江苏省平潮高级中学高中化学集体备课 《第三章 水溶液中的离子平衡》第二节 水的电离和溶液的酸碱性教案.docx

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江苏省平潮高级中学高中化学集体备课《第三章水溶液中的离子平衡》第二节水的电离和溶液的酸碱性教案

课题：

第二节水的电离和溶液的酸碱性

（一）

授课班级

课时

1

教

学

目

的

知识

与

技能

1、知道水的离子积常数，

过程

与

方法

1、通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题的解决问题的能力。

2、通过水的离子积的计算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识

情感

态度

价值观

1、通过水的电离平衡过程中H+、OH-关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系。

2、由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。

重点

水的离子积。

难点

水的离子积。

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第二节水的电离和溶液酸碱性

一、水的电离

1、H2O+H2OH3O＋+OH-简写：

H2OH＋+OH-

2、H2O的电离常数K电离＝＝

3、水的离子积（ion-productcontstantforwater）：

25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==1.0×10－14。

4、影响因素：

温度越高，Kw越大，水的电离度越大。

对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，

5、KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：

C（H＋）H2O==C（OH―）H2OKW==C（H＋）溶液·C（OH―）溶液

二、溶液的酸碱性与pH

1、溶液的酸碱性

稀溶液中25℃：

Kw=c（H＋）·c（OH－）=1×10-14

常温下：

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＋）1×10－7mol/L

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[实验导课］用灵敏电流计测定纯水的导电性。

现象：

灵敏电流计指针有微弱的偏转。

说明：

能导电，但极微弱。

分析原因：

纯水中导电的原因是什么？

结论：

水分子能够发生电离，水分子发生电离后产生的离子分别是H3O+和OH―，发生电离的水分子所占比例很小。

水是一种极弱电解质，存在有电离平衡：

[板书]第二节水的电离和溶液酸碱性

一、水的电离

[讲]水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。

[投影]水分子电离示意图：

实验测定：

25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L

100℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－6mol/L

[板书]1、H2O+H2OH3O＋+OH-

简写：

H2OH＋+OH-

［讲］与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物H＋和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。

[板书]2、H2O的电离常数K电离＝＝

[讲]在25℃时，实验测得1L纯水（即550.6mol）只有1×10－7molH2O电离，因此纯水中c（H＋）＝c（OH－）＝1×10－7mol/L。

电离前后，H2O的物质的量几乎不变，c（H2O）可以看做是个常数，实验测定：

25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L

［讲］因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n（H2O）几乎不变，因此，C（H2O）可视为常数，则C（H＋）·C（OH―）==K电离·C（H2O）。

常数K电离与常数C（H2O）的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW，即KW=c（H＋）·c（OH－）

[板书]3、水的离子积（ion-productcontstantforwater）：

25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==1.0×10－14。

[投影]表3-2总结水的电离的影响因素。

[板书]4、影响因素：

温度越高，Kw越大，水的电离度越大。

对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，

［投影］知识拓展---影响水电离平衡的因素

1、温度：

水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大，C（H＋）和C（OH―）同时增大，KW增大，但由于C（H＋）和C（OH―）始终保持相等，故仍呈中性。

2、酸、碱

向纯水中加入酸或碱，由于酸（碱）电离产生的H＋（OH―），使溶液中的C（H＋）或C（OH―）增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小。

3、含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐

在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H＋和OH―结合生成难电离物，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大。

4、强酸的酸式盐

向纯水中加入强酸的酸式盐，如加入NaHSO4，由于电离产生H＋，增大C（H＋），使水的电离平衡左移，抑制了水的电离

5、加入活泼金属

向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离的H＋直接作用，产生氢气，促进水的电离。

［讲］KW与温度有关，随温度的升高而逐渐增大。

25℃时KW==1*10-14，100℃KW=1*10-12。

KW不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于酸、碱、盐的稀水溶液。

在不同溶液中，C（H＋）、C（OH―）可能不同，但任何溶液中由水电离的C（H＋）与C（OH―）总是相等的。

KW==C（H＋）·C（OH―）式中，C（H＋）、C（OH―）均表示整个溶液中总物质的量浓度。

[板书]5、KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：

C（H＋）H2O==C（OH―）H2O

KW==C（H＋）溶液·C（OH―）溶液

[过渡]由水的离子积可知，在水溶液中，H＋和OH-离子共同存在，无论溶液呈酸性或碱性。

由此我们可以进行有关c（H＋）、c（OH－）的简单计算。

[板书]二、溶液的酸碱性与pH

1、溶液的酸碱性

[思考与交流]

1、1L酸或碱稀溶液中水的物质的量为55.6mol，此时发生电离后，发生典礼的水是否仍为纯水时的1×10－7mol/L？

2、比较纯水、酸、碱溶液中的c（OH－）、c（H＋）的相对大小关系。

3、酸溶液中是否存在OH－？

碱溶液中是否存在H＋？

解释原因。

[讲]碱溶液中：

H2OH＋+OH－NaOH==Na＋+OH－，c（OH－）升高，c（H＋）下降，水的电离程度降低。

酸溶液中：

H2OH＋+OH－HCl==H＋+Cl－，c（H＋）升高，c（OH－）下降，水的电离程度降低。

实验证明：

在稀溶液中：

Kw=c（H＋）·c（OH－）25℃Kw=1×10－14

[板书]稀溶液中25℃：

Kw=c（H＋）·c（OH－）=1×10-14

常温下：

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＋）1×10－7mol/L

［小结］最后，我们需要格外注意的是，酸的强弱是以电解质的电离来区分的：

强电解质即能完全电离的酸是强酸，弱电解质即只有部分电离的酸是弱酸。

溶液的酸性则决定于溶液中C（H＋）。

C（H＋）越大，溶液的酸性越强；C（H＋）越小，溶液的酸性越弱。

强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强；酸性强的溶液不一定是强酸溶液；酸性相同的溶液，弱酸浓度大、中和能力强；中和能力相同的酸，提供H＋的物质的量相同，但强酸溶液的酸性强。

［随堂练习］

1、如果25℃时，KW==1*10-14，100℃KW=1*10-12。

这说明（AC）

A、100℃水的电离常数较大B、前者的C（H＋）较后者大

C、水的电离过程是一个吸热过程D、KW和K无直接关系

2、已知NaHSO4在水中的电离方程式为：

NaHSO4==Na＋+H＋+SO42―。

某温度下，向pH==6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。

下列对该溶液的叙述中，不正确的是（）

A、该温度高于25℃

B、由水电离出来的C（H＋）==1*10-10mol/L

C、NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离

D、该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液，可使反应后的溶液恰好呈中性

教学回顾：

教案

课题：

第二节水的电离和溶液的酸碱性

（二）

授课班级

课时

2

教

学

目

的

知识

与

技能

1、能进行溶液的pH的简单计算

2、初步掌握测定溶液的pH的方法，知道溶液pH在工农业生产和科学研究中的重要应用

3、理解溶液的pH。

理解溶液的pH跟溶液中c（H+）之间的关系。

过程

与

方法

1、通过各种类型溶液pH的计算，掌握电解质溶液pH计算方法。

2、通过不同溶液混合后pH的计算，掌握具体情况具体分析的思考方法，提高分析问题解决问题能力。

3、通过溶液pH的测试方法，掌握实验室测试溶液酸碱性的方法。

情感

态度

价值观

通过用pH表示溶液的酸碱性，理解化学学科中对极小数值的表示方法，让学生体会化学学科的特有价值。

重点

pH与溶液酸碱性的关系，有关溶液的pH的简单计算

难点

各类溶液、各类混合后的c（H+）、pH的计算。

知

识

结

构

与

板

书

设

计

三、pH

1、定义：

pH=－lg[c（H＋）]

2、广泛pH的范围：

0-14；

溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。

3、pH的测定方法

（1）试纸的使用

（2）酸碱指示剂（3）pH计

4、pH的应用

四、pH的有关计算

1、单一溶液的pH计算

（1）求强酸溶液的pH

（2）求强碱溶液的pH

2.混合溶液的pH计算

（1）求强酸与强酸混合溶液的pH

（2）求强碱与强碱混合溶液的pH

（3）求强酸与强碱混合溶液的PH

3、稀释的计算

（1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n

（2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH

（3）强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n

（4）弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH>b-n

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[回顾]水的电离、离子积常数、水电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性.

[过渡]利用离子积计算溶液中的H＋或OH－浓度

［点击试题］例1、求25℃0.01mol/L盐酸的C（H＋）

[分析]1、在该溶液中存在哪几种电离

2、c（H＋）×c（OH－）中的c（H＋）应等于两者之和

3、HCl = H＋ ＋Cl－

　　　　0.01　0.01

　　　H2O＝H＋＋OH－

　　　　　　x  x

所以，（0.01+x）x=10－14一般地，x与0.01相比，可以忽略不计

［随堂练习］1、求25℃0.05mol/LBa（OH）2溶液C（H＋）

2、求25℃0.05mol/L硫酸溶液由水电离出来的［H＋］

[过渡]从上述数据，上述c（H＋）、c（OH－）都较小，使用起来不方便，因此，化学上常采用pH来表示溶液的酸碱性的强弱。

[板书]三、pH

1、定义：

pH=－lg[c（H＋）]

[讲]溶液的pH指的是用C（H＋）的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱，即pH=－lg[c（H＋）]，要注意的是的，当溶液中C（H＋）或C（OH―）大于1mol时，不用pH来表示溶液的酸碱性。

广泛pH的范围为0-14

［投影］中性溶液，c（H＋）=c（OH－）＝10－7mol/L　pH=