3.2 弱电解质的解离平衡（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

主题三 溶液与水溶液中的离子平衡 第二节 弱电解质的解离平衡（教学设计） 课程标准 1.了解电解质的解离、强电解质和弱电解质，知道电解质水溶液的组成; 2.认识弱电解质在水溶液中存在解离平衡，了解弱电解质解离平衡的含义。发展变化观念与平衡思想、现象观察与规律认知等化学学科核心素养。 教学目标 1.了解电解质的解离、强电解质和弱电解质，知道电解质水溶液的组成； 2.认识弱电解质在水溶液中存在解离平衡，了解弱电解质解离平衡的含义。 3.通过弱电解质解离平衡的建立，培养学生变化观念与平衡思想等化学学科核心素养； 4.通过氨水解离的平衡移动实验以及解离常数的分析，培养学生现象观察与规律认知、变化观念与平衡思想等化学学科核心素养 教学过程 【创设情境，生成问题】 超级计算机“神威·太湖之光”的平均计算速度可达9.3亿亿次每秒，其使用的是具 有自主知识产权的国产芯片。芯片在制造过程中需使用半导体刻蚀技术，其中湿式刻蚀 使用的氢氟酸和磷酸是两种弱酸。 【提问】什么是弱酸?弱酸与强酸有什么区别? 【板书】一、强电解质和弱电解质 【观察与认知】 按图所示的装置安装好仪器，把等体积的浓度均为1 mol/L的盐酸、醋酸（CH3COOH，简写为HAc）溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液和氨水分别倒入5个烧杯中。接通电源，注意观察实验中各小灯泡的明亮程度。 [实验记录] 溶 液 HCl HAc NaOH NaCl NH3·H2O 小灯泡明亮程度 亮 暗 亮 亮 暗 【讲解】 一、强电解质与弱电解质 1.电解质： (1)定义：凡是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 (2)电解质在水溶液中之所以能够导电，是因为它们在溶液中发生了解离，产生了能够自由移动的离子，如图3-2-2所示。 图 3-2-2 电解质解离示意图 2.强电解质 (1)定义：能够全部解离的电解质。 (2)常见物质：强酸、强碱和大多数盐类都是强电解质 [练习与应用] 图 3-2-3 盐酸的解离示意图 例如，氯化氢、氢氧化钠、氯化钠在水溶液中，受水分子的作用发生解离，解离方程式为： HCl = H+ + Cl- NaOH = Na+ + OH- NaCl = Na+ +Cl- (3)电离方程式书写 1　 强酸、强碱和大多数盐类在水溶液里全部以离子形式存在，通常用“=”表示完全解离。例如，上述HNO3、KOH的解离方程式为： HNO3 = H+ + NO3- KOH = K+ + OH- 3.弱电解质 (1)定义：不能够全部解离的电解质——（部分解离）。 (2)常见物质：弱酸、弱碱和水都是弱电解质 (3)电离方程式书写 1　 它们在溶液中只有少部分解离成离子，大部分仍以分子形式存在，通常用“ ”表示部分解离。例如，HAc、NH3·H2O的解离方程式为： 图 3-2-4 醋酸的解离示意图 HAc ⇌ H+ + Ac- NH3·H2O ⇌NH4+ + OH- 【观察与认知】 向试管中均加入适量的0.1 mol/L氨水，滴入几滴酚酞试液，记录颜色；分别再向其中滴加少许氯化铵固体、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液，观察颜色变化并完成表3-2-2，思考其原因。 [实验记录] 加入物 氯化铵固体 稀硫酸溶液  氢氧化钠溶液 氨水+酚酞试液 红变浅 红变无色 更红 【讲解】 2、 弱电解质的解离平衡 1.弱电解质的电离平衡 弱电解质溶于水时，部分解离出的阳离子和阴离子在溶液中互相碰撞，又重新结合成弱电解质分子。因此，弱电解质的解离过程是可逆的。以HAc的解离过程为例： HAc ⇌ H+ + Ac- 进行到一定程度时，HAc分子解离成H+的速率与H+、Ac-互相碰撞重新结合成HAc分子的速率相等，即达到解离平衡状态。与化学平衡类似，解离平衡也是一种动态平衡。化学平衡移动原理也适用于解离平衡。 2.解离常数 (1)弱酸的解离常数用Ka表示，弱碱的解离常数用Kb表示。若Ka或Kb值较大，说明该弱电解质较易解离。 [典例应用] 醋酸的解离常数是1.79×10-5 硼酸的解离常数是5.8×10-10 从解离常数的大小可以看出弱电解质的相对强弱 (2)常见的几种弱电解质的解离常数（25 ℃） 电解质 化学式 解离常数 电解质 化学式 解离常数 醋酸 HAc Ka=1.79×10-5 氢氟酸 HF Ka=3.53×10-4 亚硝酸 HNO2 Ka=6.4×10-6 磷酸 H3PO4 Ka1=7.52×10-3 Ka2=6.23×10-8 Ka3=2.2×10-18 碳酸 H2CO3 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 硼酸 H3BO3 Ka=5.8×10-10 氢氰酸 HCN Ka=4.93×10-10 氨水 NH3·H2O Kb=1.79×10-5 [数据分析] 1　 由此可见，弱电解质的解离常数反映了弱电解质解离能力的大小，即Ka或Kb值较大，说明该弱电解质较易解离。所以，从解离常数的大小可以比较弱电解质的相对强弱。 2　 多元弱酸的解离是逐级进行的，每一级解离都有相应的解离平衡和解离常数，只是第二级解离比第一级解离困难得多。 【知识拓展】 1.多数电解质分子在水溶液中解离时需要吸收热量，所以升高温度一般有利于解离，使解离平衡向解离方向移动。 2.增大弱电解质分子的浓度或减少相应离子的浓度，都会有利于弱电解质分子在溶液中的解离，解离平衡向解离方向移动； 3.减少弱电解质分子的浓度或增大相应离子的浓度，都会有利于离子结合成弱电解质分子，解离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。 课堂小结 针对训练 1.相同浓度的醋酸与盐酸溶液中H+ 的浓度不同，原因是什么？ 2.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 3.小李同学说氯水能导电，说明氯气是电解质，这种说法对吗？ 【答案】 1.醋酸溶液中的CH3COOH是弱电解质，在溶液中只有部分解离出H+ ，大多数以分子形式存在，而盐酸溶液中的HCl是强电解质，在溶液中完全解离出H+ 。 2.BD 3.氯气是电解质这种方法不对。氯气是一种单质，单质既不是电解质，也不是非电解质。氯水能导电是因为氯气溶于水，生成了HCl 和HClO，HCl是强电解质， HClO是一种弱电解质。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$