师:同学们,大家好。前面我们共同学习了以化学反应为研究对象,关于化学反应速率和化学平衡的有关知识。今天,我们一起学习和研究水溶液中电解质的电离行为。关于电解质,相信同学们并不陌生,它指的是在熔融状态下或水溶液中能够导电的化合物,例如盐酸、醋酸、氢氧化钠。那么,它们在水溶液中的电离行为是怎样的呢?今天这节课,我们一起来学习第三章第一节——弱电解质的电离。同学们请看大屏幕,在生活中,你们见过洁厕灵和白米醋这两种物品吗?洁厕灵主要成分是盐酸,用于卫生洁具的清洁;白米醋主要成分是醋酸,可食用还能去除水垢。为什么不同的酸用途不一样呢?下面让我们一同来看探究实验。体积相同、溶质物质的量浓度相同的盐酸和醋酸,与形状大小相同的镁条反应。请同学们仔细观察实验现象。

  (老师在讲台上,将等量镁条分别投入装有等体积等浓度盐酸和醋酸溶液的两支试管中)

  师:从实验中,同学们观察到大小相近的镁条分别放入等浓度的盐酸和醋酸溶液中,前者反应更剧烈,后者反应较慢。这一现象说明了什么呢?

  生1:根据上一章学习的反应速率知识和以前学过的离子反应分析,可能是两者中氢离子浓度不同造成的。

  生2:盐酸和醋酸虽然浓度相同,但阴离子不一样,好像氯离子能加快金属和酸反应。

  师:两位同学说的都有道理,看来这个实验还不能说明两溶液中氢离子浓度不同。那么,我们如何设计实验来证明两溶液中氢离子浓度的大小呢?下面让我们来看实验探究。用pH计分别测定浓度相同的盐酸和醋酸的pH。同学们请看,桌面上放置着两只烧杯,装有相同体积、浓度均为1摩尔每升的盐酸和醋酸。下面老师用pH计来测定溶液的pH。

  (老师操作pH计测量)

  师:我们读出1摩尔每升盐酸的pH等于0,1摩尔每升的醋酸pH等于2.4。这表明1摩尔每升盐酸能够完全电离出1摩尔每升的氢离子,盐酸完全电离,而醋酸的pH比盐酸大。初中化学我们学过,pH越大,酸性越小。以上实验说明,同浓度的盐酸和醋酸氢离子浓度不同,盐酸中的氢离子浓度大于醋酸的氢离子浓度,这是为什么呢?让我们一起从微观进行分析。请同学们看这样两幅图,从图中可以看出,盐酸中只有氢离子和氯离子,没有氯化氢分子,而醋酸中有氢离子、醋酸根离子,还有很多醋酸分子,这说明了什么呢?回想我们前面学习离子反应的时候,镁和盐酸反应是直接和氢离子反应,而镁和醋酸反应时,方程式中出现的是醋酸分子。

  生:氯化氢在水中是完全电离,醋酸在水中未完全电离。

  师:对,以上说明了氯化氢在水中是完全电离,我们用等号来表示电离方程式。而醋酸在水中未能完全电离,我们把像氯化氢这样在水中能够完全电离的电解质叫强电解质,把醋酸这种在水中未能完全电离的电解质叫做弱电解质。本节课的第一个问题——强电解质。什么叫强电解质呢?在水中能完全电离的电解质,如强酸、强碱、大多数盐等;弱电解质,在水中只有部分电离的电解质,如弱酸、弱碱、水等。那么醋酸的电离如何用化学符号来表示呢?本节课的第二个内容——弱电解质的电离。把醋酸溶于水的一瞬间,醋酸还未电离,其分子浓度最大。随着电离进行,醋酸分子减小,氢离子和醋酸根离子浓度增大,同时氢离子和醋酸根离子也会结合成醋酸。对于弱电解质的电离,我们用可逆符号来表示。如图是弱电解质电离过程中反应速率随时间的变化,电离初始,弱电解质电离成离子的速率随着溶液里弱电解质浓度的减小而减小,同时因离子浓度逐渐增大,结合成分子的速率则不断增大。经过一段时间,两者的速率相等,达到电离平衡状态。什么叫做电离平衡状态呢?

  生:在一定条件下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。

  师:在前面的化学平衡章节中,我们学习了有关理论知识,同学们,你能用化学平衡理论知识推测出电离平衡有哪些特征吗?

  生:用五个字概括:逆、等、动、定、变。“逆”指弱电解质的电离是可逆的;“等”指达到电离平衡时,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等;“动”指电离平衡是动态平衡,达到电离平衡时,分子电离成离子和离子结合成分子的反应并没有停止;“定”指达到电离平衡时,分子和离子共存,浓度不再发生变化;“变”指外界条件改变时,电离平衡发生移动。

  师:同学们,你们记住了吗?下面请同学们思考这一题。利用化学平衡理论分析一元弱酸、一元弱碱的电离平衡过程及微粒的浓度变化。一元弱酸电离过程中体系各粒子浓度的变化是怎样的呢?请同学们思考。

  生:当一元弱酸初溶于水时,离子浓度最小,分子浓度最大;达到电离平衡前,离子浓度变大,分子浓度变小;达到电离平衡时,离子和分子浓度不再发生变化。

  师:你答对了吗?让我们再来看一元弱碱电离过程中体系各离子浓度的变化又是怎样的?请同学们思考。

  生:当等体积等浓度的离子溶液相混合时,离子浓度最大,分子浓度最小;达到电离平衡前,离子浓度变小,分子浓度变大;达到电离平衡时,离子和分子浓度不再发生变化。

  师:你答对了吗?同学们,电离平衡的影响因素有哪些?本节课的第四个问题。关于影响因素,我们分为内因和外因。内因指的是电解质本身的性质,这是决定因素。同学们,你能想到哪些外在因素呢?请同学们看这样一个实验。在盛有40毫升0.05摩尔每升的醋酸溶液的烧杯中,一次性加入0.01摩尔的醋酸铵固体,用pH传感器得出以时间为横轴,pH为纵轴的曲线。同学们,刚刚我们学习了强弱电解质,醋酸铵是强电解质,那么它在水溶液中应该是完全电离出醋酸根离子和铵根离子。而且老师告诉同学们,醋酸铵的水溶液本身是显中性的,那么请同学们思考,你能根据所学知识分析预测曲线变化吗?请同学们思考。

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《高2下册人教版化学 第三单元 第一节 弱电解质的电离 逐字稿-4,067字 第3版》.docx
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