分析,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
借助实验探究和问题讨论,提高学生的实验设计能力、观察能力和分析解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标
使学生认识到化学平衡原理在弱电解质电离平衡中的应用,体会化学知识的内在联系和系统性。
培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神,激发学生对化学学科的热爱。
二、教学重难点
1. 教学重点
弱电解质电离平衡的建立和特征。
影响电离平衡移动的因素及分析。
2. 教学难点
电离平衡常数的理解与应用。
三、教学方法
问题驱动法、实验探究法、小组合作学习法、多媒体演示法
四、教学过程
1. 情境创设
展示一瓶醋酸溶液和一瓶盐酸溶液,提出问题:它们都是酸溶液,为什么醋酸溶液的酸性比盐酸溶液弱?引导学生思考酸的电离程度不同,从而引出弱电解质的概念,为学习电离平衡奠定基础。
2. 新课教学
讲解弱电解质电离平衡的概念和建立过程
利用动画演示醋酸在水溶液中的'电离过程,逐步展示醋酸分子电离成离子以及离子重新结合成分子的动态平衡过程,让学生直观地理解电离平衡的建立。
引导学生分析电离平衡的特征,如逆、等、动、定、变等,通过举例和对比,加深学生对这些特征的理解。
探究影响电离平衡移动的因素
提出问题:哪些因素会影响弱电解质的电离平衡?让学生分组讨论并提出假设。
学生分组进行实验探究:探究温度、浓度、同离子效应等因素对醋酸电离平衡的影响。每个小组选择一个因素进行实验设计、实施实验并记录实验现象和数据。
各小组汇报实验结果,教师引导学生共同分析实验数据,得出温度升高促进电离、浓度稀释促进电离、加入同离子抑制电离等结论,并从化学平衡原理的角度进行解释。
电离平衡常数的教学
讲解电离平衡常数的定义、表达式和意义,通过与化学平衡常数的类比,帮助学生理解。
给出一些弱电解质的电离平衡常数数据,让学生比较不同弱电解质的相对强弱,并分析电离平衡常数与温度、浓度等因素的关系。
3. 课堂练习
呈现一些关于弱电解质电离平衡的练习题,包括选择题、填空题和简答题等,涵盖电离平衡的概念、特征、影响因素和电离平衡常数等知识点。让学生独立完成练习,然后同桌之间相互批改、讨论,教师进行点评和总结,强化学生对所学知识的掌握。
4. 课堂总结
与学生一起回顾本节课的主要内容,包括弱电解质电离平衡的建立、特征、影响因素和电离平衡常数等,强调重点和难点知识,梳理知识脉络,帮助学生形成系统的知识体系。
5. 课后拓展
布置课后作业,要求学生完成教材上相关的习题,并让学生查阅资料,了解弱电解质电离平衡在工业生产、医药等领域的应用,写一篇简短的报告,培养学生的自主学习能力和知识迁移能力。
五、教学反思
通过情境创设和问题驱动,有效地激发了学生的学习兴趣和探究欲望。实验探究环节让学生亲自动手操作,培养了学生的实践能力和团队合作精神。但在教学过程中,发现部分学生对电离平衡常数的理解和应用还存在一定困难,在今后的教学中应加强针对性的辅导和练习。同时,在课堂时间把控上还需要进一步优化,确保每个教学环节都能顺利完成,提高课堂教学效率。
高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计 4
一、教学目标
1. 知识与技能目标
理解弱电解质在水溶液中的电离平衡,能正确书写弱电解质的电离方程式。
了解电离平衡常数的含义,能利用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱。
2. 过程与方法目标
通过实验探究和数据分析,培养学生的实验操作能力、观察能力、逻辑思维能力和科学探究精神。
引导学生运用化学平衡的原理来理解弱电解质的电离平衡,学会知识迁移和类比的学习方法。
3. 情感态度与价值观目标
让学生体会化学知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习化学的兴趣和热情。
培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学重难点
1. 教学重点
弱电解质电离平衡的建立和特征。
电离平衡常数的概念和应用。
2. 教学难点
对弱电解质电离平衡移动原理的'理解和应用。
电离平衡常数与弱电解质酸性或碱性强弱的关系。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法
四、教学过程
(一)导入新课(5 分钟)
展示生活中的常见物质,如醋酸、氨水等,提出问题:为什么醋酸溶液有酸味而盐酸溶液没有明显气味?为什么氨水有刺激性气味而氢氧化钠溶液没有?引导学生思考这些物质在水溶液中的电离程度可能不同,从而引出弱电解质的概念。
(二)新课讲授
1. 弱电解质的概念(8 分钟)
通过回顾电解质和非电解质的定义,列举常见的强电解质(如强酸、强碱、大多数盐)和弱电解质(如弱酸、弱碱、水),让学生对强弱电解质有初步的区分。
利用多媒体展示强电解质和弱电解质在水溶液中电离的微观动画,帮助学生直观地理解弱电解质在水溶液中只有部分电离的本质。
请学生举例说明生活中常见的弱电解质,加深对概念的理解。
2. 弱电解质的电离方程式(10 分钟)
以醋酸(CHCOOH)和一水合氨(NH·HO)为例,讲解弱电解质电离方程式的书写规则:用可逆符号“”表示电离过程,多元弱酸分步电离,多元弱碱一步电离。
让学生练习书写氢氟酸(HF)、碳酸(HCO)、氢氧化铜[Cu(OH)]等弱电解质的电离方程式,教师巡视并进行个别指导,及时纠正错误。
3. 弱电解质的电离平衡(15 分钟)
提出问题:弱电解质在水溶液中电离的过程是怎样达到平衡的?引导学生类比化学平衡的建立过程,思考弱电解质电离平衡的建立。
设计实验探究:取等体积、等浓度的盐酸和醋酸溶液,分别测定它们的 pH 值,并与相同浓度的强酸(如盐酸)进行对比。实验结果表明醋酸溶液的 pH 值大于盐酸溶液,说明醋酸在水溶液中的电离程度小于盐酸,即醋酸存在电离平衡。
结合实验现象和化学平衡的知识,讲解弱电解质电离平衡的定义:在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这就是弱电解质的电离平衡。
分析弱电解质电离平衡的特征:动(动态平衡)、等(电离速率和结合速率相等)、定(溶液中各分子、离子的浓度保持不变)、变(条件改变,平衡发生移动)。
4. 电离平衡常数(12 分钟)
介绍电离平衡常数(K)的定义:对于一元弱酸 HA H + A,其电离平衡常数表达式为 K = [H][A]/[HA];对于一元弱碱 BOH B + OH,其电离平衡常数表达式为 K = [B][OH]/[BOH]。
讲解电离平衡常数的意义:K 值越大,说明弱电解质越容易电离,其酸性或碱性越强。通过比较不同弱酸或弱碱的 K 值,可以判断它们的相对强弱。
引导学生分析影响电离平衡常数的因素:电离平衡常数只与温度有关,温度升高,电离平衡常数增大。
给出几种常见弱酸的电离平衡常数,让学生比较它们的酸性强弱,并预测在相同浓度下,它们溶液的 pH 值大小顺序。
(三)课堂小结(5 分钟)
1. 与学生一起回顾本节课所学的主要内容,包括弱电解质的概念、电离方程式的书写、电离平衡的建立和特征以及电离平衡常数的概念和应用。
2. 强调弱电解质电离平衡在化学学习中的重要性,它是理解许多化学现象和解决化学问题的基础。
(四)课堂练习(10 分钟)
1. 布置一些与本节课知识点相关的练习题,如判断强弱电解质、书写电离方程式、根据电离平衡常数比较弱电解质强弱等。
2. 让学生在课堂上完成练习,教师巡视并及时给予指导和反馈。对学生普遍存在的问题进行集中讲解,加深学生对知识点的理解和掌握。
(五)布置作业(2 分钟)
1. 完成教材上相关章节的课后习题。
2. 查阅资料,了解电离平衡在工业生产或日常生活中的应用,并写一篇小短文。
高二化学《弱电解质的电离平衡》教学设计 5
一、教学目标
1. 学生能够理解弱电解质电离平衡的概念、特征和影响因素。
2. 能够正确书写弱电解质的电离方程式,并运用电离平衡常数进行简单的计算和比较。
3. 通过实验探究和小组讨论,培养学生的科学探究能力、合作交流能力和逻辑思维能力。
4. 让学生体会化学平衡原理在弱电解质电离平衡中的应用,感受化学学科的严谨性和科学性,激发学生对化学学习的兴趣。
二、教学重难点
1. 教学重点
弱电解质电离平衡的建立过程和平衡移动原理。
电离平衡常数的表达式、意义及相关计算。
2. 教学难点
运用化学平衡的思想理解弱电解质电离平衡的动态特征。
分析外界因素对弱电解质电离平衡移动的影响,并能结合实际问题进行应用。
三、教学方法
实验探究法、问题引导法、小组合作学习法、多媒体演示法
四、教学过程
(一)创设情境,引出课题(3 分钟)
展示一瓶醋酸溶液和一瓶盐酸溶液,提问学生:如何通过实验方法比较它们的酸性强弱?引导学生思考可以通过测定溶液的 pH 值、与活泼金属反应的剧烈程度等方法来比较。然后让学生分组进行实验,测定相同浓度的醋酸溶液和盐酸溶液的 pH 值,并观察与镁条反应的现象。实验结果表明,醋酸溶液的 pH 值大于盐酸溶液,且与镁条反应的剧烈程度也小于盐酸溶液。由此引出本节课的主题——弱电解质的电离平衡,为什么相同浓度的醋酸和盐酸表现出不同的酸性呢?
(二)新课教学
1. 弱电解质的概念及电离方程式(10 分钟)
回顾电解质的概念,通过多媒体展示一些常见电解质在水溶液中的电离情况,让学生观察并比较强电解质和弱电解质电离的差异。引出弱电解质的定义:在水溶液里只有部分电离的电解质。常见的弱电解质有弱酸、弱碱和水等。
以醋酸(CHCOOH)为例,讲解弱电解质电离方程式的书写特点:用可逆符号“”表示电离过程,如 CHCOOH CHCOO + H。强调多元弱酸分步电离,如碳酸(HCO)的电离方程式为 HCO H + HCO,HCO H + CO。让学生练习书写几种常见弱电解质如氢氟酸(HF)、氨水(NH·HO)等的电离方程式,并请学生上台板演,教师进行点评和纠正。
2. 弱电解质的电离平衡(15 分钟)
提出问题:弱电解质在水溶液中的电离是一个可逆过程,那么这个过程是如何达到平衡状态的呢?引导学生结合化学平衡的知识进行思考和讨论。
利用动画演示醋酸在水溶液中的电离过程,展示在电离初期,醋酸分子不断电离成氢离子和醋酸根离子,随着电离的进行,离子浓度逐渐增大,离子结合成醋酸分子的速率也逐渐增大,当电离速率和结合速率相等时,电离达到平衡状态。
总结弱电解质电离平衡的概念:在一定条件下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时,溶液中各分子和离子的浓度保持不变的状态。
分析电离平衡的特征:
逆:弱电解质的电离是可逆过程。
等:电离速率和结合速率相等。
动:电离平衡是动态平衡,分子和离子的电离与结合仍在进行。
定:平衡时,溶液中各分子、离子的浓度保持不变。
变:外界条件改变,电离平衡会发生移动。
3. 影响电离平衡的因素(12 分钟)
提出问题:哪些因素会影响弱电解质的电离平衡呢?引导学生从化学平衡移动的角度进行思考和推测。
分组实验探究:
温度对电离平衡的影响:取两支盛有相同浓度醋酸溶液的试管,一支放在热水中,一支放在冷水中,一段时间后,分别测定两支试管中溶液的 pH 值。观察到热水中醋酸溶液的 pH 值减小,说明温度升高,醋酸的'电离程度增大,电离平衡向电离方向移动。由此得出结论:温度升高,弱电解质的电离平衡向电离方向移动(电离过程吸热)。
浓度对电离平衡的影响:向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,测定溶液的 pH 值变化。发现溶液的 pH 值减小,说明醋酸的电离程度减小,电离平衡向分子化方向移动。这是因为增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,但由于加入的冰醋酸量较多,电离程度相对减小。再向醋酸溶液中加入少量水稀释,测定溶液的 pH 值变化,发现溶液的 pH 值增大,说明醋酸的电离程度增大,电离平衡向电离方向移动。总结规律:稀释弱电解质溶液,电离平衡向电离方向移动,但溶液中离子浓度不一定增大。
同离子效应:向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,测定溶液的 pH 值变化。发现溶液的 pH 值增大,说明醋酸的电离程度减小,电离平衡向分子化方向移动。这是因为醋酸钠在溶液中电离出醋酸根离子,增大了醋酸根离子的浓度,根据勒夏特列原理,平衡向减小这种改变的方向移动,即向分子化方向移动。
4. 电离平衡常数(10 分钟)
引入电离平衡常数的概念:对于弱电解质 AB A + B,在一定温度下达到电离平衡时,电离平衡常数 K = [A][B]/[AB]。以醋酸为例,写出其电离平衡常数表达式 K(CHCOOH) = [CHCOO][H]/[CHCOOH]。
讲解电离平衡常数的意义:K 值越大,说明弱电解质越易电离,其酸性或碱性越强。例如,通过比较醋酸和碳酸的电离平衡常数,可以判断醋酸的酸性强于碳酸。
讨论电离平衡常数与温度的关系:电离平衡常数只与温度有关,温度升高,电离平衡常数增大(电离过程吸热)。
简单应用:已知某温度下醋酸的电离平衡常数为 K,醋酸的浓度为 c,求该温度下醋酸溶液中氢离子的浓度。引导学生根据电离平衡常数表达式进行推导计算,加深对电离平衡常数的理解和应用。
(三)课堂小结(5 分钟)
1. 引导学生回顾本节课的主要内容,包括弱电解质的概念、电离方程式的书写、电离平衡的建立和特征、影响电离平衡的因素以及电离平衡常数的概念和意义。
2. 强调弱电解质电离平衡是化学平衡的一种特殊形式,在学习过程中要善于运用化学平衡的原理和方法来分析和解决问题。
(四)课堂练习(10 分钟)
1. 布置一些针对性的练习题,如判断强弱电解质、分析电离平衡移动方向、计算电离平衡常数等。
2. 让学生独立完成练习,教师巡视指导,及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。
3. 请学生回答部分练习题,教师进行点评和总结,强化学生对知识点的理解和掌握。
(五)布置作业(2 分钟)
1. 完成教材上相关的课后习题,并思考如何运用电离平衡知识解释生活中的一些化学现象,如为什么用醋可以除去水垢等。
2. 查阅资料,了解弱电解质电离平衡在化工生产、医药等领域的应用,写一篇小论文。
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