弱电解质的电离教案

弱电解质的电离教学设计 [回顾]什么是电解质,什么是非电解质, [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BaSO不溶于水，所以不是电解质。 4 3. NaCl水溶液能导电，所以NaCl水溶液是电解质。 4.SO、NH、NaO溶于水可导电，所以均为电解质。 232 ,讲,电解质、非电解质都是化合物，单质既不是电解质也不是非电解质。故1错。在水溶液里或熔融状态下能导电两个条件具备其一即可，不须两个条件同时具备。故2错。但NH、3SO、CO和PO却是非电解质。故4错。因此，我们要格外注意的是，电解质不一定导电，2225 导电物质不一定是电解质;非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质。 电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物。可以从两个方面理解:1必须是化合物且该化合物是纯净物，2是自身能电离而导电。 ,投影小结,电解质与非电解质比较 电解质非电解质电解质非电解质 在水溶液中或熔化在水溶液中或熔化在水溶液中或熔化状态在水溶液中或熔化状态概念状态下不能够导电概念状态下不能够导电下能够导电的化合物下能够导电的化合物的化合物的化合物 电离特点全部或部分电离化合物不直接电离电离特点全部或部分电离化合物不直接电离 溶液中存溶液中存离子或分子与离子共存溶质分子离子或分子与离子共存溶质分子在的微粒在的微粒 离子化合物、少量共价极性键结合共价化离子化合物、少量共价极性键结合共价化结构特点结构特点化合物合物化合物合物 非金属氧化物、气非金属氧化物、气酸、碱、盐、金属氧化酸、碱、盐、金属氧化实例态氢化物、大多数实例态氢化物、大多数物和水物和水有机物、有机物、 [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, [板] 第三章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离 [思考与交流]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, [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, [投影]实验3-1:体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条(Mg条使用前应用砂纸除去面的氧化膜)反应，并测量溶液的pH值 。 实验表明浓度相同的盐酸和醋酸溶液的pH值不同，并且1mol/L HCl与镁条反应剧烈，而 +1mol/L CHCOOH与镁条反应较慢。说明两种溶液中的H浓度是不同的。1 mol/L HCl溶液中3 氢离子浓度大，氢离子浓度为1 mol/L，说明HCl完全电离;1mol/L CHCOOH溶液中氢离子3浓度较盐酸小，小于1 mol/L，说明醋酸在水中部分电离。所以不同电解质在水中的电离程度不一定相同。 [实验结果] 1mol/LHCl与镁条反应剧烈，而1mol/L CHCOOH与镁条反应较慢。 3 pH值盐酸为0，醋酸大于0，约为2.4 [小组探讨]反应现象及pH值不同的原因, ，[探讨结果]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，CHCOOH较难电离;由于相同物质的量浓度的盐酸3 ，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CHCOOH分子只有部分电离。 3 ,结论,不同电解质在水中的电离程度不一定相同。 [板书]一、强弱电解质 电解质(electrolyte):在水溶液或熔化状态下能导电的化合物。 强电解质(strong electrolyte):在水分子作用下，能完全电离为离子的电解质(如强酸、强碱和大多数盐) 弱电解质(weak electrolyte):在水分子作用下，只有部分分子电离成为离子的电解质(如弱酸、弱碱和水) :[ɪ'lɛktrə,laɪt] ,投影小结,强弱电解质的比较 强电解质弱电解质强电解质弱电解质 在水溶液中全部电离的电在水溶液中部分电在水溶液中全部电离的电在水溶液中部分电概念概念解质离的电解质解质离的电解质 物质类别强碱、强酸、大部分盐弱酸、弱碱、水物质类别强碱、强酸、大部分盐弱酸、弱碱、水 电离过程不可逆、完全电离可逆、部分电离电离过程不可逆、完全电离可逆、部分电离 溶液中存溶液中存只有离子有离子、也有分子只有离子有离子、也有分子在的微粒在的微粒 NH?HO、NH?HO、3232 实例HSO、NaOH、NaSO等COOH、HF、HS实例HSO、NaOH、NaSO等COOH、HF、HSCHCH242432242432 等等 ,投影小结,强弱电解质与物质类型的关系 ?记住: HCl、HSO、HNO、HClO、HCl、HSO、HNO、HClO、强酸:强酸:24342434 HBr、HIHBr、HI CHCOOH、HCO、HSO、HPO、CHCOOH、HCO、HSO、HPO、弱酸:弱酸:32323343232334 HClO、HF、所有的有机羧酸HClO、HF、所有的有机羧酸 NaOH、KOH、Ca(OH)强碱:、Ba(OH)NaOH、KOH、Ca(OH)强碱:、Ba(OH)2 22 2 NH?HO和所有难溶性的碱NH?HO和所有难溶性的碱弱碱:弱碱: 3232 弱电解质溶于水时，在水分子的作用下，弱电解质分子电离出离子，而离子又可以重新结合成分子。因此，弱电解质的电离过程是可逆的。CHCOOH的电离过程:CHCOOH的水溶33 +-+-液中，既有CHCOOH分子，又有CHCOOH电离出的H和CHCOO，H和CHCOO又可重新结合成3333CHCOOH分子，因此CHCOOH分子电离成离子的趋向和离子重新碰撞结合成CHCOOH分子的趋333向并存，电离过程是可逆的，同可逆反应一样，最终也能达到平衡。 [板书]二、弱电解质的电离 ,，1、CHCOOH CHCOO+H 33 ,讲,在醋酸电离成离子的同时，离子又在重新结合成分子。当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时，就达到了电离平衡状态。这一平衡的建立过程，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 ,讲,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。 ,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(ionization equilibrium)。 ,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;?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;?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;?达电离平衡时，离子和分子共存，其浓度不再发生变化;?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=V? 0 电离结合 (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。 ,问,哪些条件改变可引起化学平衡移动,电离平衡是化学平衡的一种，符合平衡移动原理。 ,，,投影,在氨水中存在电离平衡:NH?HO NH+OH下列几种情况能否引起电离平324 衡移动,向哪个方向移动,?加NHCl固体 ?加NaOH溶液 ?加HCl ?加CHCOOH溶液 43?加热 ?加水 ?加压 浓度、温度、压强。 ,答案,?逆向移动 ?逆向移动 ?正向移动 ?正向移动 ?正向移动 ?正向移动 ?不移动 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”。 ，,,讲,加水时，会使单位体积内NH?HO分子、NH、OH粒子数均减少，根据勒沙特列原324 ,，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及OH浓度与原平衡相4 比却减小了，这是为什么呢,请根据勒夏特列原理说明。 [板书]4、影响因素: (1)内因:电解质本身的性质。通常电解质越弱，电离程度越小。主要 ,讲,由于弱电解质的电离是吸热的，因此升高温度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。 [板书](2) 外因: ? 温度:温度升高，平衡向电离方向移动。 ,讲,同一弱电解质，增大溶液的物质的量浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小;稀释溶液时，电离平衡将向电离方向移动，且电解质的电离程度增大。但 是虽然电离程度变大，但溶液中离子浓度不一定变大。 [板书] ? 浓度:溶液稀释有利于电离 ,讲,增大弱电解质电离出的某离子的浓度，电离平衡向将向离子结合成弱电解质分子的方向移动，弱电解质的电离程度将减小;减小弱电解质电离出的离子的浓度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。 3[板书]?同离子效应:在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动 ?离子反应效应:若向弱电解质溶液中加入能与弱电解质的离子结合的离子，则会使平衡右移，弱电解质的电离程度变大 [随堂]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、HCO2、HS 3、 NaHCO 4、NaHSO 5、HClO 6 Cu(OH) 23 2342 [板书]5.电离方程式的书写 ?强电解完全电离，用“===” ?弱电解质部分电离，用“” ?多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。 ?而多元弱碱则不分步，用一步电离表示。 ?对于酸式盐的电离要格外注意，强酸的酸式盐要完全电离，弱酸的酸式盐电离强中有弱 [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,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,1、定义:在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K表示。 -，c(A),c(B)+,K,2、表示:AB A+B 电离c(AB) ,讲,弱电解质的电离常数表达式中的C(A+)、C(B-)和C(AB)均为达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值，并不是直接指溶质的物质的量浓度值。并且，在温度一定时，其电离常数就是一个定值。 ,讲,电离常数随着温度而变化，但由于电离过程热效应较小。温度改变对电离常数影响不大，所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，同 一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数是不会改变的。 ,板书,3、同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时，其电离常数不变。 ,讲,弱酸的电离平衡常数一般用K表示，弱碱用K表示。请写出CHCOOH和NH?HO的ab332电离平衡常数表达式 ，--，c(CHCOO)c(H)c(NH),c(OH),34,投影,K= K= ab c(CHCOOH)c(NH,HO)332 ,讲,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, ,板书,4、K值越大，电离程度越大，相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。K值只随温度变化。 ,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。 [投影]实验3,2:向两支分别盛有0.1mol/LCHCOOH和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶3 液，观察现象。 结论:酸性:CHCOOH>碳酸>硼酸。 3 ,板书,5、同一温度下，不同种弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。 ,讲,弱电解质的电离常数越大，只能说明其分子发生电离的程度越大，但不一定其溶液中离子浓度大，也不一定溶液的导电性强。 ,讲,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。 ,板书,6、多元弱酸电离平衡常数:K,K,K，其酸性主要由第一步电离决定。 123 ，，,讲,电离难的原因: a、一级电离出H 后，剩下的酸根阴离子带负电荷，增加了对H 的 ，，吸引力，使第二个H 离子电离困难的多;b、一级电离出的H 抑制了二级的电离。 ,学生活动,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。 草酸>磷酸>柠檬酸>碳酸。 ,投影, ,讲,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。 ,投影,知识拓展------电离度 3.量度弱电解质电离程度的化学量:3.量度弱电解质电离程度的化学量:1、定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)百分率，称为电离度，通常用α表示。 α(2)弱电解质的电离度:(2)弱电解质的电离度: 已电离的弱电解质浓度α=弱电解质的初始浓度 已电离的分子数=弱电解质分子总数2、表达式: 3、意义: 弱电解质浓度越大，电离程度越小。 (1) 电离度实质上是一种平衡转化率。表示弱电解质在水中的电离程度 (2) 温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度不同的，α越大,表示酸类的酸性越强。 (3) 同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。 四、习题参考 (一) 参考答案 1. -+2. 氨水中存在的粒子:NH?HO、NH、OH 324 -+-氯水中存在的粒子:Cl、Cl、H、ClO 2 3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。 (2) 错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量有关，盐酸和醋酸都是一元酸， ，物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H。 (3) 错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是部分电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶 ,液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时，其OH浓度降低不到一半。 ，(4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H。 ※(5) 错。此题涉及水解较复杂，不要求学生考虑水解。 4(1) 不变。一定温度下，该比值为常数——平衡常数。 ,4(2) 4.18×10 mol/L 5. (1) 略; (2) 木头中的电解质杂质溶于水中，使其具有了导电性。