高二化学人教版选修四 3.2 水的电离和溶液的酸碱性 教案.doc

www.ks5u.com 第二节 水的电离和溶液的酸碱性教案 本节教材分析 ‎（一）三维目标 ‎1．知识目标 ‎（1）理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。‎ ‎（2）使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。‎ ‎2．能力和方法目标 ‎（1）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。‎ ‎（2）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。‎ ‎3．情感和价值观目标 ‎（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。‎ ‎（二）教学重点：水的离子积涵义 ‎（三）教学难点：溶液pH的简单计算 ‎（四）教学建议 迁移电离平衡理论学习水的电离。可以提出这样的问题“实验证明水也有极弱的导电性，试分析水导电的原因”，以问题引发学生的思考，由学生自己根据所学的电离理论得出“水是极弱的电解质，纯水中存在水的电离平衡”的结论。对于学生层次较高的班级，利用化学平衡常数推导水的离子积常数，可以在教师指导下由学生独立完成；对于学生层次较低的班级，可以以教师为主进行推导。 ‎ 推导水的离子积常数，目的在于使学生认识水的离子积常数与水的电离平衡常数之间的联系，更好地理解水的离子积常数只随温度变化而变化的原因。教学中切不可把重点放在使学生掌握水的离子积常数的推导方法上。可以利用电脑动画，演示水的电离过程，增强直观性，加深学生对知识的理解，并激发学生兴趣，巩固所学知识。 ‎ 讨论溶液的酸碱性时，应先让学生分析酸、碱对水的电离平衡的影响，分析水中加入酸或碱后c(H+)和c(OH－)的变化。再根据KW =K·c(H2O) ，说明对于稀溶液而言，c(H2O)也可看作常数。因此，只要温度一定，无论是纯水还是稀溶液在KW都为常数，或者说c(H+) 和c(OH－)的乘积都是定值。进而得出水溶液的酸碱性是由c(H+)和c(OH－‎ ‎)的相对大小所决定的结论，并具体说明二者之间的关系。 关于pH的教学可以分以下几步进行。先说明引入pH的意义，再给出计算式，介绍有关pH的简单计算，最后总结溶液的酸碱性和pH的关系，并强调pH的使用范围。对于学生层次较高的班级，可以让学生通过讨论来确定pH的使用范围。 可安排学生课下阅读课后的“资料”和“阅读”材料，开阔视野，增长知识。‎ 新课导入设计 导入一 追求健康长寿是人类共同的愿望。人们首先要拥有健康，才有可能获得财富、地位和幸福。健康从哪里来呢？水是生命之源，如果没有水，就不可能有生命。流行于日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小，渗透作用快，有利于消除体内过多的自由基，能够延缓机体衰老，且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的诞生，在世界范围掀起了一场饮水领域的革命，善待生命，从水开始。 ‎ 同学们，你们知道水中存在哪些离子吗？这些离子的乘积有什么规律？什么条件能影响水中离子浓度的大小呢？ ‎ 导入二 你了解生活中这些常见物质的酸碱性吗？如何测定这些物质的酸碱性呢？ ‎ 导入三 卫生部规定：我国最新的《生活饮用水卫生标准》全部指标最迟于2012年7月1日在全国各地实施。该标准明确规定生活饮用水的pH范围为6.5～8.5。pH成为生活饮用水的水质指标之一已引起人们的普遍关注。事实上，目前市场上销售的瓶桶装饮用水除少数品牌外，大部分品牌的产品包装上并不标注pH，使消费者在选购时无法辨别，那么，什么是水的pH？它与人体健康有什么关系？ ‎ 导入四 ‎ 第二节 水的电离和溶液酸碱性 一、水的电离 水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。‎ H2O + H2O H3O＋ + OH-‎ 水分子电离示意图：‎ 简写： H2O H＋+ OH-‎ 实验测定：‎25℃‎ c（H＋）= c（OH－）=1×10－7mol/L ‎100℃‎‎ c（H＋）= c（OH－）= 1×10－6mol/L ‎1、 H2O + H2OH3O＋ + OH-‎ 实验测定：‎25℃‎ c（H＋）= c（OH－）=1×10－7mol/L 写出H2O === H＋+ OH-的化学平衡常数。‎ 在‎25℃‎时，实验测得‎1L纯水只有1×10－7mol H2O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，c（H2O）＝55.6 mol/L。故‎25℃‎时， ‎ H2O的电离常数K＝ ＝ 1.8×10－16‎ ‎2、 H2O的电离常数K电离＝ ＝ 1.8×10－16‎ 电离前后水的浓度几乎不变，因此，在‎25℃‎时， K W= c（H＋）· c（OH－）= ‎ K电离·c（ H2O）= 1×10－14 ， K W就叫做水的离子积。‎ ‎ 3、水的离子积：‎25℃‎K W= c（H＋）· c（OH－）= = 1.0×10－14。‎ ‎（ 表3-2）总结水的电离的影响因素。‎ 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，‎ 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。‎ 二、溶液的酸碱性与pH ‎1、液的酸碱性 ‎1、‎1L酸或碱稀溶液中水的物质的量为55.6 mol，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。‎ 碱溶液中：H2O H＋ + OH－ NaOH == Na＋ + OH－， c（OH－）升高， c（H＋）下降，水的电离程度降低。‎ 酸溶液中：H2O H＋ + 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 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＋）< c（OH－）, c（H＋）1×10－7mol/L 略 ‎1．纯水在‎25℃‎和‎80℃‎时的氢离子浓度，前者和后者的关系是 A、前者大 B、相等 C、前者小 D、不能肯定 ‎2．给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是 A、乘积不变 B、pH增大了 C、降低了 D、水电离出的增加了 ‎3．常温下，下列溶液中酸性最弱的是 A、pH=4 B、=1×10-3 mol·L-1‎ C、=1×10-11 mol·L-1 D、 ·= 1×10-14 ‎ ‎4．今有a·盐酸 b·硫酸 c·醋酸三种酸：‎ ‎（1）在同体积，同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末， 在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。‎ ‎（2）在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末，在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。‎ ‎（3）物质的量浓度为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________；‎ 参考答案：‎ ‎1、C 2、BD 3、D 4． （1）c>b=a 。（2）b>a=c。（3）c>a>b ‎ 利用离子积计算溶液中的H＋或OH－浓度 例1、求‎25℃‎0.01mol/L盐酸的H＋ ‎ ‎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 例2、求‎25℃‎0.05mol/LBa(OH)2溶液H＋ 例3、求‎25℃‎0.05mol/L硫酸溶液由水电离出来的［H＋］ 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。 三、pH ‎1、定义：pH=－lg pH=－lg 若c(H＋)=10－8，那么pH为多少？‎ pH=8‎ ‎1、纯水的pH 2、求0.001mol/LNaOH溶液的pH 可见：‎ 中性溶液，c(H＋)=c(OH－)＝10－7mol/L　pH=7‎ 酸性溶液，c(H＋)>c(OH－)  pH1mol/L时，使用pH不方便，一般不用pH来表示溶液的酸碱 性，而是直接用H＋浓度表示。‎ 那么，如何测定某溶液的酸碱性，即如何测定溶液的pH值呢？‎ 用pH试纸、pH计 ‎ 2、pH试纸的使用 如何使用呢？要不要先用水浸湿呢？浸湿对测定结果有何影响？‎ 一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中 部，，再用标准比色卡与之比较，来确定溶液的pH值。不能用水浸湿，这样会溶液变稀，测定结果向pH=7的方向靠近。‎ 用pH来表示溶液的酸碱性，是十分方便，掌握有关的pH计算是十分重要的。‎ ‎3、pH的有关计算 1、 稀释的计算：‎ 例：0.0001mol/L的盐酸溶液，求其pH值，用水稀释10倍，求其pH值，用水稀释1000‎ 倍后，求其pH值。‎ 2、 混合的计算：‎ ‎（1）强酸和强酸混合的计算 例：求pH都等于2的盐酸溶液，等体积混合后的pH值 （2）强碱和强碱混合的计算 例：求pH都等于12的氢氧化钠溶液，等体积混合后的pH值 （3）强酸和强碱混合的计算 例：40mL0.5mol/LNaOH溶液和40mL0.4mol/L的硫酸相混合后，溶液的pH约为多少?‎ 三、pH的应用 相关内容：叙述1、pH与人体健康的关系2、pH在环保上的应用3、土壤pH与土壤 有效成分关系。‎ 血液pH诊断疾病，药物调控pH辅助治疗…………………。‎ ‎ 1、pH与人体健康的关系2、pH在环保上的应用3、土壤pH与土壤有效成分关系。‎ 略 ‎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、5.05×10-4 mol·L-1 B、5.05×10-3 mol·L-1 ‎ C、1.01×10-4 mol·L-1 D、1.01×10-3 mol·L-1 ‎ ‎3．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 ‎4．250 mL pH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250 mL 0.025 mol·L-1 的硫酸溶液相混合， 假设混合后液体体积为500 mL。试求：‎ ‎（1）混合液的pH；‎ ‎（2）若原250 mL一元强碱中含溶质‎0.1 g, 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?‎ ‎5．在‎25℃‎时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸，同该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，填空：‎ ‎（1）若a+b=14，则Va:Vb=____________（填数字）。‎ ‎（2）若a+b=13，则Va:Vb=____________（填数字）。‎ ‎（3）若a+b>14，则Va:Vb=_____________（填表达式），且Va_________ Vb（填：>、。‎ P52～53 4、5、6、7、8、9、10‎ ‎ 第二节 水的电离和溶液酸碱性 一、水的电离 ‎1、 H2O + H2OH3O＋ + OH-‎ 实验测定：‎25℃‎ c（H＋）= c（OH－）=1×10－7mol/L ‎2、 H2O的电离常数K电离＝ ＝ 1.8×10－16‎ ‎3、水的离子积：‎25℃‎K W= c（H＋）· c（OH－）= = 1.0×10－14。‎ 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，‎ 二、溶液的酸碱性与pH ‎1、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＋）< c（OH－）, c（H＋）1×10－7mol/L 三、pH ‎1、定义：pH=－lg ‎2、pH试纸的使用 ‎3、pH的有关计算 四、pH的应用1、pH与人体健康的关系2、pH在环保上的应用3、土壤pH与土壤 有效成分关系。‎