- 2021-08-07 发布 |
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文档介绍
高一化学教案:第12讲-电解质与电离平衡(一)
辅导教案 学员姓名: 学科教师: 年 级: 高一 辅导科目:化学 授课日期 ××年××月××日 时 间 A / B / C / D / E / F段 主 题 电解质与电离平衡(一) 教学内容 1.掌握电解质的基本概念,能准确区分电解质与非电解质、强电解质与弱电解质; 2.学习不同电解质的电离及电离方程式的书写。 [教学建议]:本环节采用“案例教学法”进行,学生根据上次课的课后作业“预习并查找资料分析HCl和NH3溶于水所形成溶液的不同,主要从溶质、溶液中的微粒、导电能力大小等方面进行比较,给出合理可靠的结论”,课堂由老师组织学生互动讨论,归纳总结,得出结论,教师要对学生的分析交流给出适当的指导,力求让学生自己总结出一些正确的规律、结论。同时老师需要对学生的各种发言、总结归纳等给出评价,并将得分记录在案,以便当堂课结束前给到学生综合表现的一个评价,得分高的在表扬的同时适当打压一下自我满足的势头,得分较低者则应从别的方面进行表扬,以免学生产生自卑心理。(限时15分钟) (以下分析讨论对比角度仅供参考,学生回答讨论角度合理即可,关键在于引发学生主动学习、总结归纳) 溶液 对比角度 溶质 主要微粒 导电粒子 导电能力 导电能力大小原因 是否为电解质 …… HCl NH3 [教学建议]:该部分内容学生已经学习过,建议采用教师“问题抢答+以教代学”形式进行,教师提出问题后,学生自由抢答,可以选择一些适当的题目让某些学生讲出来给另外的学生听,教师再对学生讲的进行补充和总结。学生回答正确则得分,不正确不得分。 一、电解质与非电解质 [教师提问]1、通过刚刚的问题探讨,哪位同学能准确说出电解质的定义呢?(若学生没有准确答出定义,老师可以引导学生再回答、或由其他学生进行补充完成) 电解质:在水溶液里或熔化状态下都能导电的化合物 叫做电解质。如氯化钠、硫酸铜等。 [教师提问]2、那是不是一个物质不是电解质就一定是非电解质呢? 非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物 叫做非电解质。如蔗糖。 归纳总结: (1)电解质与非电解质的根本区别是在水溶液中或熔化状态下能否电离。 (2)电解质、非电解质都是指化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 (3)电解质一定是指本身含有离子或能生成离子的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,不属于电解质,而是非电解质。如CO2、SO2、SO3、NH3等,但它们与水反应生成的产物是H2CO3、H2SO3、H2SO4、NH3·H2O本身能电离,是电解质。 【典型例题】 1、下列说法中正确的是 ( ) A.氯水能导电,所以氯气是电解质 B.碳酸钙难溶于水,所以它是非电解质 C.固体磷酸是电解质,所以磷酸在熔化状态下和溶于水时都能导电 D.明矾虽不能导电,但它属于电解质 【分析】氯水能导电,是因为Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸两种电解质,但Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,A项错误。碳酸钙难溶于水,但其溶于水的部分完全电离,所以碳酸钙是强电解质,B项错误。H3PO4是电解质,但H3PO4是共价化合物,在熔化状态下不能电离,所以不导电,C项错误。明矾固态时不导电,但其溶于水后完全电离,是强电解质.D项正确。 【答案】D 2、以下有关电解质的叙述正确的是( )。 A.某物质若不是电解质,它一定是非电解质 B.二氧化硫水溶液能导电,所以二氧化硫是电解质 C.氧化钠是电解质,氧化钠的水溶液能导电 D.在水溶液和熔化状态下都能导电的物质叫电解质 【分析】在水溶液或熔融状态下,本身能电离出离子而导电的化合物,叫做电解质。据此可知: 选项A错。纯净物可分为单质和化合物,不是电解质的物质,有可能是非电解质,也可能是单质。 选项B错。二氧化硫在水中本身无法电离,而是其与水反应生成亚硫酸发生电离,所以其水溶液(亚硫酸溶液)能够导电,但不能说二氧化硫或二氧化硫的水溶液是电解质。只能说二氧化硫跟水反应生成的亚硫酸是电解质。从结构上分析,二氧化硫不能产生离子,应属于非电解质。 选项C对。氧化钠本身是离子化合物,熔融的氧化钠能导电,所以氧化钠是电解质。氧化钠溶于水产生氢氧化钠,所以水溶液能导电。 选项D错。未讲清“物质”是化合物还是单质,熔融的金属如铜、铁都能导电,不能说铜、铁是电解质;另外,化合物在熔融状态或水溶液里,即只要一种情况下能导电就是电解质了。 二、电解质的电离与电离方程式 [教学建议]该部分内容由教师用“启发式教学法”引导学生进行回顾复习,总结归纳各种结论,并进行相关知识点的应用训练。 电解质的电离 1.电离 电解质在水溶液中或熔化状态下,离解产生自由移动离子的过程叫做电离。实际上,电解质在水中的溶解过程也是它的电离过程。 2.电离的条件 离子化合物电离条件是溶于水或熔融,共价化合物电离条件是溶于水。 强电解质和弱电解质 强电解质:在水溶液中或熔融状态下完全电离出离子的电解质。 弱电解质:在水溶液中不完全电离出离子的电解质称为弱电解质。 强电解质与弱电解质比较 分类 强电解质 弱电解质 结构特点 离子化合物和某些含极性键的共价化合物 某些含极性键的共价化合物 化合物类型 强酸、强碱和绝大多数盐类 弱酸、弱碱和极少数盐类 溶液中微粒存在形式 只存在电解质电离生成的离子,不存在电解质分子 存在电解质电离生成的离子,还有未电离的 电解质分子 电离程度 完全电离 部分电离 电离过程 不可逆,无电离平衡 可逆,存在电离平衡 实例 绝大多数的盐(包括难溶性盐); 极少数盐: 强酸:HCl、HNO3、H2SO4等; 强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等 弱酸:CH3COOH、H2CO3、HClO等; 弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等; 水也是弱电解质 [教学建议]:教师在此处要特别强调:判断强、弱电解质的依据是电解质溶于水后是否完全电离。电解质的强弱与其溶解性大小无关,比如BaSO4难溶于水,但其是强电解质,因为溶解了的非常少量的那部分BaSO4是完全电离的。 电解质的电离方程式 [教学建议]:该部分内容可以采用“纠错学习法”进行复习巩固,由教师先在黑板上写出一些典型的电解质、易错的电离方程式让学生在草稿纸上独立书写,然后交叉批改、相互纠错,共同学习并掌握书写电离方程式的关键点和易错点。 1、电离方程式概念:表示电解质电离的式子称为电离方程式。 2、电离方程式的书写: ①正确写出该物质的化学式。(尊重事实,用化合价检查正误) ②离解通常发生在正价与负价元素(或原子团)的连接处。 ③离子所带电荷数与该离子在化合物中的化合价数值相同,“+”“-”号相同,写出离子符号。(电离时,一般原子团不解离,不拆分) ④配平:在离子符号前填上适当的化学计量数,使阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等;使电离方程式左、右两侧的各元素的原子个数相等。 ⑤一般难电离(难溶于水)的物质不写电离方程式。(要求熟记常见酸、碱、盐的溶解性) 【注意】: (1)强电解质的电离用“→”,弱电解质的电离用“ ”。 (2)多元弱酸分步电离,需要分步书写电离方程式,而多元弱碱虽然也分步电离,但要按一步电离书写。例如: 硫化氢:H2S2H+ + HS- ,HS-H+ + S2- 氢氧化铝:Al(OH)3 Al3+ + 3OH-。 (3)强酸的酸式盐完全电离,弱酸的酸式盐只完全电离出酸式酸根离子和阳离子,而酸式酸根的电离是不完全的。例如: 硫酸氢钠:NaHSO4 → Na+ + H+ + SO42- 碳酸氢钠:NaHCO3 → Na+ + HCO3- , HCO3- H+ + CO32-。 3、部分强电解质的电离方程式: H2SO4 → 2H+ + SO42- KOH → K+ + OH- NaCl → Na+ + Cl- K2CO3 → 2K+ + CO32- 4、弱电解质的电离及部分弱电解质的电离方程式 弱电解质的电离是可逆的,存在两个相反方向的过程,即电离和离子结合成电解质分子的过程,而离子结合成电解质分子的过程实际上就是离子反应,例如: NH3·H2O → NH4+ + OH-的逆过程为NH4+ + OH- → NH3·H2O; H2OH+ + OH- 的逆过程为H+ + OH- → H2O; Al(OH)3Al3+ + 3OH-的逆过程为Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ 醋酸和一水合氨的电离方程式分别为: CH3COOHH+ + CH3COO- , NH3·H2ONH4+ + OH- 【典型例题】 1、下列物质:(1)能导电的有_______;(2)属于电解质的有 ;(3)属于非电解质的有 ; (4)属于强电解质的有 。 A. NaOH溶液 B. Cu C. 液态HCl D. 液态CH3COOH E. 蔗糖 F. 氨气 G. CuSO4 H. 石墨 I. Na2O J. 无水乙醇 【分析】解答此类题目时,应准确理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念,并理解物质导电的原因及条件。逐个分析判断。 (1)有自由移动的电子或自由移动的离子的物质能导电。B、H中的物质含有自由移动的电子;A中含有自由移动的离子。 (2)酸、碱、盐及部分氧化物属于电解质,电解质必须是化合物。C、D、G、I均属于电解质。 (3)化合物中除去电解质剩余的化合物均为非电解质,非电解质也必须是化合物。E、F、J中的物质属于非电解质。 (4)强酸、强碱、大部分盐属于强电解质。C、G、I中的物质属于强电解质。 【答案】(1)A、B、H (2)C、D、G、I (3)E、F、J (4)C、G、I 2、酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( ) A. 1mol/L乙酸溶液的pH约为2 B. 乙酸能与水以任意比例互溶 C. 10 mL 1 mol/L乙酸恰好与10 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液完全反应 D. 在相同条件下,乙酸的导电性比强酸溶液弱 【分析】判断电解质的强弱只要分析它在水溶液中是否完全电离。A选项中“若1 mol/L乙酸完全电离, pH= -lg[H+]=0”,而不是约为2,所以乙酸没有完全电离,说明其是弱电解质。B、C选项不是判断依据。D选项应没有说“一元强酸溶液”,不能证明乙酸就是弱酸。 【答案】A 3、下列事实可证明氨水是弱碱的是 ( ) A. 氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B. 铵盐受热易分解 C. 0.1 mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D. 0.1 mol/L氯化铵溶液的pH为5 【分析】0.1 moI/L,NH4Cl溶液的pH=5,说明NH4+能水解,从而说明NH3·H2O是一种弱碱。 【答案】D [教学建议]:限时20分钟完成。学生先独立思考完成练习,然后交叉批阅,由做得正确的学生进行分享交流(该生可获得加分),如有错漏之处,则由教师补充。对于程度非常好的学生可以选做附加题进行提高训练。 教师需将学生得分记录在案,以便当堂课结束前给到学生综合表现的一个评价,得分高的在表扬的同时适当打压一下自我满足的势头,得分较低者则应从别的方面进行表扬,以免学生产生自卑心理。由于电解质溶液的内容本身就比较难,建议本节及下节内容课堂都应尽可能多表扬和鼓励学生。 (★)1.下列说法正确的是( )。 A.能导电的物质叫电解质 B.电解质在通电时能发生电离 C.氯化钾晶体不导电,是非电解质 D.硫酸镁晶体溶于水可导电,硫酸镁是电解质 2.下列物质能导电的是( )。 A.潮湿的氯化钠晶体 B.液态氯化氢 C.酒精 D.五水合硫酸铜晶体 3.下列说法正确的是( )。 A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质 B.NH3、CO2的水溶液均导电,所以NH3、CO2均是电解质 C.铜、石墨均导电,所以它们是电解质 D.蔗糖、酒精在水溶液和熔融时均不导电,所以它们是非电解质 (★)4.下列叙述正确的是( )。 A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子 B.溶解于水后能电离出氢离子的化合物都是酸 C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于电解质 D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是非电解质 5.下列物质中,属于电解质的是( )。 A.CO2 B.盐酸 C.BaSO4 D.C2H5OH 6.下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是( )。 A.MgCl2晶体 B.NaCl溶液 C.液态氯化氢 D.熔融的KOH (★)7.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )。 A.CH3COOH(醋酸) B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 8.现有以下物质:①NaCl晶体;②液态HCl;③CaCO3固体;④熔融KCl;⑤蔗糖;⑥铜;⑦CO2;⑧H2SO4; ⑨KOH固体;⑩NH3;硫酸钡;水。 (1)能导电的是_________。 (2)属于电解质的是_________;属于非电解质的是_________;属于强电解质的是_________。 (3)以上物质中溶于水能导电的是_________。 【答案】: (1)④⑥ (2)①②③④⑧⑨ ⑤⑦⑩ ①②③④⑧⑨ (3)①②④⑦⑧⑨⑩ 9.写出下列物质在溶液里的电离方程式 硝酸________________________________________ 硫酸________________________________________ 氢氧化钾____________________________________ 氢氧化钙_____________________________________ 氯化镁______________________________________ 硫酸氢钠________________________________________ 【答案】:HNO3 → H+ + NO3- H2SO4 → 2H+ + SO42- KOH → K+ OH- Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH- MgCl2 → Mg2+ +2Cl- NaHSO4 → Na+ + H+ + SO42- (附加题★★)[教学建议]本题难度相对较大,而且有学生对弱电解质电离、水的离子积、溶液pH计算等内容可能没有学,但考虑大部分学生在学校已经学习了这些内容,前面的题目难度又比较小,所以把这个附加题放在这里,老师可以选择性给学生用。 10、25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。 (1)上述两种解释中 (填“甲”或“乙”)正确。 (2)为了验证上述解释哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物质中的 (填写编号),然后测定溶液的pH。 A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4 C.气体NH3 D.固体NaHCO3 (3)若 (填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)。(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性) (4)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液。判断: ①溶液中共有 种粒子; ②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0. 010 mol,它们是 和 ; ③溶液中n(CH3COO-) + n(OH-)-(H+) = __________mol。 【分析】由题意要求,要判断甲、乙两种解释正确与否,可加入一种含有CH3COO- 且不显碱性的盐,如CH3COONH4,其溶液呈中性,从水解的角度对醋酸溶液的pH变化无影响;但CH3COONH4电离产生的CH3COO-,可使醋酸的电离平衡CH3COOHCHCOO- + H+向左移动,c(H+)减小,pH增大。从而说明甲不正确,乙正确。由CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCI计算混合液中含有的溶质及各自的物质的量,根据它们电离及水解情况确定溶液中粒子的种类。并在有关计算中运用物量守恒关系(如CH3COO- 与 CH3COOH物质的量之和为0.010 mol).电荷守恒关系n(Cl-) + n(CH3COO-)+ n(OH-) = n(H+) + n(Na+)。 【答案】 (1)乙 (2)B (3)乙 增大 (4)①7 ②CH3COOH CH3COO- ③0. 006 [教学建议]:以学生自我总结为主,TR根据教案中的总结进行引导为辅,为本次课做一个总结回顾;总结方式可以多种多样,如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。教案中给到重难点/易错点等的总结条目。 下图仅供参考 [教学建议]:要求学生课后独立完成以下练习(限时20分钟)。下次课交叉批阅,根据学生的完成情况和正确率适当讲解。如学生全部做正确,可以让学生重点分析★级题,如果都不会做,则可以组织学生相互讨论交流,分享各自的想法,以发现好的思路和方法,教师做最后总结。 课后作业(一):完成以下练习。 1.下列物质中,属于强电解质的是( )。 A.醋酸 B.Fe(OH)3 C.H2O D.AgNO3 (★)2.离子方程式H++OH- → H2O可表示的化学反应是( )。 A.硫酸和氢氧化钡的反应 B.硝酸和氢氧化镁的反应 C.盐酸和氢氧化钡的反应 D.盐酸和氨水反应 (★)3.下列物质中能导电的是 ( ) A.Cu B.蔗糖溶液 C.盐酸溶液 D.食盐晶体 4.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 ( ) A.醋酸 B.碳酸铵 C.氢氧化钡 D.二氧化硫 5.下列物质中,属于强电解质的是 ( ) A.H2S B.氨水 C.CH3COONa D.CH3COOH (★)6.下列谠法中,正确的是 ( ) A.强电解质溶液总比弱电解质溶液的导电性强 B.硫酸溶液中只存在离子 C.氯化氢是电解质,所以盐酸能导电 D.电解质溶液中只存在离子 7.现有浓度均为0.1 mol/L的如下几种酸溶液:盐酸30 mL,硫酸10 mL,醋酸100 mL它们的氢离子浓度由大到小的正确顺序是 ( ) A.醋酸、盐酸、硫酸 B.醋酸、硫酸、盐酸 C.盐酸、硫酸、醋酸 D.硫酸、盐酸、醋酸 8.下列电离方程式书写正确的是 ( ) A.HBrH+ + Br - B.K2SO4K+ + S2- + 4O2- C.HClOH+ + ClO- D.NH4ClNH4+ + Cl- 9.对一定浓度的醋酸溶液,在不同条件下测定其c(H+),下列说法中正确的是 ( ) A.用水稀释,c(H+)增大 B.用水稀释,c(H+)不变 C.降低温度,c(H+)增大 D.升高温度,c(H+)增大 10.下列物质中哪些属于非电解质?哪些属于强电解质?哪些属于弱电解质? ①H2SO4 ②NH3·H2O ③CH3COOH ④Ba(OH)2 ⑤CH3COONa ⑥HCIO ⑦Cu(OH)2 ⑧K2SO4 ⑨SO3 ⑩Fe ⑪BaSO4 (1)非电解质:____________________; (2)强电解质:____________________; (3)弱电解质:____________________。 【答案】(1)⑨ (2)①④⑤⑧⑪ (3)②③⑥⑦ 9.写出下列物质的电离方程式。 (1)氨水____________________________________________; (2)碳酸____________________________________________; (3)硫酸氢钠____________________________________________; (4)碳酸氢钠____________________________________________; (5)硫酸铜____________________________________________。 【答案】 (1)NH3·H2ONH4+ + OH- (2)H2CO3H+ + HCO3-,HCO3-H+ + CO32- (3)NaHSO4 → Na+ + H+ + SO42- (4)NaHCO3 → Na+ + HCO3-,HCO3H+ + CO32- (5)CuSO4 → Cu2+ + SO42- 分析:NH3·H2O、H2CO3为弱电解质,电离方程式中用“”连接,H2CO3为二元弱酸,其电离分步进行;NaHSO4、NaHCO3、CuSO4为强电解质,用“→”连接。 (附加题★★) 10、弱酸及其盐在水中存在着多种平衡关系。 (1)已知NaA水溶液呈碱性.常温下将0.10 mol NaA和0.05 mol HCl溶于水,得到1L溶液。 ①已知该混合溶液为弱酸性,则溶液中各离予浓度由大到小的顺序为_______________________; ②向上述混合液中再加入0. 03 mol NaOH,溶液中n(A-) + n(OH-)-n(H+) = mol。 (2)二氧化碳在水中除了存在H2CO3和HCO3的电离平衡外,还存在着如下平衡:CO2(g) CO2(aq);CO2(aq) + H2OH2CO3(aq)。人体血液的pH通常稳定在7.35—7.45之间,这是多种因素共同作用的结果。其中,血液里存在的H2CO3 —NaHCO3环境是血液pH保持稳定的重要因素,据此回答。 ①当c(H+)增大时,血液中消耗H+离子的离子方程式为_____________________________; ②当c(OH-)增大时,血液的pH也能保持基本稳定,试结合电离方程式简要说明。 __________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 【分析】 (1)①所得的1L混合液中NaA的浓度为0.05 mol/L,HA、NaCI的浓度也为0.05 mol/L。由于溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,所以c(A-)>0. 05 moI/L =c(Cl-)。 ②根据电荷守恒原理得:n(A-) + n(OH-) + n(Cl-) = n(H+) + n(Na+)整理得: n(A-) + n(OH-)-n(H+) = n(Na+)-(Cl-) = 0.08 mol。 【答案】 (1)①c(Na+)>c(A-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) ②0. 08 (2)①HCO3- + H+ → H2CO3 ②H2CO3HCO3 + H+,当c(OH-)增大时,H+与OH-结合成水,消耗了OH-,使血液的pHl保持基本稳定 课后作业(二):查阅资料学习了解人体血液pH为什么能维持在7.35~7.45之间?过快过急的呼吸会对血液pH产生怎样的影响? [教学建议]:教师可对课后作业(一)、(二)设置适当的完成得分,只要学生完成了这项作业即可得分,另外根据完成的质量酌情加分。整堂课最后得分最多的学生获得一定正激励,如“可以少做部分练习题”、“ 课堂互动环节具有优先选择权”、“可获得老师陪读期间额外1V1辅导n分钟”等。查看更多