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水的电离导学案修改版

华兴学校导学案

时间:

2013/9/25周次:

5编号:

01备课组长签字:

学科

高中化学

年级

高二

单元

第三单元第二节

主备人

课题

水的电离和溶液酸碱性

课时安排

4课时

执教人

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第一课时)

学习目标:

1.巩固电离常数的知识。

2.理解水的电离和水的离子积,理解水的离子积和水的电离常数的关系。

3.理解影响水的电离平衡的因素。

课前预习:

一、电离常数

1.电离常数的定义:

                       。

电离平衡常数是化学平衡常数的一种特殊形式。

NH3·H2O

NH4++OH—K电离=__________

①.K越大,离子浓度越大,表示该弱电解质越电离。

所以可以用Ka或Kb的判断弱酸或弱碱的相对强弱。

②.K只与有关,不随浓度改变而改变。

③.多元弱酸(碱)分步电离,酸(碱)性主要由电离决定。

2.电离度

对于CH3COOH

CH3COO—+H+的平衡体系,如果升高温度平衡的移动方向为:

    ,电离度   。

如果加入水平衡的移动方向为:

    ,电离度   。

如果加入醋酸钠平衡的移动方向为:

    ,电离度   。

结论:

①.温度:

                            。

②.浓度:

                             。

二、水的电离

1.水是一种的电解质,能发生的电离,它的电离方程式为:

则水的电离平衡常数可表示为:

氷的K电离只和有关。

水的物质的量浓度可视为,我们用的积做为一个新的常数叫做水的离子积常数,简称为,用符号表示,在常温下KW值是:

,升高温度KW值原因是。

水的离子积和水的电离常数的关系是。

水的离子积不仅适用于纯水,也适用于,在常温下的任何稀溶液中:

氢离子浓度、氢氧根浓度的之积等于。

2.水的电离平衡:

H2O+H2O

H3O++OH-H2O

H++OH-

理解影响水的电离平衡的因素:

①.温度不变,在纯水中加入酸或碱,均使水的电离平衡移动,加入酸时溶液中的C(H+)Kw,α(H2O)。

②.温度:

升高温度水的电离平衡移动,C(H+)Kw,α(H2O)。

溶液呈性。

③.加入能和氢离子和氢氧根反应的物质:

试分析在水中分别加入钠、氯气、氯化铵、碳酸钠。

则水的电离平衡移动,C(H+)Kw,α(H2O)。

溶液呈性。

影响因素

条件改变

平衡移动

溶液中的c(H+)

溶液中的c(OH-)

Kw

温度

升高温度

降低温度

酸碱性

加入酸

加入碱

电解质

溶液

对水电离平衡的影响

溶液中

c(H+)

(mol/L)

溶液中c(OH—)(mol/L)

c(H+)与

c(OH—)比较

c(H+)·

c(OH—)

溶液酸碱性

纯水

盐酸

加HCl,c(H+)增大,平衡左移

氢氧化钠

加NaOH,c(OH—)增大,平衡左移

中性溶液c(H+)=c(OH—)=1×10-7mol/L

酸性溶液c(H+)>c(OH—),c(H+)>1×10-7mol/L

碱性溶液c(H+)

注:

①水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH—)总是相等。

②任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,但不能大量共存。

溶液的酸、碱性主要在于c(H+)与c(OH—)的相对大小。

c(H+)与c(OH—)此增彼长,且Kw=c(H+)·c(OH—)不变。

讲述:

酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH—)越大,碱性越强。

我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1×10-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。

为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。

典型题例评析:

1、能使水的电离平衡正向移动,而且所得溶液呈酸性的是()

A.将水加热到100℃时,水的pH=6B.向水中滴加少量稀硫酸

C.向水中滴加少量NaHCO3D.向水中加入少量明矾晶体

2、0.0005mol/L的H2SO4溶液中,由水自身电离产生的C(H+)最接近:

A.1×10-13mol/L   B.1×10-3mol/L  

C.1×10-7mol/L   D.1×10-11mol/L 

3、25℃时,在水电离出的C(H+)=1×10-5摩/升的溶液中,一定能大量共存的是()

A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl-B.Mg2+、K+、SO42-、HCO3-

C.K+、Na+、Cl-、SO42-D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-

课堂巩固

1、常温下,在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中,水的离子积是()

A.1×10-14B.1×10-13.C.1.32×10-14D.1.32×10-15.

2、下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是()

A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等

B.电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡

C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动

D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等

3、水的电离过程为H2O

H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。

则下列叙述正确的是

A.C(H+)随着温度升高而降低

B.在35℃时,C(H+)>C(OH-)

C.水的电离度(25℃)>(35℃)

D.水的电离是吸热的

4、有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用纯净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。

该学生的操作方法___________(填“正确”或“不正确”),理由是___________

5、在100℃,100mL蒸馏水中c(OH-)=1×10-6mol·L-1,当改变下列条件之一时,c(OH-)仍然等于1×10-6mol·L-1的是(  )

A.温度降低到25℃

 B.加入10-6molNaOH固体,保持100℃

 C.加入10-6molNaCl固体,温度降低到25℃

 D.蒸发掉50mL水,保持100℃

6、在由水电离出的

的溶液中可能大量共存的离子组为)

A.

B.

C.

D.

7、

(1)现有①硫酸铜②碳酸钙固体③磷酸④硫化氢⑤三氧化硫⑥金属镁⑦石墨⑧苛性钾⑨NH3H2O⑩熟石灰,其中(填序号)属于强电解质的是,属于弱电解质的是,属于非电解质的是,既不是电解质,又不是非电解质的是。

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第二课时)

学习目标

1.巩固水的电离和水的离子积,溶液的酸碱性和氢离子浓度、氢氧根浓度及PH值的关系。

2.掌握PH值的定义及溶液PH值计算。

课前预习:

一、溶液的酸碱性

①.pH定义:

②.数学表达式:

pH=。

③.溶液的酸碱性和c(H+)、c(OH—)及PH值的关系

在室温时:

在室温时对于任何稀溶液,溶液中的c(H+)×c(OH—)===。

酸性溶液:

c(H+)c(OH—)pH7

中性溶液:

c(H+)c(OH—)pH7

碱性溶液:

c(H+)c(OH—)pH7

二、PH值的计算。

(一)强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计)

(1)酸I+酸II[H+]=

(2)碱I+碱II[OH-]=

(3)酸I+碱II

完全中和:

[H+]=[OH-]=1

mol/L

酸过量:

[H+]=

碱过量:

[OH-]=

(二)基本公式:

pH=-lgc(H+)c(H+)×c(OH—)=KW

(三)酸、碱溶液稀释后pH的变化规律

1.对于pH=a的强酸和弱酸溶液,每稀释10n倍,强酸的pH就________个单位,即pH=________________________,由于稀释过程中,弱酸还会继续电离,故弱酸的pH范围是:

________________。

2.对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH________个单位,即pH=________________,由于稀释过程中,弱碱还会继续电离,故弱碱的pH范围是________________________________。

3.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,________的pH增大的多。

对于物质的量浓度相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,________的pH减小的多。

4.酸溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能大于7;碱溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能小于7。

(五)基本题型:

⑴.稀酸碱溶液的pH计算

1.在常温下求浓度为0.01mol/L的KOH、盐酸、硫酸、Ba(OH)2溶液的PH值。

2.在常温时某一元弱酸HA的电离常数为0.01,求浓度为1mol/L的该溶液的PH值。

⑵.酸碱溶液混合的计算

①.在常温时浓度均为0.01mol/L的盐酸和氢氧化钠分别体积比1:

1、9:

1、1:

9求混合液的PH值。

②.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的

体积比是

A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9.

⑶.酸碱溶液的稀释

①.常温下,将0.1mol

的盐酸稀释10倍,则溶液的pH为   。

若稀释100倍,pH是   。

若稀释106倍,pH又是    。

如换成同浓度的氢氧化钠溶液呢?

②.常温下,将PH值为1的醋酸稀释10倍,则溶液的pH   2(>、=、<)若稀释100倍,pH是   3(>、=、<)。

若稀释109倍,pH    2(>、=、<)。

如换成PH值为13的氨水呢?

三、典型题例评析:

1.将pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原溶液体积的a倍和b倍,稀释之后,两溶液的pH相等,则a和b的关系是()

A.a>bB.a=b

C.a

2.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1

10

mol

,则该溶液的pH可能是()

A.11B.3C.7D.8

3.pH=2和pH=4的两种稀H2SO4,等体积混合后,溶液的()

A.c(H+)=1×10-3mol/L,B.c(OH-)=2×10-12mol/L

C.pH=2.3D.pH=3

4.在由水电离出的

的溶液中可能大量共存的离子组为

A.

B.

C.

D.

5.某温度下,纯水的

,则此时为c(OH-)为

,若温度不变,滴人稀

使

=

,则由水电离出的

,此时温度(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第三课时)

习题课

学习目标:

1.巩固水的电离和水的离子积,溶液的酸碱性和氢离子浓度、氢氧根浓度及PH值的关系。

2.掌握PH值的定义及溶液PH值计算。

课堂练习

1.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42—和c(H+)之比约为()。

(A)1:

1(B)1:

2(C)1:

10(D)10:

1

2.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0。

则原BaCl2溶液的物质的量浓度为()。

(A)5.05×10-4mol·L-1(B)5.05×10-3mol·L-1

(C)1.01×10-4mol·L-1(D)1.01×10-3mol·L-1

3.在一定温度下,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的氨水等体积混合后,恰好完全反应,则在该温度下NH3·H2O的电离度为()。

(A)2%(B)1%(C)0.5%(D)0.01%

4.水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离,则n值是()。

(A)1×10-14(B)55.6×107(C)107(D)55.6

5.下列叙述中正确的是()。

(A)使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液

(B)使酚酞试液变红色的溶液一定是碱性溶液

(C)使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液

(D)使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液

6.下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是()。

(A)pH试纸(B)红色石蕊试纸(C)淀粉碘化钾试纸(D)蓝色石蕊试纸

7.将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为c1mol·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使之质量百分比浓度为2a%,物质的量浓度为c2mol·L-1,则c1和c2的关系是()。

(A)c2=2c1(B)c2>2c1(C)c2<2c1(D)c1=2c2

8.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可作酸碱指示剂:

HIn(溶液红色)

H+(溶液)+In-(溶液黄色)。

在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是()。

(A)盐酸(B)碳酸钠溶液(C)硫酸氢钠溶液(D)过氧化钠

9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度………今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:

①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C

回答下列问题:

(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_______。

(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是___,最难结合质子的是___。

(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)_______。

(A)H3C+3A-=3HA+C3-(B)HB-+A-=HA+B2-(C)H3C+B2-=HB-+H2C-

(4)完成下列反应的离子方程式:

(A)H3C+OH-(过量)=_______________。

(B)HA(过量)+C3-=________________。

10.250mLpH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250mL0.025mol·L-1的硫酸溶液相混合,假设混合后液体体积为500mL。

试求:

(1)混合液的pH;

(2)若原250mL一元强碱中含溶质0.1g,则M的相对原子质量为多少?

(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么?

 

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第四课时)

学习目标:

1.了解在日常生活、生产中pH的应用。

2.掌握酸碱中和滴定的原理。

课前预习:

一、pH的应用

1.医疗上

当体内的酸碱平衡失调时,________________是诊断疾病的一个重要参数,而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。

2.生活中

人们洗发时使用的护发素,其主要功能就是调节头发的pH,使之达到适宜的酸碱度。

3.在环保领域中

酸性或碱性废水的处理常常利用________________原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。

4.在农业生产中

因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的________有一定的要求。

5.在科学实验和工业生产中

溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。

二、酸碱中和滴定的基础知识

1.概念

利用________________,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。

2.原理

H++OH-===H2O

中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等。

即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱

即c(H+)=________________________

或c(OH-)=________________________

3.仪器及使用

(1)仪器

(2)滴定管的构造及使用

①构造及用途

滴定管是内径均匀、________________的细长玻璃管,下端有控制液体流量的________________(或由__________、__________组成的阀)。

滴定管主要用来________________________。

②使用方法

a.检查仪器:

使用前先检查滴定管活塞

________________________________________________________________________。

b.润洗仪器:

在加入反应液之前,洁净的滴定管要用待盛装的溶液润洗________遍。

c.加入反应液:

分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管刻度________________处。

d.调节起始读数:

在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面________________________________。

4.如何排出碱式滴定管尖嘴处的气泡?

 

 

5.酸式滴定管和碱式滴定管分别不能盛放哪些试剂?

 

三、指示剂的选择:

1、原则:

1)终点时,指示剂的颜色变化明显

2)变色范围越窄越好,对溶液的酸碱性变化较灵敏

2、酸碱指示剂:

一般是有机弱酸或有机弱碱(定性测定)

种类

变色范围

甲基橙溶液

酚酞溶液

石蕊溶液

(1)甲基橙和酚酞的变色范围较小:

4.4-3.1=1.310-8=2对溶液的酸碱性变化较灵敏

(2)溶液使指示剂改变颜色,发生的化学变化。

指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液(一般为1~2滴)。

3、pH试纸(定量测定)

(1)成分:

含有多种指示剂

(2)本身颜色:

淡黄色

(3)操作:

用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,然后用玻棒沾取少量待测液点在试纸中央,试纸显色后再与标准比色卡比较,即知溶液的pH值。

4、酸碱中和滴定中指示剂的选择:

强酸强碱间的滴定:

酚酞溶液、甲基橙

四、酸碱中和滴定的实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)

1.准备工作

(1)滴定管的检漏。

(2)洗涤:

分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤2~3次,再用标准酸液和待测碱液各润洗2~3次,润洗液必须从滴定管下端排出。

(3)装液:

向碱式滴定管中装入待测NaOH溶液,排气泡,调整液面至

________________________________________________________________________,

记录读数,放出一定体积NaOH溶液于洗净的锥形瓶中,以同样的步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管,调整液面并记录。

2.滴定操作

在锥形瓶的待测溶液中滴加2~3滴酚酞试液,开始滴定。

左手______________,右手______________,两眼注视锥形瓶内溶液________________。

(1)滴定速率:

先快后慢,逐滴加入,不能________________。

(2)终点的判断:

当滴入最后一滴,___________________________,即到终点,读数并记录。

3.数据处理

为减小误差,滴定时,要求重复实验2~3次,求________________。

典例1

 某学生用0.100mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:

A.移取20.00mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;

B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;

C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;

D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度0以上2~3cm;

E.调节液面至0或0以下刻度,记下读数;

F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。

就此实验完成填空:

(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填

写)________________________________________________________________________。

(2)上述B步骤操作的目的是_________________________________

________________________________________________________________________。

(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(4)判断到达滴定终点的实验现象是____________________________________

________________________________________________________________________。

变式训练1

 下面是一段关于酸碱中和滴定的实验叙述:

“取25.00mL未知浓度的盐酸,①放入锥形瓶中,此瓶需事先用蒸馏水洗净,②并经待测溶液润洗过,③加入几滴酚酞试液作指示剂,④取一支酸式滴定管,经蒸馏水洗净后,⑤直接往其中注入标准NaOH溶液,进行滴定,⑥一旦发现溶液由无色变成粉红色,即停止滴定,记下数据。

”下列标明序号的操作中,有错误的是(  )

A.④⑤⑥B.②④⑤⑥C.④②⑤D.②③⑤⑥

五、酸碱中和滴定误差分析

1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)

中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=

,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。

2.常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)

步骤

操作

c(NaOH)

洗涤

未用标准溶液润洗滴定管

锥形瓶用待测溶液润洗

未用待测溶液润洗取用待测液的

滴定管

锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量

蒸馏水

读数

滴定前仰视读数或滴定后俯视读数

偏低

滴定前俯视读数或滴定后仰视读数

偏高

操作

不当

滴定完毕后立即读数,半分钟后

颜色又褪去

滴定前滴定管尖嘴部分有气泡

滴定过程中振荡时有液滴溅出

滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水

所配标准盐酸的物质的量浓度偏大

注意 读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。

如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。

典例2

 称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。

用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实

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