2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第三章電離平衡第一節(jié)電離平衡(第二課時(shí))

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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第三章 電離平衡 第一節(jié)電離平衡(第二課時(shí)) [引言]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電解質(zhì)的強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,并且已經(jīng)知道弱電解質(zhì)的溶液中,既有分子,又有離子,下面我們就來共同學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)的電離平衡的有關(guān)知識(shí)。 [設(shè)疑]一定量的鹽酸與足量的鋅反應(yīng),生成H2的量取決于什么因素? [生]取決于鹽酸中HCl的物質(zhì)的量 [師]那么氫離子濃度相同,溶液體積也相同的鹽酸和醋酸分別與過量的鋅反應(yīng),最后生成的H2是否一樣多? [生甲]一樣多 [生乙]醋酸多 [師]誰的回答正確呢?等我們學(xué)完電離平衡的知識(shí)之后自然就會(huì)明白。下面我們就以醋酸為例,說一說什么叫電離平衡。 [

2、板書]二、弱電解質(zhì)的電離平衡 [板書]1.概念 [問題探究]CH3COO-和H+在溶液中能否大量共存? [生]不能。 [師]我們知道,醋酸加入水中,在水分子的作用下,CH3COOH會(huì)電離成CH3COO-和H+,與此同時(shí),電離出的CH3COO-和H+又會(huì)結(jié)合成CH3COOH分子,隨著CH3COOH分子的電離,CH3COOH分子的濃度逐漸減小,而CH3COO-和H+濃度會(huì)逐漸增大,所以CH3COOH的電離速率會(huì)逐漸減小,CH3COO-和H+結(jié)合成CH3COOH分子的速率逐漸增大,即CH3COOH的電離過程是可逆的。 電離(或稱離子化) 結(jié)合(或稱分子化) [副板書]CH3CO

3、OH CH3COO-+H+ [接著講述]在醋酸電離成離子的同時(shí),離子又在重新結(jié)合成分子。當(dāng)分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成分子的速率時(shí),就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。這一平衡的建立過程,同樣可以用速率—時(shí)間圖來描述。 [投影] 弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)建立示意圖 [師]請同學(xué)們根據(jù)上圖的特點(diǎn),結(jié)合化學(xué)平衡的概念,說一下什么叫電離平衡。 [學(xué)生敘述,教師板書]在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合生成分子的速率相等時(shí),電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。 [師]電離平衡也屬于一種化學(xué)平衡,

4、那么化學(xué)平衡狀態(tài)有何特征?可以用哪幾個(gè)字概括? [生]逆、等、動(dòng)、定、變。 [師]電離平衡狀態(tài)同樣具有這些特征,下面請同學(xué)們討論一下,這五個(gè)字應(yīng)用到電離平衡狀態(tài)分別指什么? [板書]2.特征:逆、等、動(dòng)、定、變。 [學(xué)生討論后回答]逆:弱電解質(zhì)的電離;等:達(dá)電離平衡時(shí),分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等;動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,即達(dá)電離平衡時(shí)分子電離成離子和離子結(jié)合成分子的反應(yīng)并沒有停止;定:達(dá)電離平衡時(shí),離子和分子共存,其濃度不再發(fā)生變化;變:指電離平衡也是一定條件下的平衡,外界條件改變,電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。 [師]哪些條件改變可引起化學(xué)平衡移動(dòng)? [生]濃度、溫度、壓強(qiáng)。

5、[師]平衡移動(dòng)的方向是如何確定的? [生]根據(jù)勒夏特列原理。 [講述]勒夏特列原理不僅可用來判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向,而且適用于一切動(dòng)態(tài)平衡,當(dāng)然也適用于電離平衡。 [問題探究]像我們剛才提到的體積相同,氫離子濃度相同的鹽酸和醋酸分別與足量的鋅反應(yīng),最后醋酸放出H2多,是與醋酸存在電離平衡有關(guān)的,請同學(xué)們想一想如何從電離平衡的移動(dòng)去解釋? [生]由于醋酸存在電離平衡,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中氫離子濃度降低,使電離平衡正向移動(dòng),未電離的醋酸分子繼續(xù)電離,結(jié)果CH3COOH提供的H+的總物質(zhì)的量比HCl多,所以放出H2比鹽酸多。 [師]那么反應(yīng)起始時(shí)哪種酸與鋅反應(yīng)速率快?為什么? [生]一

6、樣快。因?yàn)闅潆x子濃度相同 [師]反應(yīng)過程中速率是否仍相同? [學(xué)生討論后回答]不相同。 [師]為什么? [生]因?yàn)镠Cl不存在電離平衡,CH3COOH存在電離平衡,隨著H+的消耗,CH3COOH的電離平衡發(fā)生移動(dòng),使H+得到補(bǔ)充,所以CH3COOH溶液中H+濃度降低得比HCl中慢,所以CH3COOH在反應(yīng)過程中速率較快。 [講述]弱電解質(zhì)電離的過程是一個(gè)吸熱過程,溫度改變也會(huì)引起平衡移動(dòng),請同學(xué)們討論以下問題: [投影]在氨水中存在下列電離平衡: NH3·H2O +OH- 下列幾種情況能否引起電離平衡移動(dòng)?向哪個(gè)方向移動(dòng)? ①加NH4Cl固體 ②加NaOH溶液

7、 ③加HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加熱 ⑥加水 ⑦加壓 [答案]①逆向移動(dòng) ②逆向移動(dòng) ③正向移動(dòng) ④正向移動(dòng) ⑤正向移動(dòng) ⑥正向移動(dòng) ⑦不移動(dòng) [講述]加水時(shí),會(huì)使單位體積內(nèi)NH3·H2O分子、、OH-粒子數(shù)均減少,根據(jù)勒夏特列原理,平衡會(huì)向粒子數(shù)增多的方向,即正向移動(dòng)。但此時(shí)溶液中的及OH-濃度與原平衡相比卻減小了,這是為什么呢?請根據(jù)勒夏特列原理說明。 [生]因?yàn)楦鶕?jù)勒夏特列原理,平衡移動(dòng)只會(huì)“減弱”外界條件的改變,而不能“消除”。 [師]對,看來大家對勒夏特列原理已掌握得很好。在稀釋時(shí),電離平衡正向移動(dòng)使和Cl-濃度增大,但溶液體積的增大使和Cl-濃度

8、降低,稀釋使體積增大占了主導(dǎo)地位,因此濃度減小。綜合上述,我們可以總結(jié)出影響電離平衡的因素主要有哪些? [學(xué)生回答,教師板書]3.影響因素: ①濃度 ②溫度 [師]從本節(jié)課內(nèi)容來看,強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)除電離程度不同外,還有何不同之處? [生]強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡,弱電解質(zhì)存在電離平衡。 [師]由于弱電解質(zhì)存在電離平衡,因此弱電解質(zhì)的電離方程式的書寫與強(qiáng)電解質(zhì)不同。 [板書]4.電離方程式的書寫 [講述]弱電解質(zhì)的電離應(yīng)該用“ ”而不能用“====”,而且多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,要分步寫其電離的方程式,如H2CO3的電離: [副板書]H2CO3 H+

9、+HCO HCO H++CO [師]下面請同學(xué)們寫出以下幾種物質(zhì)在水溶液中的電離方程式,在書寫時(shí)一定要先判斷該物質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)。 [投影]①H2S ②NaHCO3 ③NaHSO4 ④HClO 答案:①H2S H++HS- HS- H++S2- ②NaHCO3====Na++HCO HCO H++CO ③NaHSO4====Na++H++SO ④HClO H++ClO- [小結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了弱電解質(zhì)的電離平衡,并進(jìn)一步理解了勒夏特列原理的應(yīng)用。 [布置作業(yè)]P57一、2。3 二

10、 三 四 板書設(shè)計(jì) 二、弱電解質(zhì)的電離平衡 1.概念:在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合生成分子的速率相等時(shí),電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。 2.特征:逆、等、動(dòng)、定、變。 3.影響因素:①濃度, ②溫度。 4.電離方程式的書寫 教學(xué)說明 關(guān)于弱電解質(zhì)電離平衡的建立與電離平衡的移動(dòng)是本節(jié)的重點(diǎn),但學(xué)生在學(xué)習(xí)了第二章“化學(xué)平衡”之后來學(xué)習(xí)“電離平衡”并不會(huì)感到困難,因此在講電離平衡的建立和電離平衡移動(dòng)時(shí),以學(xué)生討論、自學(xué)為主,教師只起啟發(fā)、引導(dǎo)作用,通過電離平衡的學(xué)習(xí),使學(xué)生充分理解動(dòng)態(tài)平衡的共同特點(diǎn),并掌握勒夏特列原理在各

11、種動(dòng)態(tài)平衡中的應(yīng)用,以培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力。 參考練習(xí) 1.實(shí)驗(yàn)中擬用一定質(zhì)量的鋁片跟足量的稀硫酸溶液反應(yīng)制備一定體積的氫氣。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題:鋁與硫酸反應(yīng)的速率太快,不利于實(shí)驗(yàn)操作。為使問題得到較好的解決,下列措施可行的是( ) A.將鋁片分割成若干小塊 B.將硫酸溶液換成同物質(zhì)的量濃度的硝酸溶液 C.向硫酸溶液中加入適量的水 D.向硫酸溶液中加入適量的醋酸鈉 答案:CD 2.如圖所示的試管中盛的是較濃的氨氣,氨氣中因加有酚酞而顯淺紅色 (1)對試管以熱水浴的方式加熱,觀察試管中的溶液,結(jié)果是

12、 ` (有現(xiàn)象就寫明現(xiàn)象的內(nèi)容,無現(xiàn)象就寫明無現(xiàn)象的原因)。 (2)將加熱后的試管放入約20℃的水中冷卻,觀察現(xiàn)象,試管中的溶液里有明顯的現(xiàn)象,它是 。 解析:如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)密閉的裝置,在其中存在下列平衡狀態(tài): NH3(g) NH3 (aq)+H2O(1) NH3·H2O (aq) NH(aq)+OH-(aq) 綜合氨水的揮發(fā)性(易揮發(fā)出NH3)和勒夏特列原理,可知:加熱后平衡向左移動(dòng),氨水中的OH-濃度減小,氨水的三性減弱;冷卻后平衡向右移動(dòng),氨水中OH-濃度增大,溶液的堿性增強(qiáng)。 答案:(

13、1)溶液的淺紅色漸漸褪去 (2)溶液由無色逐漸變?yōu)闇\紅色 3.比較下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答問題并填空 有兩支試管a、b,分別裝有等量的Na2CO3固體,往a、b兩試管中分別加入同濃度、同體積的稀HCl和稀醋酸,直到Na2CO3全部反應(yīng)完,回答下列問題: (1)a、b兩試管中的反應(yīng)現(xiàn)象: 相同點(diǎn)是 ① 不同點(diǎn)是 ② ,原因是 ③ 。 (2)a、b兩試管中生成氣體的體積 ④ ,原因是 ⑤ 。 答案:(1)①Na2CO3固體溶解,有氣體放出。②加HCl的反應(yīng)快,加CH3COOH的反應(yīng)慢。③HCl是強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,溶液中H+濃度大,CH3COOH是弱電解質(zhì),部分電離,H+濃度小,所以HCl比CH3COOH反應(yīng)快。 (2)④相等。⑤根據(jù)化學(xué)方程式:Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+2CH3COOH====CH3COONa+H2O+CO2↑,等量的Na2CO3全部溶解需消耗等量的H+,放出等量的CO2,雖然開始HCl中H+濃度比醋酸中大,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),最后電離出H+總量與HCl相同。

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