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3.1电离平衡 教学设计
一、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：能从宏观现象辨识弱电解质电离特点，从微观角度理解电离平衡建立过程及外界条件影响本质。
2.变化观念与平衡思想：认识电离平衡的动态特征，能用平衡移动原理分析其移动方向，形成研究平衡问题的一般方法。
3.证据推理与模型认知：通过实验证据推理弱电解质电离规律，构建电离平衡模型。
4.科学探究与创新意识：参与探究实验设计与操作，培养严谨求实的科学态度。
二、教学重难点突破
（一）教学重点
1.弱电解质的电离平衡概念及特征；2.影响电离平衡的因素；3.弱电解质电离方程式的书写。
（二）教学难点
1.电离平衡建立的微观过程理解；2.外界条件（浓度、温度、同离子效应等）对电离平衡移动的判断；3.电离平衡模型的构建与应用。
（三）突破策略
1.借助实验探究（导电能力对比、与镁条反应速率对比）提供宏观证据，结合微观动画演示，衔接化学平衡知识迁移，突破电离平衡建立的理解难点；2.通过小组讨论、议题探究等互动形式，引导学生运用勒夏特列原理分析影响因素，强化平衡思想；3.通过典型例题解析与针对性练习，巩固概念应用，突破判断类难点。
三、教学过程
（一）议题导入：生活中的“强弱”差异——为何洁厕灵去污快，食醋去污慢？
1.呈现情境：展示家庭常用洁厕灵（主要成分为盐酸）和食醋（主要成分为醋酸），提出议题：同样是酸性物质，为何洁厕灵去除水垢（主要成分为碳酸钙）的速率远快于食醋？2.师生互动：引导学生结合已有知识猜想原因，学生可能提出“盐酸酸性强于醋酸”“盐酸中氢离子浓度更高”等假设。3.引出课题：顺势提出“不同酸的电离程度是否存在差异？”，导入本节课核心内容——电离平衡。
（二）实验探究一：强弱电解质的电离差异
1.实验准备：分组提供等浓度的盐酸、醋酸溶液，导电能力传感器，烧杯，电极，镁条，注射器等实验器材。2.实验任务：
任务1：对比等浓度盐酸与醋酸的导电能力。学生操作：将电极分别插入两种溶液，记录导电能力数据。
任务2：对比等浓度盐酸、醋酸与镁条反应的速率。学生操作：用注射器分别取2mL两种溶液注入盛有等质量镁条的锥形瓶，观察气泡产生速率，记录反应完成时间。
3.现象与讨论：
现象1：盐酸的导电能力明显强于醋酸；现象2：盐酸与镁条反应产生气泡速率更快，反应完成时间更短。
师生互动：引导学生分析现象本质——导电能力与溶液中离子浓度相关，反应速率与氢离子浓度相关，进而得出“等浓度下，盐酸中离子浓度高于醋酸，说明盐酸电离更完全”的结论。
4.概念构建：明确强电解质（在水溶液中能完全电离的电解质，如强酸、强碱、大部分盐）和弱电解质（在水溶液中只能部分电离的电解质，如弱酸、弱碱、水）的定义，强调“完全电离”与“部分电离”的核心差异。
（三）探究二：弱电解质的电离平衡建立
1.微观分析：以醋酸为例，播放微观动画演示电离过程：醋酸分子投入水中后，部分分子电离成CH COO 和H （电离过程），同时CH COO 和H 又会相互结合形成醋酸分子（结合过程）。
2.速率变化分析：师生共同梳理速率变化规律：初始时，醋酸分子浓度最大，电离速率（v电离）最大，结合速率（v结合）为0；随着电离进行，分子浓度减小，v电离逐渐减小，离子浓度增大，v结合逐渐增大；当v电离=v结合时，溶液中分子和离子的浓度不再发生变化。
3.模型构建：引导学生绘制v-t图像（以时间为横轴，速率为纵轴），直观呈现电离平衡建立过程。在此基础上，定义电离平衡：在一定条件（温度、浓度）下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程达到的平衡状态。
4.特征归纳：结合化学平衡特征，师生共同总结电离平衡的五大特征——逆（电离过程可逆）、等（v电离=v结合≠0）、动（动态平衡，速率相等但过程不停）、定（平衡时分子、离子浓度恒定）、变（外界条件改变，平衡可能移动）。
（四）探究三：影响电离平衡的因素
1.议题提出：以醋酸电离平衡（CH COOH CH COO +H ΔH>0）为例，提出探究议题：哪些外界条件会影响该电离平衡？如何影响？
2.小组讨论与猜想：结合勒夏特列原理，学生分组讨论并提出猜想，可能涉及温度、浓度、外加酸碱盐等因素。
3.实验验证与分析：
因素1：温度。实验设计：取等浓度醋酸溶液两份，一份常温放置，一份水浴加热至50℃，分别测定导电能力。现象：加热后导电能力增强。结论：弱电解质电离吸热，升温使平衡向电离方向移动（越热越电离）。
因素2：浓度。实验设计：取1mL0.1mol/L醋酸溶液，加水稀释至10mL，测定稀释前后导电能力。现象：稀释后导电能力减弱，但减弱程度小于浓度稀释倍数。结论：稀释时，离子浓度降低，平衡向电离方向移动（越稀越电离），但离子浓度整体仍减小。
因素3：同离子效应。实验设计：取两份等浓度醋酸溶液，向其中一份加入少量醋酸钠固体，振荡溶解后，分别测定导电能力和pH。现象：加入醋酸钠后，导电能力增强，pH增大。分析：醋酸钠完全电离产生CH COO ，使溶液中CH COO 浓度增大，平衡向结合方向移动，H 浓度减小。结论：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，会抑制弱电解质的电离（同离子效应）。
因素4：离子反应效应。实验设计：向醋酸溶液中加入少量NaOH固体，观察现象，测定pH。现象：NaOH溶解，溶液pH增大。分析：OH 与H 结合生成水，使H 浓度减小，平衡向电离方向移动。结论：加入能与弱电解质电离产生的离子反应的物质，会促进弱电解质的电离。
4.总结归纳：师生共同梳理影响电离平衡的因素，明确内因（弱电解质自身性质，决定电离程度大小）和外因（温度、浓度、外加物质），并强调“遵循勒夏特列原理”的核心规律。
（五）电离方程式书写规范
1.师生互动：对比强、弱电解质电离方程式的差异，强调弱电解质电离方程式需用“ ”，强电解质用“=”。
2.典型示例：
强电解质：HCl=H +Cl ；NaOH=Na +OH ；NaCl=Na +Cl
弱电解质：CH COOH CH COO +H ；NH ·H O NH +OH
3.特殊说明：多元弱酸分步电离，每步均用“ ”，如H CO H +HCO 、HCO H +CO ；多元弱碱简化为一步电离，如Fe(OH) Fe +3OH 。
（六）重点知识归纳概括
1.核心概念：
①强电解质：完全电离，用“=”表示电离过程；②弱电解质：部分电离，用“ ”表示电离过程；③电离平衡：弱电解质在一定条件下v电离=v结合的动态平衡状态，具有逆、等、动、定、变特征。
2.影响电离平衡的因素：
①内因：电解质自身性质（决定性因素）；②外因：升温促进电离（吸热）、稀释促进电离（越稀越电离）、同离子效应抑制电离、离子反应效应促进电离。
3.电离方程式书写关键：区分强弱电解质，弱电解质用“ ”，多元弱酸分步书写。
4.核心思想：平衡思想（动态平衡、条件影响平衡移动）、宏微结合思想（宏观现象反映微观电离过程）。
（七）巩固检测
1.下列物质属于弱电解质的是（）
A.HClB.NaOHC.CH COOHD.NaCl
2.关于电离平衡的说法正确的是（）
A.电离平衡是静止的平衡B.电离平衡时v电离=v结合=0
C.改变条件电离平衡一定移动D.平衡时分子和离子浓度恒定
3.下列关于醋酸电离平衡（CH COOH CH COO +H ）的说法，错误的是（）
A.升温会使平衡正向移动B.加水稀释会使平衡正向移动
C.加入CH COONa固体会使平衡正向移动D.加入NaOH固体会使平衡正向移动
4.等浓度的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是（）
A.导电能力相同B.氢离子浓度相同C.盐酸导电能力更强D.与镁条反应速率相同
5.下列电离方程式书写正确的是（）
A.H SO 2H +SO B.CH COONa=CH COO +Na
C.NH ·H O=NH +OH D.H CO =2H +CO
6.能说明醋酸是弱电解质的实验证据是（）
A.醋酸溶液能使紫色石蕊变红B.醋酸溶液能与NaOH反应
C.等浓度醋酸溶液的导电能力弱于盐酸D.醋酸能与碳酸钙反应产生CO
7.向醋酸溶液中加入少量盐酸，下列说法正确的是（）
A.醋酸电离平衡正向移动B.氢离子浓度减小
C.醋酸电离程度减小D.醋酸根离子浓度增大
8.下列关于电离平衡常数的说法，正确的是（）
A.电离平衡常数与温度无关B.电离平衡常数越大，电离程度越小
C.相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，电离平衡常数相同D.电离平衡常数随浓度增大而增大
9.实验题：某同学设计实验探究“温度对醋酸电离平衡的影响”，请完成下列问题：
（1）实验仪器：烧杯、温度计、导电能力传感器、醋酸溶液、水浴锅等。
（2）实验步骤：
①取20mL0.1mol/L的醋酸溶液于烧杯中，测定初始温度和导电能力，记录数据；
②用水浴锅将醋酸溶液加热至40℃，恒温5分钟后，测定导电能力，记录数据；
③继续加热至60℃，恒温5分钟后，测定导电能力，记录数据。
（3）问题思考：
①实验的自变量是________，因变量是________。
②预期实验现象：________。
③现象解释：________。
10.实验题：现有等浓度的盐酸和醋酸溶液各10mL，请设计实验区分两种溶液，写出实验方案、预期现象和结论。
（八）练习答案与解析
1.答案：C解析：HCl、NaOH、NaCl均为强电解质，完全电离；CH COOH为弱酸，属于弱电解质。
2.答案：D解析：电离平衡是动态平衡，v电离=v结合≠0，A、B错误；若改变条件后离子和分子浓度仍不变，平衡不移动，C错误；平衡时分子和离子浓度恒定，D正确。
3.答案：C解析：醋酸电离吸热，升温正向移动，A正确；加水稀释促进电离，正向移动，B正确；加入CH COONa固体，CH COO 浓度增大，平衡逆向移动，C错误；加入NaOH固体，OH 与H 结合，平衡正向移动，D正确。
4.答案：C解析：等浓度下，盐酸完全电离，离子浓度高于醋酸，导电能力更强，与镁条反应速率更快，A、B、D错误，C正确。
5.答案：B解析：H SO 是强电解质，用“=”，A错误；CH COONa是强电解质，电离方程式正确，B正确；NH ·H O是弱电解质，用“ ”，C错误；H CO 是多元弱酸，分步电离，D错误。
6.答案：C解析：A、B、D均只能说明醋酸具有酸性，无法体现电离程度；等浓度下导电能力弱，说明离子浓度小，即电离不完全，能证明是弱电解质，C正确。
7.答案：C解析：加入盐酸，H 浓度增大，抑制醋酸电离，平衡逆向移动，醋酸电离程度减小，醋酸根离子浓度减小，A、B、D错误，C正确。
8.答案：C解析：电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，A、D错误；电离平衡常数越大，电离程度越大，B错误；相同温度下，同一弱电解质的电离平衡常数恒定，C正确。
9.答案：
①自变量：温度；因变量：醋酸溶液的导电能力。
②预期现象：温度越高，导电能力越强。
③现象解释：醋酸电离吸热，升温使电离平衡正向移动，溶液中离子浓度增大，导电能力增强。
10.答案：
实验方案：取两支试管，分别加入5mL两种待测溶液，各插入相同的导电能力传感器，测定并记录导电能力；或向两支试管中各加入等质量的镁条，观察气泡产生速率。
预期现象与结论：导电能力更强的是盐酸，较弱的是醋酸；或产生气泡速率更快的是盐酸，较慢的是醋酸。
解析：利用等浓度下强、弱电解质离子浓度差异，通过导电能力或反应速率差异区分。

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