《电离平衡 第1课时》示范课教学设计【化学人教版高中选择性必修第一册(新课标)】

电离平衡（第1课时）
高中化学选择性必修1第三章第一单元
学习目标
1.认识到不同电解质的电离行为是存在差异的，认识强弱电解质电离特点，能够识别典型的强弱电解质。

2.认识弱电解质的电离是可逆的，存在电离平衡，了解影响电离平衡的因素。

3.了解弱电解质与日常生活紧密相关，体会化学知识在日常生活中的应用。

情境导入
在日常生活中，醋酸和盐酸都是经常使用的酸，盐酸常用于卫生洁具的清洁，比如某些洁厕灵的有效成分就是盐酸，而我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸的腐蚀性小，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
学习任务
【任务一】研究在相同条件下，不同电解质的电离程度是否有区别
【任务二】研究弱电解质是如何电离的
【任务三】研究相同浓度盐酸、醋酸与镁条反应的情况
学习活动
【任务一】研究相同条件下，不同电解质的电离程度是否有区别
1.测定盐酸、醋酸、蒸馏水的导电性
【活动设计】
【实验1】
用水质检测笔检测0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸、蒸馏水的导电性。

（已知：相同温度下，水质检测笔读数越大，溶液的导电性越强）
数据分析：
读数：7180 读数：187 读数：2
导电性：0.1 mol/L 盐酸＞0.1 mol/L 醋酸
离子浓度：0.1 mol/L 盐酸＞0.1 mol/L 醋酸
溶质电离行为的差异，造成实验结果不同
【设计意图】
测定盐酸、醋酸的导电性，并以蒸馏水为对照实验，再从实验数据中分析溶液导电性不同的原因，从而认识到强、弱电解质电离出的离子浓度不同，发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

2.盐酸、醋酸与镁条的反应
【活动设计】
【实验2】分别向等体积0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸中加入等量镁条。

实验分析：
通过等浓度的盐酸与醋酸分别与镁条反应的实验，进一步说明两种酸溶液中氢离子浓度不同，引导学生学会从定性到定量的思维方法，发展学生证据推理与模型认知的核心素养。

3.测定盐酸、醋酸的pH
【活动设计】
【实验3】常温时，测定0.1 mol/L 盐酸、0.1 mol/L 醋酸的pH。

【分析结果】盐酸、醋酸的对比
酸0.1 mol/L 盐酸0.1 mol/L 醋酸
主要粒子H2O、H+、Cl-H2O、H+、CH3COO−
CH3COOH
【小结】强电解质和弱电解质
依据电解质电离程度的差异对电解质进行分类
强电解质和弱电解质电离行为微观示意图对比
HCl在水中的电离示意图CH3COOH在水中的电离示意图
【设计意图】
通过测定等浓度的盐酸、醋酸的pH，并计算出两种溶液中的氢离子浓度，从定量的角度说明二者电离程度不同，引导学生进一步认识到不同电解质电离行为是有差异的，建立强弱电解质的概念。

【任务二】研究弱电解质是如何电离的
1.研究溶液中的H+与CH3COO− 能否结合为CH3COOH？
【活动设计】
【想一想】如何设计实验，研究溶液中的H+与CH3COO−能否结合为CH3COOH？
【实验1】向0.1 mol/L CH3COOH溶液中加入CH3COONH4固体，用pH传感器记录溶液pH变化。

（已知：CH3COONH4水溶液呈中性）
实验结果：
实验分析：
【小结】弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离是可逆的，存在电离平衡
注意：强电解质和弱电解质电离过程符号表达的区别
强电解质电离方程式弱电解质电离方程式
2.弱电解质电离平衡特点
弱电解质电离平衡与其他化学平衡一样，属于动态平衡。

当浓度、温度等条件改变时，电离平衡会发生移动。

对同一弱电解质，通常溶液中弱电解质的浓度越小，离子间通过碰撞结合成分子的机会越少，电离程度越大。

【想一想】pH计测定不同温度下0.05 mol/L 醋酸的pH，实验结果如下表所示：温度20 ℃24 ℃
pH 3.05 3.03
（已知pH越小，c(H+)越大）
请判断醋酸的电离过程是吸热过程还是放热过程？
温度升高，溶液pH下降，c(H+)增大
注意：讨论弱电解质的电离程度时，应当指出该弱电解质中溶质的浓度和温
度。

如不注明温度，通常指25 ℃。

【学以致用】醋酸的腐蚀性比盐酸的小，为什么不用醋酸代替盐酸呢？
CaCO3是卫生洁具常见的污染物之一。

去污原理如下：
通过让学生设计实验，研究溶液中的H+与CH3COO−能否结合为CH3COOH，分析实验结果，从而得出弱电解质的电离是可逆的，存在电离平衡以及电离平衡属于动态平衡，受温度等因素的影响。

用实验证明弱电解质的电离是可逆的，同时发展学生变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的核心素养。

【任务三】研究相同浓度盐酸、醋酸与镁条反应的情况
1.研究相同浓度盐酸、醋酸与镁条反应的情况
【活动设计】
【思考与讨论】向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。

请回答下列问题：
(1)两个反应的反应速率及其变化有什么特点?
(2)反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论?
问题分析：
Mg条与盐酸、醋酸反应的化学方程式分别为：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋2CH3COOH===(CH3COO)2Mg＋H2↑
反应本质为Mg失去电子，H+得到电子生成H2
c(H+)为影响反应速率的主要因素
2 mol/L 的盐酸和醋酸，初始阶段的c(H+)分别为：
HCl===H+ + Cl− CH3COOH CH3COO− + H+
2 mol/L 小于2 mol/L
与Mg条反应，初始阶段的反应速率：盐酸＞醋酸
随着反应的进行：
HCl===H+ + Cl− CH3COOH CH3COO− + H+
+ +
Mg Mg
c(H+)下降更为明显c(H+)下降，电离平衡正向移动，c(H+)下降幅度不如盐酸中明显
与Mg条化学反应速率的变化，盐酸的减小非常明显，醋酸的相对变化幅度小。

2 mL 2 mol/L 的盐酸和2 mL 2 mol/L醋酸可电离的n(H+)
HCl===H+ + Cl− CH3COOH CH3COO− + H+
2 mL 2 mol/L
n(H+)＝0.004 mol n(H+)＝0.004 mol
Mg过量
反应结束后n(H2)＝0.002 mol
【设计意图】
通过分析盐酸、醋酸与镁条反应的具体过程，巩固对于弱电解质部分电离、电离平衡可以移动的认识，引导学生建立宏观性质与微观行为的对应关系，并学会用平衡移动的原理分析、解释化学问题。