第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 第1课时（教学设计）化学鲁科版2019选择性必修1

第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 第1课时 弱电解质的电离 一、知识目标 1.理解弱电解质电离平衡常数的含义，能正确书写电离平衡常数表达式。 2.分析外界因素（温度、浓度、外加物质等）对弱电解质电离平衡的影响。 3.了解常见弱酸和弱碱的电离常数大小，能比较它们的电离能力强弱。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（如溶液导电能力、pH变化等）入手，探析弱电解质电离的微观本质，理解电离平衡的建立和移动。 2.证据推理与模型认知：通过化学平衡常数类推电离平衡常数，建立电离平衡常数的模型，依据电离常数大小推理弱电解质的电离能力。 3.科学探究与创新意识：通过实验探究（如测定不同温度下醋酸的pH），深入探究影响电离平衡的因素，培养创新思维和探究能力。 一、教学重点 1.弱电解质电离平衡常数。 2.外界因素对弱电解质电离平衡的影响。 二、教学难点 1.弱酸和弱碱的电离常数。 本节教学内容源于高中化学《化学反应原理》第三章《物质在水溶液中的行为》第二节《弱电解质的电离 盐类的水解》的第1课时《弱电解质的电离》。这部分内容是在学生学习了化学平衡理论的基础上，进一步探讨水溶液中的离子行为，是化学平衡原理的延伸和拓展，对于理解水溶液中的化学反应和离子平衡具有重要意义。 按照教材编排，本课时聚焦于弱电解质的电离平衡相关知识。首先引入电离平衡常数的概念，通过具体的弱酸（如醋酸）和弱碱（如一水合氨）的电离平衡，引导学生书写电离平衡常数表达式，进而分析其意义和影响因素。接着探讨多元弱酸、弱碱的电离特点，以及电离度的概念和影响因素。最后深入研究影响电离平衡的各种因素，包括本质因素、温度、浓度和外加物质等。教材通过生活实例（如人体血液中的酸碱平衡）引入新课，激发学生的学习兴趣，然后逐步引导学生探究弱电解质电离的规律，注重理论与实践的结合，培养学生的科学思维和解决实际问题的能力。 学理论基础和分析问题的能力。然而，弱电解质的电离平衡是一个相对抽象的概念，对于学生来说理解起来可能存在一定的难度。 在知识储备方面，学生虽然对化学平衡有了一定的认识，但对于弱电解质的电离过程和特点还缺乏深入的了解。在思维能力上，高中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，需要通过具体的实例和实验来帮助他们理解抽象的概念。 此外，学生在学习过程中可能会受到之前化学知识的思维定式影响，对弱电解质电离平衡的特殊性认识不足。 因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的实际情况，结合生活实例和实验现象，引导学生逐步理解弱电解质的电离平衡。通过类比化学平衡常数，帮助学生建立电离平衡常数的概念，降低学习的难度。同时，设计多样化的课堂活动，如小组讨论、实验探究等，激发学生的学习兴趣，培养他们的合作探究能力和科学思维能力。 教学环节一 新课导入 【展示生活场景】同学们，咱先来看一个生活中常见的场景：小孩大哭过后，很容易出现抽抽搭搭、停不下来、喘不上气，或者手脚僵硬等症状。大家想想，如果遇到这种情况，该怎么缓解呢？ 【讲解】其实啊，这和我们人体血液中的化学平衡有着密切的关系。已知人体血液中存在这样一个平衡：() 。人体血液的pH需要维持在7.35 - 7.45这个范围。当pH＜7.35时会导致酸中毒，pH大于7.45则会导致碱中毒。研究表明，人体血液中存在着 (H2CO3 - NaHCO3) 等缓冲体系，它们通过平衡的移动起到稳定血液pH的作用。那么，这个过程到底是如何进行的呢？接下来就让我们共同探究吧。 设计意图 1.贴近生活实际：以小孩大哭后出现的症状及缓解方法作为开场，选取了学生可能在生活中会遇到的场景，能迅速拉近化学知识与学生生活的距离，吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和学习兴趣，使学生主动参与到课堂讨论中来。 2.联系化学平衡：通过介绍人体血液中的化学平衡以及缓冲体系对pH的调节作用，将生活现象与化学知识紧密联系起来，让学生感受到化学在生命活动中的重要性，同时也为后续学习弱电解质的电离平衡做铺垫。 3.引发思考，导入新课：提出关于弱电解质电离程度、影响因素以及定量表示方法等问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题。 教学环节二 弱电解质的电离平衡 活动一：课堂思考引入 【实验引入】现在，老师给大家展示一个小实验：将冰醋酸加入水中，大家观察一下会发生什么变化。冰醋酸在水中会发生这样的变化：CH3COOHCH3COO-+H+ ，存在着电离和结合的过程。我们接下来继续探究。 设计意图 通过展示冰醋酸加入水中的实验，引出学习主题，让学生直观地观察到弱电解质的电离过程，使抽象的化学知识变得具体而有趣，明确学习方向，提高学习的主动性和积极性。 活动二：电离平衡常数 【引入】 醋酸和一水合氨同为弱电解质，当达到电离平衡时，它们电离的程度相同吗？弱电解质的电离程度是否会受温度、浓度等条件的影响？如何定量地表示弱电解质电离能力的强弱？接下来让我们共同学习。 【提问】根据化学平衡常数表达式类推电离平衡常数表达式，以醋酸和一水合氨为例，写出它们的电离平衡常数表达式。 【学生回答】 1.对于醋酸，。 2.对于一水合氨，。 【讲解】非常好。在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离生成的各种离子的浓度（次方）的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。弱酸、弱碱的电离常数通常分别用、表示。 设计意图 通过生活中的实际问题和对弱电解质电离程度的疑问，引起学生的学习兴趣，引导学生思考如何定量表示弱电解质的电离能力，从而引入电离平衡常数的概念。 活动三：电离平衡常数的意义与应用 【提问】请大家思考电离平衡常数有什么意义呢？ 【学生回答】电离常数表征了弱电解质的电离能力，根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。 【讲解】非常好，这就是电离平衡常数的意义。下面我们通过几道问题学习它的微应用。 【提问】给出，；，；，，比较它们酸性的强弱。 【学生回答】根据一定温度下，弱电解质的值越大，电离程度越大，酸性越强，可得酸性。 【练习】已知7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生： NaCN＋HNO2 = HCN＋NaNO2 NaCN＋HF = HCN＋NaF NaNO2＋HF = HNO2＋NaF 由此可判断下列叙述中不正确的是(　　) A．K(HF)＝7.2×10－4 B．K(HNO2)＝4.9×10－10 C．根据两个反应即可得出结论 D．K(HCN)<K(HNO2)<K(HF) 【学生回答】B 【讲解】HF能够将 HCN和 HNO₂置换出来，说明 HF的酸性最强。 HNO₂能够将 HCN 置换出来，说明 HNO₂的酸性强于 HCN。 因此，酸性顺序为：HF>HNO₂>HCN。 对应的电离常数顺序应为：K(HF)>K(HNO₂)>K(HCN)。 选项分析： A. K(HF) = 7.2×10-4 - 正确，因为 HF 酸性最强。 B. K(HNO₂) = 4.9×10-10- 错误，HNO₂ 的酸性比 HCN 强，其电离常数应该大于 HCN 的电离常数（4.9×10-10）。 C. 根据两个反应即可得出结论 - 正确，通过前两个反应即可判断酸性强弱。 D. K(HCN) < K(HNO₂) < K(HF) - 正确，符合酸性顺序。因此，不正确的叙述是 B。 设计意图 通过具体的电离常数数据，让学生直观地理解电离平衡常数与弱电解质电离能力和酸性强弱的关系，培养学生运用知识解决问题的能力。 活动四：多元弱酸、多元弱碱的电离常数 【提问】多元弱酸的电离有什么特点？其各步电离常数的大小关系如何？已知：；；。 【学生回答】多元弱酸的电离分步进行，各步的电离常数通常分别用、、等表示，一般多元弱酸各步电离常数的大小为等，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。 【讲解】同学们回答的很正确，多元弱碱的情况与多元弱酸类似。 【练习】在某温度时，溶质的物质的量浓度为 0.2 mol·L−1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3 mol·L−1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。 【学生回答】 起始浓度（单位： ）： , , 变化浓度（单位： ）： ， ， 平衡浓度（单位： ）： = 0.2 - 1.7 0.2 = 设计意图 让学生了解多元弱酸、多元弱碱电离的特点和各步电离常数的关系，为后续学习多元弱酸的酸性判断等知识打下基础。 活动五：电离平衡常数的影响因素 【提问】类比化学平衡常数的影响因素，思考电离平衡常数受哪些因素影响？ 【学生回答】电离常数只受温度影响，随着温度的升高而增大。 【讲解】通过计测定不同温度下醋酸的，实验结果如下表所示： 温度 说明温度升高，溶液下降，增大，电离平衡正向移动，增大。强调电离常数只受温度影响，与浓度等其他因素无关。 【提问】请同学们填写以下表格： 化学 化学平衡常数 电离平衡常数 定义 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 表达式 影响因素 仅受温度影响 意义 反映化学反应可能进行的程度 【学生回答】 化学 化学平衡常数 电离平衡常数 定义 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 各种离子的浓度（次方）的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比 表达式 影响因素 仅受温度影响 仅受温度影响 意义 反映化学反应可能进行的程度 表征了弱电解质的电离能力 设计意图 通过类比化学平衡常数，让学生自主探究电离平衡常数的影响因素，培养学生的类比思维和自主学习能力。通过具体的实验数据，让学生更直观地理解温度对电离平衡常数的影响。 活动六：电离度 【提问】什么是电离度？它与弱电解质的电离程度有什么关系？ 【学生回答】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）的百分率称为电离度，通常用表示，。弱电解质溶液的浓度不同，弱电解质的电离度就不同；溶液越稀，弱电解质的电离度就越大。相同温度下，等浓度的弱酸（弱碱），电离度越大，越易电离，酸性（碱性）越强。 【讲解】同学们回答的很正确，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。 【练习】已知初始浓度为m（单位：）的在达到电离平衡时转化浓度为x，求它的电离度。 【学生回答】 = 【提问】观察以下记录部分物质的电离度的表格，你有什么结论？ 弱电解质 化学式 α/% 弱电解质 化学式 α/% 醋酸 1.3 氢氰酸 0.0079 亚硝酸 7.0 一水合氨 1.3 氢氟酸 7.8 苯甲酸 2.5 【学生回答】相同温度下，等浓度的弱酸（弱碱），电离度越大，越易电离，酸性（碱性）越强。 【讲解】同学们回答的很正确，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。弱电解质溶液的浓度不 同，弱电解质的电离度就不同；溶液越稀，弱电解质的电离度就越大。 设计意图 通过提问与题目让学生了解电离度的计算、概念和意义，以及它与弱电解质电离程度的关系，进一步加深对弱电解质电离平衡的理解。 教学环节三 影响电离平衡的因素 活动一：课堂思考引入 【提问】请仔细观察以下不同温度下一水合氨的电离常数的表格，可以得出什么结论？请根据化学平衡影响因素的相关知识，分析温度、浓度等外界条件对电离平衡的影响。 0 5 10 15 20 25 1.374 1.479 1.570 1.625 1.710 1.774 【学生回答】随着温度的升高，平衡向吸热反应方向移动，一水合氨的电离常数在不断增大。电离平衡正向移动。 【讲解】同学们回答的很正确，接下来我们将进一步学习影响电离平衡的因素。 设计意图 通过展示表格让学生分析，引出学习主题，让学生直观的感受到到温度对电离平衡常数的影响，明确学习方向，并引出将要学习的影响电离平衡的因素。 活动二：本质因素 【提问】取相同体积、的盐酸和醋酸，试验其导电能力，发现盐酸的导电能力强，醋酸的导电能力弱，这说明了什么？ 【学生回答】说明盐酸中离子浓度大，醋酸中离子浓度小，醋酸是弱电解质，部分电离，而盐酸是强电解质，完全电离，说明电解质本身的结构和性质影响电离平衡，越弱越难电离。 【讲解】同学们分析的很正确，电解质本身的结构和性质是影响电离平衡的本质因素。 设计意图 通过对比盐酸和醋酸的导电能力实验，让学生直观地认识到电解质本身的结构和性质对电离平衡的影响，培养学生的观察和分析能力。 活动三：温度 【讲解】通常电离过程为吸热过程，温度升高，平衡常数增大，电离平衡正向移动。 【提问】pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表所示，你有什么发现？ 温度 pH 3.05 3.03 【学生回答】温度升高，溶液中增大，电离平衡正向移动，因为醋酸的电离过程是吸热过程，温度升高，平衡常数增大，电离平衡正向移动，即“越热越电离”。 【讲解】同学们说的很正确，但是，电离过程的热效应较小，在温度变化不 大的情况下，一般不考虑通过改变温度来调控电离平衡。 设计意图 通过具体的实验数据，让学生理解温度对电离平衡的影响，培养学生分析实验数据和归纳总结的能力。 活动四：浓度 【引入】除了本质因素和温度，浓度也是影响电离平衡的一个重要因素。那浓度是如何影响电离平衡的呢？下面我们来探究一下。 【提问】以下是冰醋酸加水稀释过程中体系导电能力的变化，分析离子浓度和导电能力会发生怎样的变化，以及对电离程度有什么影响？ 【学生回答】 1.冰醋酸加水稀释，开始时离子浓度逐渐增大，导电能力逐渐增强；当稀释到一定程度后，离子浓度逐渐减小，导电能力逐渐减弱。 2.浓度的变化会影响弱电解质的电离平衡，越稀越电离。 【讲解】对同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间通过碰撞结合成分子的机会越少，电离程度越大。 设计意图 通过冰醋酸加水稀释过程中导电能力的变化图，让学生理解浓度对电离平衡的影响，培养学生分析实验数据和归纳总结的能力。 活动五：外加物质 【提问】现有 溶液，当加入少量醋酸钠固体、通入少量氯化氢气体、加入少量氢氧化钠溶液时，平衡移动的方向以及溶液中、、会发生怎样的变化呢？请同学们通过填写表格回答： 条件改变 平衡移动的方向 加入少量醋酸钠固体 通入少量氯化氢气体 加入少量氢氧化钠溶液 【学生回答】 条件改变 平衡移动的方向 加入少量醋酸钠固体 增大 增大 减小 通入少量氯化氢气体 增大 减小 增大 加入少量氢氧化钠溶液 减小 增大 减小 【讲解】同学们分析得很详细。外加物质会通过改变溶液中某些离子的浓度来影响电离平衡。我们要根据具体的物质和电离平衡的特点来准确判断平衡的移动方向和离子浓度的变化。 设计意图 通过引导学生填写，让学生理解外加物质对电离平衡的影响，培养学生思考问题与解决问题的能力。 活动六：外界条件对电离平衡的影响 【提问】请同学们通过填写以下表格： 改变条件 平衡移动方向 电离程度 加热 加盐酸 加 加 加 加水 【学生回答】 改变条件 平衡移动方向 电离程度 加热 正向 增大 增大 减小 增大 加盐酸 逆向 增大 减小 增大 减小 加 正向 减小 增大 减小 增大 加 逆向 减小 增大 增大 减小 加 正向 增大 增大 增大 减小 加水 正向 减小 减小 减小 增大 设计意图 通过填写表格，探究多种外界条件对电离平衡的影响，，强化对电离平衡移动原理的掌握，提升分析、归纳不同条件影响电离平衡的能力 。 活动七：典例精讲 【典例】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)当CH3COOH在水溶液中达到电离平衡时:c平(CH3COOH)=c平(H+)=c平(CH3COO-)。(　　) (2)向氨水中滴加酚酞溶液变红色,说明NH3·H2O是弱电解质。 (　　) (3)相同温度下,Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性:HF>CH3COOH。(　　) (4)0.1 mol·L-1某一元酸HA溶液的pH=3,HA溶液中存在:HA === H++A-。(　　) (5)相同条件下,电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱。(　　) (6)电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。(　　) 【学生回答】（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）× 【讲解】 (1) 解析：是弱电解质，电离程度小，达电离平衡时，水也电离出），所以该说法错误。 (2) 解析：氨水滴酚酞变红，只能说明氨水显碱性，能电离出 ，但无法证明其是部分电离（弱电解质特征），所以不能说明是弱电解质，该说法错误。 (3) 解析：相同温度下，电离平衡常数越大，弱电解质电离出能力越强，酸性越强。，则酸性：，该说法正确。 (4) 解析：一元酸溶液，说明部分电离（若完全电离，应为1 ），电离方程式应为，所以该说法错误。 (5) 解析：电离平衡常数K是衡量弱电解质电离能力的物理量，K越小，弱电解质电离出离子的能力越弱，即电离能力越弱，该说法正确。 (6) 解析：电离平衡常数只与温度有关，若因浓度、压强等改变使电离平衡右移，温度不变，K不变。只有温度升高（若电离吸热 ），电离平衡右移时K才增大，所以该说法错误。 设计意图 通过例题巩固学生对弱电解质的电离平衡以及平衡常数的理解，培养学生运用知识解决问题的能力。 教学环节四 电离平衡常数的应用 【引入】电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的一个重要物理量。通过电离平衡常数，我们可以计算溶液中离子的浓度等。下面我们就通过一个具体的例子来学习电离平衡常数的应用。 【问题】已知时，醋酸的电离常数值为。求浓度为的溶液中和。 【学生思考】 1.列出醋酸的电离方程式：。 2.设，则。 3.根据电离平衡常数表达式，代入数据得：。 4.因为很小，也很小，所以，则，解得，即。 5.根据，可得。 【讲解】同学们的思路很清晰。在计算时，当很小时，我们可以进行近似处理，这样能简化计算。电离平衡常数的应用在化学计算中非常重要，大家要熟练掌握。 设计意图 让学生通过冰醋酸稀释理解浓度对电离平衡的影响，掌握弱电解质 “越稀越电离” 规律 ，建立分析浓度影响电离平衡的思维。助力掌握利用电离平衡常数计算离子浓度的方法，培养分析、计算及知识迁移应用能力。 第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 第1课时 弱电解质的电离 一、弱电解质的电离平衡 1.电离平衡常数 · 定义：一定条件下，弱电解质电离生成离子浓度乘积与未电离分子浓度之比为常数 · 表达式： · 意义：表征弱电解质电离能力，(K)越大，电离程度越大，酸性（碱性）越强 · 多元弱酸、弱碱电离常数：分步进行，(Ka1＞Ka2＞Ka3)，多元弱酸酸性主要由第一步电离决定 · 影响因素：只受温度影响，温度升高，(K)增大 2.电离度 · 定义：已电离溶质分子数占原有溶质分子总数的百分率 · 意义：表示弱电解质在水中电离程度，溶液越稀，电离度越大 2、 影响电离平衡的因素 1.本质因素：电解质本身结构和性质，越弱越难电离 2.温度：电离吸热，温度升高，平衡正向移动 3.浓度：越稀越电离 4.外加物质：改变离子浓度，影响平衡移动 3、 影响电离平衡的因素 1.计算离子浓度 1在0.1 mol·L-1 CH3COOH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(B) A.温度升高,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0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c平(H+)减小 D.加入少量醋酸钠固体,CH3COOH的电离程度增大 2.某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3·H2O⇌NH4++OH- 如想增大NH4+的浓度，而不增大OH-的浓度，应采取的措施是（C） ①适当升高温度 ②加入NH4CI固体 ③通入NH3 ④加入少量盐酸 A.①② B.②③ C.②④ D.①④ 3.下列实验事实不能证明醋酸是弱酸的是(D) A.常温下,相同浓度的醋酸溶液和盐酸,导电能力前者弱 B.常温下,测得0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=4 C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1 000倍,测得pH<4 D.常温下,将物质的量浓度相同的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合后恰好中和 4.已知在25 ℃时,氨水中NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5 mol·L-1,回答下列问题: (1)氨水中NH3·H2O的电离常数表达式Kb=　　　　 　　。  (2)当向该氨水中加入一定量的NaOH溶液时,Kb值是否会发生变化?　　　　　　 (填“会”或“不会”)。  (3)若该氨水的起始浓度为0.01 mol·L-1,则达到电离平衡时溶液中OH-的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　。  【答案】（1）（2）不会（3）4.2×10-4mol·L⁻¹。 在本节课的教学中，通过生活实例引入，激发了学生的学习兴趣，如人体血液中酸碱平衡的例子，让学生感受到化学与生活的紧密联系。在讲解电离平衡常数的概念和表达式时，通过类比化学平衡常数，学生较容易理解。但在应用电离平衡常数进行计算和分析外界因素对电离平衡的影响时，部分学生存在理解困难的情况。在今后的教学中，应加强对这部分内容的练习和指导，多结合具体的例题进行详细讲解。同时，在教学过程中要更加关注学生的反应，及时调整教学节奏和方法，以提高教学效果。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$