312弱电解质的电离平衡（第2课时电离平衡常数强酸与弱酸的比较）（教案）-2022-2023学年高二化学（2019选择性必修1）

3.1.2弱电解质的电离平衡第2课时一、核心素养发展目标1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立弱电解质相对强弱和“强酸制弱酸”的思维模型。3.认识电离度及应用。二、教学重难点重点：1.电离平衡常数的公式及相关计算；2.强酸与弱酸的比较难点：电离平衡常数的公式及相关计算。三、教学方法探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】问题导入：怎样定量比较弱电解质的相对强弱？电离程度相对大小怎么比较？【展示】醋酸电离达到平衡时（25℃），实验测定的溶液中各种微粒的浓度如下：【生】完成相应数据的计算。【讲解】在一定温度下，醋酸在水溶液中达到电离平衡时，eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)的值是常数。电离平衡常数在一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中弱电解质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的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。弱酸和弱碱的电离常数分别用Ka和Kb表示.一元弱酸HA的电离常数：根据HA⇌H＋＋A－，如：CH3COOH：Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)；一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH⇌B＋＋OH－，如：NH3·H2O：Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)。c(A）、c(B十）、c(HA）和c(BOH）均为达到电离平衡后各粒子在溶液中的浓度值K值越大，电离能力越强，相应弱酸(或弱碱)的酸(或碱)性越强。【展示】几种弱酸和弱碱的电离平衡常数（25℃）多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用K1、K2等来分别表示。例如，如H2S在水溶液中分两步电离，电离常数表达式分别为Ka1＝eq\f(cH＋·cHS－,cH2S)、Ka2＝eq\f(cH＋·cS2－,cHS－)。电离常数的大小：Ka1≫Ka2；多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。影响因素：1）内因：弱电解质的本性。电解质越弱，Ka（或Kb）越小,越难电离，酸(碱)的酸(碱)性越弱。【展示】醋酸和HCN的电离平衡常数【生】酸性：CH3COOH＞HCN【展示】pH计测定不同温度下0.05mol/L醋酸的pH，实验结果：【生】外因：只与T有关，T越大，Ka（Kb）越大。【讲解】越热越电离应用：1、根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。2、根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，一般符合相同条件下“强酸（碱）制弱（碱）”规律。例：已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka=1.77×104，HCN：Ka=4.9×1010，H2CO3：Ka1=4.4×107，Ka2=4.7×1011，则以下反应不能自发进行的是________(填字母)。a．HCOOH＋NaCN=HCOONa＋HCNb．NaHCO3＋NaCN=Na2CO3＋HCNc．NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3d．2HCOOH＋CO32=2HCOO－＋H2O＋CO2↑e．H2O＋CO2＋2CN－=2HCN＋CO32【生】be3、根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。例：若将0.1mol/L醋酸加水稀释，使其溶质的浓度变为原来的0.5倍，你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗？判断依据1越稀越电离判断依据2借助电离常数进行判断Q＜Ka4、根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)增大。【展示】醋酸电离达到平衡时（25℃），实验测定的溶液中各种微粒的浓度表：电离度：1、概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，可用弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值来表示电离的程度，简称为电离度，通常用符号α表示。2、数学表达式α＝eq\f(已电离的弱电解质浓度,弱电解质的起始浓度)×100%3、意义：表示弱电解质在水中的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。4、电离度的影响因素内因（决定因素）——弱电解质本身的性质外因——随温度升高而增大——随浓度增大而减小电离度与化学平衡的转化率类似。【展示】用电导率传感器测得的20mL冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率变化曲线，发现在稀释过程中电导率出现先增大后减小的现象，请尝试解释原因。电离常数的计算——三段式法例：25℃amol·L－1的CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋起始浓度/(mol·L－1)a0 0变化浓度/(mol·L－1)xx x平衡浓度/(mol·L－1)a－x x x则Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(x2,a－x)≈eq\f(x2,a)。注意由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(a－x)mol·L－1一般近似为amol·L－1。例：在某温度时，溶质的物质的量浓度为0.2mol·L−1的氨水中，达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10−3mol·L−1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。【生】独立完成计算一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元弱酸大多【课堂小结】师生共同完成。一、电离常数表达式二、电离常数影响因素内因：由物质本性决定；外因：同一弱电解质的稀溶液，只受温度影响三、电离常数作用意义：比较弱电解质的相对强弱借助Q与K的关系，判断电离平衡移动方向计算相关粒子的浓度【课堂练习】1．常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是()A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大答案B2．下列关于盐酸与醋酸两种