弱电解质的电离平衡常数教学设计

课 题 授课人 1. 课程标准： 了解电离常数的概念、表达式、影响因素 理解电离常数的意义 掌握电离常数的应用 2. 教材内容分析： 本节课是新课程人教版高中化学选修4第三章第一节《弱电解质的电离平衡》（第三课时），在学习了第二章化学平衡后，弱电解质的电离是接触水溶液平衡的第一个基础平衡，是学生在已有平衡的知识基础上进行迁移建构。对于电离平衡常数在水溶液这一章当中具有举足轻重的重要地位。首先，电离常数的相对大小是学生认识弱电解质电教材分析 离程度的一个很好的标准尺度，可以通过电离常数的大小让学生感受到一个事实——弱电解质的电离是微弱的。第二，电离常数可以很好的应用于常见弱酸、弱碱的强弱判断，可以在课堂上由学生通过设计探究实验得出酸性强弱结论，再回到实验数据来进行科学解释，科学理论与科学实践相结合。第三，电离平衡常数的学习与运用有助于第二节课程水的电离程度是极其微弱的一个解释，第三节盐类的水解中水解程度“越弱越水解”的“越弱”的理解，帮助学生利用弱电解质的电离常数和水的离子积来共同推导水解平衡常数。因此弱电解质的电离常数在本章中起到了一个承前启后的重要作用，是理论教学中的一个重点和难点。其中学生学习难度比较大的应该是对于弱电解质的电离常数的应用。 由于学生连续学了两章全新的理论知识，这些知识没有元素化合物的知识形象，且难度也较大，这时学生心理上难免会产生一定的疲倦感和畏惧感。 学生分析 学习本节内容前，学生已经对离子反应，强弱电解质的电离，化学平衡的建立，弱电解质的电离平衡等知识有了一定的基础，可以类比第二章化学平衡常数迁移至弱电解质的电离常数进行新知识建构。 弱电解质的电离平衡常数 课 型 授课班级 新授课 高二（4）班 （人教版选修4）

【知识与技能】 （1） 了解弱电解质的电离常数的概念、表达式 （2） 理解电离常数的影响因素与意义 （3）掌握电离常数的应用 【过程与方法】 教学目标 提出问题→分析讨论→抽象概括得出结论→交流应用的探究方法→解决实际计算问题。 【情感态度价值观】 （1） 通过实验数据的处理，养成实事求是、尊重事实的科学态度； （2） 在建立新概念的过程中，树立辨证统一分析问题的思维模式； 教学重点 教学难点 教学媒体 电离常数的应用水的电离、水的离子积、氢离子和氢氧根离子的简单计算 电离常数判断酸性强弱及变式训练、有关电离常数的计算 多媒体、学生演示实验 【教学过程】

板块一：课前回顾

1、请写出CH3COOH的电离方程式：

2、在CH3COOH溶液中分别加入少量下列物质，对CH3COOH的电离平衡各有什么影响？ 加入的物质 冰醋酸 醋酸钠固体 NaOH固体 平衡移动方向 C（CH3COOH） C（H+） C（CH3COO-） H2O （设计意图：在前一节课学习了弱电解质的电离是可逆的，可以建立平衡，以及深入分析了影响弱电解质电离平衡的因素之后，在学习电离常数之前，先进行上一节已学新知识的巩固应用）

板块二：电离常数表达式

一、 电离常数（K）表达式

1、概念：在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离出的各离子

与未电离的分子的 的比值是一个常数。 2、表达式：（以醋酸为例）K= （设计意图：类比第二章化学平衡常数，学生很快的类比迁移至电离常数的概念和表达式）【练一练】

1、请写出HClO、H2S的电离常数表达式

（提示：分子中含有两个或两个以上可电离H+的多元弱酸的电离是分步进行的。）

（设计意图：对电离常数的表达式进行巩固训练，同时通过题目提出多元弱酸分步电离对应多个电离常数）

板块三：电离常数的影响因素

二、 电离常数的影响因素

【自主思考】

1、两种酸HA与HB的电离常数为K1、K2，若K1

2、观察下表，你能得出什么结论？ 25℃时不同浓度的醋酸溶液中的电离常数 溶液浓度（mol/L） 0.2 0.1 0.001 K 1.75×10-5 1.75×10-5 1.75×10-5 不同温度下0.1mol/LCH3COOH的电离常数（不考虑醋酸的挥发） 温度(℃) 0 10 20 K 1.657×10-5 1.729×10-5 1.753×10-5

结论一： 结论二： （设计意图：由第二章化学平衡常数的意义是可以反映出化学反应进行的限度迁移至电离常数可以反映酸性强弱，由学生进行自主思考。通过表格所提供的两组数据来由学生自行观察总结出电离常数的影响因素）

【练一练】

2、下列说法正确的是（ ）

A.电离平衡常数受溶液浓度的影响

B.电离平衡发生移动，电离平衡常数一定改变

C.电离常数大的酸溶液中C(H+)一定比电离常数小的酸溶液中大 D.电离常数的大小首先由物质的性质决定，外因受温度影响

（设计意图：设计与知识点相匹配的对应练习帮助学生对所学知识进行及时巩固训练） 板块四：电离常数的应用

三、 电离常数的应用

【想一想】你能快速比较下述几种常见弱酸的酸性强弱吗？（25℃） 弱酸 H2SO3 H3PO4 H2S H2C2O4 HCN 电离常数K（25℃） 弱酸 K1=1.54×10-2 K1=7.1×10-3 K1=9.1×10-8 K1=5.4×10-2 K=6.2×10-10 HClO C6H5OH(苯酚) H3BO3 CH3COOH H2CO3 电离常数K（25℃） K=2.98×10-8 K=1.0×10-10 K=5.8×10-10 K=1.75×10-5 K1=4.4×10-7 酸性由强到弱顺序：

结论：①

②

（设计意图：通过表格数据呈现来比较酸性强弱和电离常数大小的关系，强化这一知识点） 【实验设计】

请设计实验证明CH3COOH、H2CO3、H3BO3的酸性强弱。

（可供选择的药品：1mol/L醋酸溶液、饱和硼酸溶液、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液） 请根据所提供药品（可不用全部用完）完成下列实验内容： 实验步骤 实验现象 1、取约2mL浓度为1mol/L的醋酸和饱和硼无 酸溶液倒入两支试管中 2、再往两支试管中滴加等浓度 溶液，醋酸的试管中 气泡产生 观察现象。 硼酸的试管中 气泡产生 三者酸性由强到弱顺序： （设计意图：利用电离常数大小反映酸性强弱的这一正相关知识点，提供药品，由学生小组动脑完成验证性探究实验设计并上台来展示，提升实验动手能力）

【练一练】

3、在25 ℃时，相同浓度的几种酸的电离平衡常数如下表左边所示，请完成右侧填空： 弱酸 HNO2 HCOOH HCN H2CO3 K 4.6×104 －－1.8×104 6.2×10－10 －K1=4.3×107 －K2=5.6×1011 氢离子的浓度最大的是__________， 未电离的溶质分子浓度最大的是__________, 四者的酸性由强到弱顺序是_________________。 4、 已知H2S的两步电离常数（25℃）K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 ，请回答下列问题： （1） H2S溶液中存在哪些阴阳离子？ （2） 试比较这些离子的浓度大小？

（设计意图：第3题是针对电离常数、电离程度和酸性强弱的再一次强化训练；第4题则是分步电离强弱的变式体现：水溶液中的主要存在离子浓度大小比较）

【拓展应用】

CH3COOH稀溶液加水稀释，对CH3COOH的电离平衡有什么影响？（提示：请从电离常数角度解释）

（设计意图：考察的是延伸的一个知识点，浓度商和电离常数的比较应用于电离平衡移动，设在此处，拓宽了电离常数的应用范围，为学生提供了电离平衡移动的有一个解题路径） 【巩固练习】

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1、25 ℃时，K(CH3COOH)=1.75×105

(1)向0.1mol/L醋酸溶液中加入一定量1mol/L盐酸时，上式中的数值是否发生变化？为什么？

(2)若醋酸的起始浓度为0.010mol/L，平衡时c(H+)是多少？ (3)醋酸的电离度是多少？

注：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近视为仍等于0.010mol/L。 电离度即指醋酸分子电离出CH3COO-和H+的程度

2、0.10mol/LHA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数K为（ ）

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A 1.0×105 B 1.0×107 C 1.0×108 D 1.0×109 3、根据下表提供的数据可知，在溶液中能大量共存的微粒是（ ） 化学式 电离常数 CH3COOH K=1.7×105 －HCN K=4.9×10－10H2CO3 K1=4.3×107 －K2=5.6×1011 － A H2CO3 、 HCO3- 、CN- 、CH3COO-

B HCO3- 、CO32-、CN- 、CH3COOH

C HCO3- 、CO32-、CN- 、HCN

D HCO3- 、HCN、CN- 、CH3COO- （设计意图：以上3题涉及电离常数的计算，科学上利用学生自己动手计算出来的结果再一次验证电离是微弱的，体现在电离程度上比较小，反应在电离常数的数值上也非常小。）