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第一节 弱电解质的电离

第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离教学目标: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。

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:外界条件对电离平衡的影响。

课时安排:一课时教学方法:实验、分析、讨论和总结归纳。

教学过程:[提问]什么是电解质?什么是非电解质?[回答]在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。

[投影]请大家根据电解质的概念,讨论以下几种说法是否正确,并说明原因。

1.石墨能导电,所以是电解质。

2.由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质。

3.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。

4.SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,所以均为电解质。

[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,电解质有强弱之分。

[板书] 第三章水溶液中的离子平衡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,盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢,为什么不用醋酸代替盐酸呢?[回答]醋酸腐蚀性比盐酸小,酸性弱。

[追问]醋酸的去水垢能力不如盐酸强,除浓度之外是否还有其它因素?[实验]:体积相同,浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条反应,并测量溶液的pH值。

[实验结果] 1mol/LHCl与镁条反应剧烈,pH值盐酸为0,醋酸大于0[小组探讨]反应现象及pH值不同的原因?[汇报]探讨结果:开始1mol/LHCl与镁条反应剧烈,说明1mol/LHCl中氢离子浓度大;1mol/LCH3COOH与镁条反应较慢,说明其氢离子浓度较盐酸小。

盐酸溶液的PH小于醋酸溶液,也说明氢离子的浓度前者大雨后者。

在两者浓度相同的情况下,氢离子浓度却不同,说明HCL和CH3COOH的电力程度不同。

[投影][板书]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。

[板书]二、弱电解质的电离过程是可逆的[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,最终分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等,达到平衡状态。

可见CH3COOH的电离过程是可逆的。

[板书]1、CH3COOH CH3COO-+H+[接着讲述]电离平衡的建立过程,同样可以用速率—时间图来描述。

[板书]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。

[学生叙述,教师板书]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。

[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]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·H2O NH4++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NH 3·H 2O 分子、NH 4+、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NH 4+及OH -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1]分析一元弱酸或弱减的电离平衡,完成下列问题:1、写出弱酸和弱减的电离方程式。

2、填写下表中的空白。

HA 电离过程中体系各离子浓度变化BOH 电离过程中体系各离子浓度变化[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、H 2CO 32、H 2S3、 NaHCO 34、NaHSO 45、HClO1、H 2CO 3H ++HCO -3 HCO -3 H ++CO -23 2、H 2SH ++HS - HS -H ++S 2-3、NaHCO 3====Na ++HCO -3 HCO -3H ++CO -234、NaHSO 4====Na ++H ++SO -245、HClO H ++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]三、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]AB A ++B - A B )()-B ()A (c c c K ⋅=+电离[讲述]弱酸的电离平衡常数一般用K a 表示,弱碱用K b 表示。

请写出CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离平衡常数表达式[学生活动]K a =COOH)CH ()H ()-COO CH (33c c c +⋅ K b =O)H NH ()-OH ()NH (234⋅⋅+c c c[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,其电离平衡常数越大,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。

[实验]:向两支分别盛有0.1mol/LCH 3COOH 和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶液,观察现象。

[结论]酸性:CH 3COOH>碳酸>硼酸。

[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?请同学们阅读课本有关内容。

[学生看书后回答]多元弱酸电离平衡常数:K 1>K 2>K 3,其酸性主要由第一步电离决定。

[讲述]请打开书,阅读表中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。

[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]1.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是A.1 mol·L-1的甲酸溶液的c(H+)约为0.01 mol·L-1B.甲酸与水以任意比例互溶C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好与10 mL 1 mol·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2.用水稀释0.1 mol·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-+H2O S2-+H3O+达到平衡时,欲使c(S2-)增大,应加入C.H2OD.HClA.Cu2+B.CO-23+OH-形成的平衡中,要使RNH2·H2O的电离4.在RNH2·H2O RNH+3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+H2O NH++OH-,如进行下列操作,则NH3、4、H+、OH-浓度如何变化?试用“增大”“减小”“不变”填写。

NH+4(1)通适量HCl气体时,c(NH3) ,c(H+) 。

) ,c(OH-) 。

(2)加入少量NaOH固体时,c(NH+4(3)加入NH4Cl晶体时,c(NH+) ,c(OH-) 。

46.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浓度、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 a b,原因是。

参考答案:1.AD2.B3.B4.D5.(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]课后作业。

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