高中化学教学案例分析-弱电解质的电离

高中化学教学案例分析一一弱电解质的电离

［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BaS04不溶于水，所以不是电解质。

3.NaCl水溶液能导电，所以NaCl水溶液是电解质。

4.S02>NH3>Na2。溶于水可导电，所以均为电解质。

［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。但阳、SO2、CO?和P2O5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，

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

非电解质

在水溶液中或搀化

在水溶液中或熔化状态

概念状态下不睥导电

下能够导电的化合物

触一

点全部或部分电离化合物用酸电离

离子家分子与离子或存

疵的微版

极晔结合共价化

点

化合物一

非金属氧化物,气

酸、喊，我，的SB

实态氧化蓼、大多数

W物和水

制物.

［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-L体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸与等量镁条（蛇

条使用前应用砂纸除去表面的氧化膜）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lmol/LHC1

与镁条反应剧烈，而lmol/LCH3COOH与镁条反应较慢。说明两种溶

液中的H,浓度是不同的。1mol/LHC1溶液中氢离子浓度大，氢离子

浓度为Imol/L,说明HC1完全电离；lmol/LCMCOOH溶液中氢离子

浓度较盐酸小，小于1mol/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］Imol/LHCl与镁条反应剧烈，而lmol/LCH3COOH与镁条

反应较慢。

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,HC1易电离,OLCOOH

较难电离；由于相同物质的量浓度的盐酸比醋酸溶液的pH小，且盐

酸的物质的量浓度与盐酸中的肘浓度几乎相等，表明溶液中HC1分

子是完全电离，而CMCOOH分子只有部分电离。

［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(strongelectrolyte):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(weakelectrolyte):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)：［ilektro,lait］

［投影小结］强弱电解质的比较

强跑篇陵弱电源质

在水溶海中全部电*电在水湍液中部分电

糠含

商的电解质

物质类别强碱、强酸,大部分勰弱酸、颜f、或

电离逾程不,逆、可由部分电南

标中存

只有离子有离子、也有分子

叫小

实例NaOHvNa2SQ^CH3coOH,IF,睦

等

［投影小结］强弱电解质与物质类型的关系

'活泼金属的氧化物］

,大多数装I离子键一离子化合物

强电解员］强蔚J

’（完全电离）1强酸、

电解质＜

弱电解质「弱酸＞极性键一共价化合物

1（部分电离）《弱碱

I水＞

强酸:HGK麟、耐小

Hill

HCIOvHF.所看的有加娥

强晦Nhm＞吗（M叫、咽。叫

弱减:NHM麻嘶有难溶性的减

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O

分析CH3COOH的电禺过程：CMCOOH的水溶液中，既有CH3coeIH分子，

-

又有CH3C00H电离出的H,和CH3C00,H*和OLCOO一又可重新结合成

CH3COOH分子，因此CH3COOH分子电离成离子的趋向和离子重新碰撞

结合成CMCOOH分子的趋向并存，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

/电离（或称离子化）

1、CH3co0H结合（或称分子化）/CH3coeF+H'

［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，同样可以用速率一时间图来描述。

［板书］

反

应

速

率

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(ionizationequilibrium)0

［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)逆一弱电解质的电离是可逆的

(2)等V电离=V结合W0

(3)动一电离平衡是一种动态平衡

(4)定一条件不变，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)变一条件改变时，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：NH3-H20NHj+OH一下歹!J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HC1④加CH3COOH溶液⑤加热⑥加水⑦加

压

浓度、温度、压强。

［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

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.3•H20分子、NH4>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NHJ及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。

［板书］4、影响因素：

⑴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：

①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］②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。

［板书］3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

④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

［随堂练习］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、H2c。32、H2s3、NaHCOs4、NaHS045、HC1O6Cu(OH)2

［板书］5.电离方程式的书写

①强电解完全电离，用“==="

②弱电解质部分电离，用

③多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。

④而多元弱碱则不分步，用一步电离表示。

⑤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-)

拿一二-

2、表示方法：ABA++B-«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Kb表示。请写出

CH3C00H和NH3-H20的电离平衡常数表达式

+-

c(CHsCOO)«c(H)c(NH；)-c(OH)

［投影］qcCCHQOOH)屐“NH-HQ

［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.Imol/LCMCOOH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：OLCOOH〉碳酸》硼酸。

［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：其酸性主要由第一

步电离决定。

［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，增加了对射的吸引力，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］

*3-1几种多元fl*的电・常敷（25匕）

413电鸟拿依MM

Ki-4.4X10_,HC,O,K-5.4X10-1

H3gtt

K,-4.7X10-**（革MDK,-5.4X10-4

K.-7.1X10_,K,-7.4X10-4

H.C.H.O,

H,PO6.3X10-,K-1.73X1O-,

4《栉f

K.-4.2X10-11K,-4X10-T

一中第二步电离通拿比第一步电离中得

多.第三步电离又比第二步电熹中得3.因此计算多元科收浓

液的ZH+）或比核44酸酸性和时强44时.通常只考虑第一步

电离.

［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

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a表示。

Q=------------------------------------------------------

弱电第初峰度

2、表达式：;*唾解酸分子自一

3、意义：

(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，a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.

加入的物潢敏化箧&K化的

湎移动力响逆a应力向IUZ应力向逆，2巾//向

-

2.氨水中存在的粒子:NH3•乩0、NH4\OH

氯水中存在的粒子：CLCl\H\C10「

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O

(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+。

※①)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，该比值为常数一一平衡常数。

(2)4.18X107moi/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。

《弱电解质的电离平衡》

一、教材分析

(1)本章内容理论性强，知识点之间环环相扣、循序渐进，理论与

实际、知识与技能并举，而本节内容既是化学平衡理论的延伸和拓展,

又是水的电离与盐类水解的桥梁和纽带，是学生学好本章的前提和基

础。

(2)本节内容有利于引导学生根据已有的知识和生活经验去探究和

认识化学，激发学生探究和学习的兴趣，促进学生学习方式的多样化。

二、学情分析

(1)学生已学习了化学平衡和化学平衡移动原理，知道这一原理也

适用于其它平衡体系。通过引导学生将化学平衡移动原理迁移到弱电

解质的电离平衡中，可有效突破本节重难点。

(2)学生已初步掌握了通过自主学习、合作学习、探究学习主动获

取知识，学生具有较强的好奇心和求知欲。

三、教学目标

1.知识与技能

(1)掌握弱电解质的电离平衡。

(2)理解外加物质、温度、电解质浓度对电离平衡的影响。

2.过程与方法

(1)应用可逆反应的相关知识，理解弱电解质在水溶液中的电离平

衡状态。

(2)分析弱电解质的电离平衡，认识事物变化中内因和外因的辩证

关系，学习从现象到本质的思维方法。

3.情感态度与价值观

通过弱电解质电离平衡及平衡移动的学习，初步建立事物之间的联系

和转化等辩证观点。

四、教学重难点：弱电解质的电离平衡及外界条件对电离平衡的影响O

五、教学策略设计：创设问题情境一问题探究(分组讨论、分组实验)

一展示交流一精讲归纳一巩固训练。

六、教学方法：实验探究法、类比迁移法等。

七、教学媒体：多媒体(PPT)、学生平板电脑等。

八、教学评价：教师评价和生生互评相结合。

九、教学过程

实施方案设计意图

以洁厕灵和陈醋的生活应用作为课堂导入：让学生身临其境，集中

(1)生活中洁厕灵和陈醋的主要成分是什么？注意力，激发学生学习

(2)除去水壶中的水垢是选择醋酸，还是选择的欲望。

盐酸？回顾强弱电解质的相关

(3)分别写出HC1和CH3C00H的电离方程式。知识

如何证明盐酸是强酸，而醋酸是弱酸呢？这节课从宏观上让学生感知醋

我们就用实验事实来说明弱电解质的电离平衡。酸的电离是不完全的。

首先请学生完成实验来感受CH3COOH和HC1电离让学生在愉快的氛围中

程度的差异。可选药品有：0.Imol/LCH3COOH.探索新知，切身感受到

0.Imol/LHC1、蒸储水、镁条等。可选器材有：化学学习的快乐、品尝

pH传感器，电导率传感器等。到成功的喜悦。培养学

生严谨实验、细致观察,

探索问题真相，得出正

确结论的能力。

引导学生利用平衡移动

教师讲解醋酸部分电离的原因，分析醋酸达到电的原理，间接证明醋酸

离平衡的过程，引导学生回顾化学平衡的特征，电离平衡的存在，从微

提出思考：如何证明醋酸电离平衡的存在？观上证明醋酸的电离是

请学生设计实验证明醋酸电离平衡的存在。可逆的，并为探究温度

可选药品有：0.Imol/LCH3COOH>CH3C00Na固体、及加水稀释对醋酸电离

冰醋酸、蒸储水等。可选器材有：pH传感器等。平衡的影响做好铺垫。

教师做演示实验，进一步探究温度及加水稀释对

醋酸电离平衡的影响，学生根据实验现象，自主

得出相关结论：