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1、对“弱电解质的电离”的几点看法 姓名：翁建红 学号：122003103摘要：弱电解质的电离是高考的一个重点也是难点，本文从对学生微粒观形成的作用以及弱电解质的电离平衡两个方面简单分析了这部分的重要性，希望对高中化学老师有所帮助，起到抛砖引玉的作用。关键词：微粒观 弱电解质 电离平衡弱电解质的电离无论是在必修教材还是选修教材中都是一个重点，也是一个难点，特别是在高考中，是学生很容易失分的一个知识点。对于必修，只需知道弱电解质是部分电离，能判断出其电离方程式的正误，会写简单弱电解质的电离方程式即可，但对于选修要求就不只是局限与此了，江苏省普通高中化学课程标准中对于弱电解质的电离作出如下要求：能描述
2、弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解酸碱电离理论；了解强电解质、弱电解质在水溶液中电离程度的差异，会判断常见的强电解质和弱电解质；了解电离平衡概念，描述弱电解质在水溶液中的电离平衡；会书写常见弱电解质的电离方程式；了解酸碱电离理论。那么作为高中化学老师，首先自己对这部分内容要有较深的认识，不能就书本讲书本，要讲其中的一些原理搞清楚，联系高等无机化学的内容，并将两者有效结合，这样才能更好地把握教材，有利于知识方法的传授。通过对一些文章的阅读分析，我借鉴他人的经验，谈几点看法。1.对学生微粒观形成的作用1.1关于微粒观微粒观是指从微观的角度，从微粒的种类、微粒的存在、微粒的相互作用、微粒的运动和变化
3、以及微粒数量等层面，形成对化学物质及其变化的认识。微粒观一般包括以下五个方面：1.微粒的种类：物质都是由原子、分子、离子等基本微粒构成的，这些微粒很小很小。微粒种类的变化与物质发生反应的关系。2.微粒的存在：组成物质的微粒是客观存在的，微粒的存在形态与微粒的种类、微粒所处环境、微粒间的相互作用有关。微粒的存在可以进行定性和定量描述。3.微粒的相互作用：微粒间存在着强相互作用和弱相互作用，微粒间发生化学变化的实质就是强相互作用代替弱相互作用。4.微粒的运动和变化：微粒是运动的，有间隔的。微粒的运动和变化是有规律可循的。5.微粒的数量：物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体。微粒数量的变化与物质发
4、生反应的关系。1.2微粒观对于教学的帮助“弱电解质的电离”的教学价值重在发展学生的微粒观，它涉及的是物质在水溶液中以何种微粒存在，以哪种微粒为主的问题，即从水溶液中的微粒及微粒间相互作用的角度认识物质及其变化。第一，对物质及其变化认识的拓展和深化。 通过学习“弱电解质”“电离平衡”等具体知识，通过实验了解弱电解质在溶液中发生微弱电离，产生自由移动的离子，同浓度的强电解质和弱电解质溶液导电能力不同；通过实验了解弱电解质电离程度远远小于强电解质，通过认识弱电解质是部分电离，体会物质在水溶液中可是分子、离子等微粒同时存在，但以分子为主；体会在同一溶液中各种微粒间的数量关系可不同，从条件改变影响微粒数
5、量的改变的角度认识物质及其变化，从定性和定量个层面发展了学生对化合物及电解质分类的认识，尤其发展了学生定量地看待物质电离的认识。同时发展学生动态的微粒观，丰富学生对离子反应发生条件的认识，丰富学生对微粒间的作用的认识，丰富学生对物质分类、化学反应分类的认识。 第二，进一步转变学生认识物质及其变化的角度，发展学生分析水溶液中电解质反应的思路和方法。从微观的视角认识弱电解质的电离，即弱电解质电离行为 （ 部分电离） 电离结果 （ 电离平衡） 动态平衡，提高了学生认识水溶液中物质及其变化的水平和能力。第三，以知识应用解释生活中为什么用醋酸除水垢，运用“弱电解质电离”的知识分析、解决实际问题，将具体概
6、念知识的学习转化为学生的化学见识和能力。1.3 对学生学习的作用微粒观是化学学科重要的基本观念之一，贯穿于整个中学化学的学习过程。 由于不同年龄的学生认知发展水平及学习经验不同，学生对微粒观的学习和领悟是一个循序渐进、螺旋上升的过程。 因此需要站在化学教学的整体高度建构微粒观。第一，宏观把握学生在不同的学段，应该对“微粒观”形成哪些基本理解，通过对整个基础教育阶段化学教学中各部分知识进行分析可以发现，学生“微粒观”的形成是渐进发展的；第二，在单元教学不同的主题中，把握学生应该对“微粒观”形成哪些基本理解，实施学生对“微粒观”认识发展的分析，通过对“水溶液中的离子平衡”单元中各节知识分析，确定建
7、构微粒观单元整体教学目标（见表 1 以 HA 和 NaA 为例）；第三，在进行“弱电解质的电离”的教学时，把握学生对微粒观认识的发展层次实施教学。2. 弱电解质的电离平衡2.1电离平衡的测定方法无机化学实验中 , 弱电解质醋酸的电离平衡常数是采用电位法测定的.该法是用酸度计即pH 计测出一定浓度醋酸溶液的pH 值, 换算成氢离子浓度 , 进一步可求得醋酸的电离常数.该法测得的是通常室温下醋酸的电离常数.由于电离常数受温度的影响, 不同时间 、 不同地点室温不同, 所测得的电离常数也不相同, 无法对比和判断其准确度和精确度 . 为此, 拟采用电导法测定恒定温度下醋酸的电离常数。电导是电阻的倒数
8、, 测量电导就是测量电阻 . 采用的方法是用一支电导电极 ( 由两个平行的铂片构成)插入待测溶液中, 测定两铂片间的电阻.在测量电解质溶液的电阻时 , 必须用一定频率的交流电,通常取其频率为 1 000 Hz, 这是为了防止被测溶液的电解和电极的极化.所用电极也必须是惰性的, 一般用铂黑电极 , 以保证电极与溶液不发生化学反应 . 测定溶液的电导, 要将被测溶液注入电导池中。若两电极间的距离为 l ,电极面积为A , 则电导 G =kA/ l , 式中 k 为电导率或称比电导.由振荡产生的交流电压加在电极 ( 电导池) ,经运算放大器组成的放大检波电路变换为直流电压, 经集成 A / D 转换
9、器转换成数字信号, 由 LED 数码管数字显示.电解质溶液的电导率不仅与温度有关,还与溶液的浓度有关.因此常用摩尔电导率 m 来衡量电解质溶液的导电能力. m 与 k 之间的关系如下式： m =k 10 - 3 /c式中 m的单位为 S m 2 /mol , k 的单位为 S/m，c的单位为 mol/L . 弱电解质的电离度 等于其浓度为c 时溶液的摩尔电导率 m 和极限摩尔电导率 m 之比,即= m / m , m为无限稀溶液的摩尔电导率.因此弱电解质的电离平衡常数可表示为： Kc =cc 0 mm (m- m )但是电导率的测定, 通常是用交流电桥法 ，先在一定温度下测定已知电导率的标准物
10、质的电导，标校电导池常数 ，然后用经过标校的电导池测定待测电解质的电导，从而测得电导率。此法操作复杂，设备稳定性差， 所得数据误差较大。我们在实验中改用电导仪测定电解质溶液的电导从而使 2 次测定改为1 次测定 , 所得结果相对前者数据的重现性、 精确度大大提高。2.2电离平衡的影响因素在弱电解质溶液中存在着电离平衡,当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡会发生移动.归纳起来,影响弱电解质的电离平衡的因素主要有以下几种：改变温度：弱电解质电离成离子时，要吸收热量,根据吕查德里原理,改变温度就会使弱电解质的电离平衡移动。所以升高温度,会使平衡向电离或离子的方向移动。浓度：稀释弱电解质溶液,会使离子
11、间碰撞机会减少,因而离子重新结合成分子的机会减少,会使弱电解质的电离平衡向增加离子数目的方向移动。例如，稀释醋酸溶液会增大醋酸的电离度，从而电离出的离子数目增多。故有“越稀越电离”的说法。同离子效应：加入与弱电解质电离相同的离子就抑制电离平衡。例如，向醋酸中加入醋酸钠固体，醋酸的电离度减小。盐效应：加人强电解质,使某些弱电解质的电离度增大的现象,叫盐效应,或叫静电效应.这是因为,加人强电解质,使离子间互吸作用增强,破坏了弱电解质的电离平衡,使电离平衡向增加电离的方向移动。例如，在常温下，0.1molL-1的醋酸溶液中,加人0.1 molL-1的氯化钠溶液,会使醋酸的电离度由1.34%增大1.6
12、8%。化学反应：加入与离子反应的物质，促进电离平衡。例如，中和反应、络合反应、氧化还原反应等。如向HCN中加入Ag+时，A g + + 2C N- = Ag( CN2 ) -生成了稳定的、难电离的银氰络离子,使电离平衡向右移动。又如，当向硫化氢溶液中加人硝酸铅溶液 : S2- +Pb2+= PbS ,由于生成难溶物PbS,使电离平衡向右移动。还有气体生成，等等。压强：压力对于离子平衡的影响主要表现在平衡的移动和由此而产生的溶 液电导率的变化。弱电解质在水溶液中进行的反应在高压下进行时，由于压力对液体体积的影响必须被考虑，因此， 这类反应可以表现出一系列特殊的规律性，压力对平衡移动的影响，不仅涉
13、及到离子浓度的变化，而且也与配位溶剂化过程及溶剂在配位圈内的体积有关，压力对反应速率常数的影响主要取决于反应物及活化络合物的体积随压力的变化，一般情况下，由于电缩效应的存在，使得反应活 化络合物的体积常随压力的增加而减小，这一结果，使得离解反应往往随压力的增高而呈解离度增加的趋势。2.3多元弱酸的电离 我们通过对氢硫酸和磷酸的分级电离常数大小的比较可以得出：多元弱酸的分级电离常数在 K a1 K a2 K a3的规律。但不是所有的多元弱电解质都有上述规律，如二元弱电解质 HgCl 2，并非K 1 K 2 , 而是两者在同一数量级上。从氢卤酸酸性强弱顺序的化学热力学分析可知 , 离解能( D)
14、对电离常数起着重要作用: 氢氟酸的电离常数有氢卤酸中最小的主要原因是氢氟键的离解能( D) 最大. 那 HgCl 2 的K 2 “反常”的大也正是因为 HgCl 2 第二离解能( D 2 ) “反常”小所致。由于电离过程的影响因素很多, 因此, 多元弱电解质的分级电离常数并不一定都满足K 1 K 2 K 3 的规律 。 除此之外，我们还可以利用弱电解质理论研究水溶液中 SDS 胶团的电离行为等在实际中的应用。 作为高中化学老师，应该不是只是局限于课堂，单纯看重分数，而要关注学生化学方法的形成、化学观念的培养，更主要的是要加深自生的专业知识的学习，专业素养的养成。参考文献：1陈瑞雪. 以微粒观促
15、进学生对化学知识的深入理解 以 “ 弱电解质的电离”教学为例M ,2013，（1），19-212徐芳.在“弱电解质的电离”教学中建构微粒观的教学研究北京教育学院学报（自然科学版）M，2013,6（2），33-373宋立新. 弱电解质电离平衡常数测定方法的改进，河南大学学报M，2005,8（3），4李业梅.电导法测定弱电解质醋酸的电离平衡常数，郧阳师范高等专科学校学报M，2003,12（6）,34-355闫效荣.谈谈弱电解质电离平衡的移动，内蒙古电大学刊，1996,（s3），25-266贺干武.关于多元弱电解质分级电离常数大小规律的讨论，郧阳师范高等专科学校学报M，2001，10(5)7赫治湘等. 高压下弱电解质电离反应的研究，齐齐哈尔轻工学院学报M，1996，3.（1）,53-55
