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《电离平衡》公开课教学设计【化学人教版高中(新课标)】.docx

1、第1节 电离平衡 教材分析本节是水溶液中的离子反应与平衡知识的开篇,是本章的一个重点,也是整个高中化学教学的重点之一。从教材的体系看,它在中学化学反应原理的学习中起到了承前启后的作用。“承前”是指本节内容既是初中所学有关酸、碱、盐的概念及必修1中电离知识的深化,同时又是本书第二章化学平衡理论知识的应用、延伸和拓展;“启后”是指弱电解质的电离是研究物质在水溶液中的行为的重要环节,是学生后面学习水的电离和盐类水解、电解等知识的基础和铺垫,体现了化学理论的重要指导作用。 学情分析知识基础方面:在初中和必修1教材中,学生已学过有关酸、碱、盐及其电离知识,同时通过对本教材第二章化学平衡理论知识的学习,学

2、生也普遍具有了研究的热情。实验能力方面:学生初步具备设计简单化学实验方案的能力,能够合作完成实验探究,具备一定的观察、分析、质疑和表达能力。认知心理方面:学生已经习惯了新教材的学习思路和学习方法,已具备一定的化学科学思维基础。但作为新学知识,学生可能对一些概念、理论的理解上有困难。 教学目标1.能描述弱电解质在水溶液中的电离过程,了解酸碱电离理论。2.了解电离平衡常数及其意义。3.了解强电解质和弱电解质与其结构的关系。 教学重难点强弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。 教学过程一、导入新课【复习提问】电解质、非电解质的概念是什么?电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。非电解质:在水溶

3、液中和熔融状态下不能够导电的化合物。2.为什么电解质在水溶液中或熔融状态下能够导电?电解质在溶于水或受热熔融时,能够离解成自由移动的离子。【过渡】酸、碱、盐都是电解质,在水溶液中都能电离出离子。不同电解质的电离程度是否有区别呢?二、讲授新课【板书】第一节弱电解质的电离教学环节一:强弱电解质【实验探究】分别试验等体积、等浓度的盐酸,醋酸溶液与等量镁条反应,并测这两种酸的pH。1 molL-1 HCl 溶液1 molL-1 CH3COOH 溶液与镁条反应的现象剧烈缓慢溶液的pH0(小)2.4(大)结论c(H)大c(H)小【交流研讨1】1.为什么相同浓度的盐酸和醋酸溶液中的H浓度不同?2.如何理解醋

4、酸的部分电离?(已知信息:向醋酸溶液中加入CH3COONH4固体,溶液的H浓度变小。)3.盐酸的电离也有电离平衡吗?应如何证明?4.盐酸中主要存在哪些微粒?醋酸溶液中呢?【师生互动1】1.盐酸和醋酸的电离程度不同。2.向醋酸溶液中加入CH3COONH4固体,溶液的H浓度变小。说明醋酸在溶液中存在电离平衡,即醋酸没有完全电离。3.向1 molL-1 HCl溶液中加入NaCl固体,再测其pH,若pH不变,则可证明盐酸不存在电离平衡。盐酸在水中的电离示意图醋酸在水中的电离示意图溶液溶液里的粒子H2O、H、Cl-H2O、CH3COOH、H、CH3COO-【交流研讨2】强弱电解质的比较强电解质弱电解质定

5、义在水溶液中能够全部电离的电解质在水溶液中部分电离的电解质物质类别强酸、强碱、大部分盐弱酸、弱碱、水电离特点完全电离,不可逆,无电离平衡部分电离,可逆,存在电离平衡电离方程式HCl=H+Cl-CH3COOHH+CH3COO-溶液中溶质微粒的形式水合离子分子、水合离子(设计意图:本知识点的教学起到了承上启下的作用,首先,通过对必修1中电解质概念的复习,引出电离的概念,再通过探究实验,让学生认识电解质有强弱之分;然后,通过分析盐酸、醋酸溶液中存在的粒子,自然引出弱电解质存在电离平衡,即对下一知识点的学习作了很好的铺垫。)【当堂检测1】请将下列物质按要求分类:H2SO4、CO2、NaOH、BaSO4

6、、NH3、SO2、NH3H2O、C2H5OH。电解质:H2SO4、NaOH、BaSO4、NH3H2O非电解质:CO、NH3、SO2、C2H5OH强电解质:H2SO4、NaOH、BaSO4弱电解质:NH3H2O【过渡】写出醋酸的电离方程式并试图画出醋酸在电离过程中正、逆反应速率随时间的变化关系图。CH3COOHCH3COO-H+CH3COO-H+CH3COOHCH3COOHCH3COO-H+【交流研讨3】根据教材图3-3及前一章所学的化学平衡理论,分析一元弱酸(设化学式为HA)、一元弱碱(设化学式为 BOH)的电离过程,并完成下列问题:1.写出弱酸、弱碱的电离方程式。HAA-H+BOHB+OH-

7、2.填写下表中的空白。HA电离过程中体系各粒子浓度的变化c(H+)c(A-)c(HA)HA初溶于水0(最小)0(最小)最大达到电离平衡前变大变大变小达到电离平衡时不变不变不变生成一元弱碱BOH 过程中体系各粒子浓度的变化c(B+)c(OH-)c(BOH)等体积等浓度的B+、OH-溶液相混合时最大最大最小达到电离平衡前变小变小变大达到电离平衡时不变不变不变【师生互动2】1.电离平衡状态:在一定条件下(如温度、浓度等)的弱电解质的溶液中,弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等,溶液中各分子、离子的浓度保持不变的状态。2.电离平衡状态的特征:逆:弱电解质的电离是可逆过程。等:v(

8、电离)=v(结合)动:动态平衡定:溶液里离子浓度、分子浓度保持不变变:当支持电离平衡状态的条件改变时,电离平衡会发生移动【当堂检测2】请写出下列电解质的电离方程式:(1) NH3H2O:NH3H2ONH4+ OH-(2) HClO:HClOH+ClO-(3) H2SO3:H2SO3H+HSO3-;HSO3-H+SO32-(4) Fe(OH)3: Fe(OH)3Fe3+3OH-(5) Ba(OH)2:Ba(OH)2 = Ba22OH-(6) NaHCO3:NaHCO3 = Na+HCO3-;HCO3- H+ CO32-(7) NaHSO4:NaHSO4 = Na+H+SO42-(8) Al(OH

9、)3:AlO2-H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-【师生归纳1】电解质电离方程式的书写方法:(1)强电解质的电离一步完成,如:HCl=H+Cl-Ba(OH)2=Ba2+2OH-(2)多元弱酸的电离分步进行,以第一步电离为主,一级比一级难电离,如:H3PO4H+H2PO4- (较易)主要H2PO4-H+HPO42- (难)次要HPO42-H+PO43- (更难)次要(3)多元弱碱的电离分步进行,一步表示,如:Fe(OH)3Fe3+3OH-【过渡】电离平衡属于化学平衡的一种,已知化学平衡不仅受物质本身的性质影响,也受外界条件影响,那么影响电离平衡的因素有哪些呢?【师生归纳2】影响电离平衡的因

10、素:(1)内因:电解质本身的性质(通常电解质越弱,电离程度越小)(2)外因:温度(越热越电离)浓度(越稀越电离)同离子效应(加入与弱电解质电离所产生的离子相同的离子,电离平衡逆向移动)离子反应效应(加入能与弱电解质电离产生的离子发生反应的物质时,电离平衡正向移动)【交流研讨4】1.对0.1 molL-1 CH3COOH溶液改变条件,将对电离平衡产生怎样的影响?讨论完成下列表格。已知:CH3COOHCH3COO-H+改变条件平衡移动方向c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)电离常数加热正向增大增大减小增大通HCl逆向增大减小增大不变加 NaOH(s)正向减小增大减小不变加CH3COO

11、Na(s)逆向减小增大增大不变加CH3COOH正向增大增大增大不变加水正向减小减小减小不变2.对0.1 molL-1氨水改变条件,将对电离平衡产生怎样的影响?讨论完成下列表格。已知:NH3H2ONH4+ OH-改变条件平衡移动方向c(OH-)c(NH4+)c(NH3H2O)电离常数加热正向增大增大减小增大加NaOH(s)逆向增大减小增大不变通HCl正向减小增大减小不变加NH4Cl(s)逆向减小增大增大不变通NH3正向增大增大增大不变加水正向减小减小减小不变【过渡】可以用电离程度比较弱电解质的相对强弱,电离程度相对大小怎么比较?【科学视野】电离平衡常数(K)1.定义:对于一元弱酸 HAA-H+

12、Ka=cH+c(A-)c(HA)对于一元弱碱 MOHM+OH- Kb=cM+c(OH-)c(MOH)2.意义:K值越大,电离程度越大,相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。3.K值只随温度变化。【师生归纳3】一般K1K2K3,说明多元弱酸的电离主要以第一步为主,如:H2SH+HS- K1=1.310-7HS- H+S2- K2=1.310-15电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大,电离程度越大,酸性越强。相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO(设计意图:首先运用第二章学习的化学平衡理论的相关知识来分析弱酸、弱碱的电离平衡,从

13、而使学生认识弱电解质电离平衡的相关概念;然后再分析不同条件对醋酸及氨水电离平衡的影响,来强化弱电解质的电离平衡,既使学生复习了勒夏特列原理,又使其加深了对弱电解质的电离平衡的理解。)三、课堂小结1.电解质强电解质弱电解质电离平衡状态2.弱电解质的电离电离平衡状态的特征电解质电离方程式的书写影响电离平衡的因素电离平衡常数 板书设计第一节 电离平衡强电解质电解质弱电解质化合物电离非电解质电离平衡电离平衡常数影响因素(勒夏特列原理) 教学反思由于本节知识具有较强的理论性,比较抽象,为了便于学生理解,教材中编排了一些插图和表格,使知识形象、生动,以激发学生兴趣,降低学习的难度。本节最后设置的交流研讨,有利于发挥教师的主导作用和学生的主体作用,使学生积极参与教学活动,可以提高学生学习的积极性、主动性,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。但学生对于弱电解质的电离在实际生活中的应用的认识很模糊,因而应该多选取一些实例加以说明。

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