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    《电离平衡》第三课时课件PPT+教学设计

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    人教版高中化学选择性必修1

    电离平衡第三课时 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)、 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。

     

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