《电离平衡》第三课时课件PPT+教学设计

课题名

《电离平衡》第三课时

教材分析

电离平衡常数是在学习了化学平衡常数之后，可以进行类比学习。对于判断改变条件电离平衡的移动方向，解释越稀越电离等结论提供了理论依据。

教学目标

宏观辨识与微观探析：复习化学平衡常数，建立电离平衡常数的概念。

证据推理与模型认知：建构电离平衡常数模型，解释弱电解质在水溶液中发生的变化。

科学探究与创新意识：能应用电离平衡常数模型解决弱电解质在水溶液中电离平衡。

教学重点

 掌握电离平衡常数的概念，建构电离平衡常数模型。

教学难点

 掌握电离平衡常数的概念，建构电离平衡常数模型。

教学方法

讲解，举例

教学准备

教师准备：PPT

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.化学平衡常数：

教师：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)，当该反应在一定温度下达到平衡时：

化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物浓度无关。

对于吸热反应，升高温度，化学平衡常数增大。

学生：回顾化学平衡常数的定义和表达式。

[设计意图]通过回顾化学平衡常数的定义和表达式，引入电离平衡常数的学习。

二、探究新知

1.三、电离平衡常数

教师：1、定义：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数,用K表示。

Ka表示弱酸（acid）的电离平衡常数

Kb表示弱碱（base）的电离平衡常数

2．表示方法：

(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HA H＋＋A－，

可表示为

(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH B＋＋OH－，

可表示为

c(A -）、 c(B十）、 c(HA）和c(BOH） 均为达到电离平衡时各粒子在溶液中的浓度

(3)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：

H2CO3 H＋＋HCO3－ 

HCO3－ H＋＋CO32－

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。

由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。

3、影响弱电解质电离常数的因素

思考：类比化学平衡常数，对于给定的电解质，电离平衡常数大小与什么因素相关。

pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表：

升高温度电离平衡正向移动

电离常数大小受温度影响

K随温度变化不大，室温时不考虑温度对K的影响

4、电离平衡常数的应用

①比较弱电解质的相对强弱

K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。

酸性: H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO

多元弱酸Ka1≫Ka2，计算多元弱酸中的c(H＋)，或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。

②判断复分解反应能否发生：一般符合“较强酸制较弱酸”规律。

【实验3-2】向盛有2 mL 0.1 mol/L 醋酸的试管中加入等浓度 Na2CO3溶液，观察现象。能否推测出CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1 的大小？

2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa + H2O + CO2↑

现象：有无色气体产生

实验结论：酸性：CH3COOH ＞ H2CO3 Ka(CH3COOH) ＞ Ka1(H2CO3)

③比较溶液中离子浓度的大小

 例：磷酸的三步电离的电离常数，第一步 > 第二步 > 第三步。

在磷酸溶液中

 C(H+) > c(H2PO4-) > c(HPO42-) > c(PO43-) > c(OH-)

④判断电离平衡移动的方向

例：若将0.1 mol/L 醋酸加水稀释，使其溶质的浓度变为原来的一半 ，你能判断醋酸电离平衡移动的方向吗？

加水稀释，电离平衡向电离的方向移动

5、电离平衡常数的相关计算

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1.7×10－3 mol·L－1，试计算该温度下NH3·H2O的电离常数（Kb）。

例：已知25 ℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10−5，计算0.2mol·L−1的CH3COOH达到电离平衡时c(H)的浓度（提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等0.2mol·L−1mol/L。）

练习：25℃,H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8。将SO2通入以上氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时，溶液中的

c(SO32-)/c(HSO3-) =             

补充：利用平衡常数求电离度

例：取1 mL 2 mol/L 醋酸，加水稀释到10 mL，稀释后的溶液，酸的浓度和氢离子浓度分别为多少？(已知25 ℃时，CH3COOH的Ka＝1.75×10−5)

学生：练习：书写下列电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式：(1)CH3COOH的电离常数Ka=　　　　　　　

(2)NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　　　 

(3)H2CO3的电离常数Ka1=　　　　　　　Ka2=　　　　　　 

多元弱酸的分步电离一步比一步难，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H+的吸引力，使第二个H+电离困难得多；

b. 上一级电离出的H+对下一级电离有抑制作用。

练习：已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：

请回答下列问题：

(1)CH3COOH、H2CO3、HClO、HCO3-的酸性由强到弱的顺序为__________________________________。

(2)同浓度的CH3COO－、HCO3-、CO32-、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_____________________________。

[设计意图]学习电离平衡常数的相关概念，能进行简单计算。

板书设计

三、电离平衡常数

1、定义

2．表示方法

3、影响因素

4、应用

①比较弱电解质的相对强弱

②判断复分解反应能否发生

③比较溶液中离子浓度的大小

④判断电离平衡移动的方向

5、电离平衡常数的相关计算

课后作业

练习册上相关习题

教学反思

亮点：从化学平衡常数入手引入电离平衡常数的学习，采用对比的学习方法，通过举例详细讲解了电离平衡常数的应用和计算。

课堂教学建议：本节课内容是有关电离平衡常数的应用和计算，教师应针对考点举例帮助学生理解。