《水的电离和溶液的酸碱性》设计 一等奖

《水的电离和溶液的酸碱性》教学设计教学目标：理解水的电离及水的离子积常数理解溶液酸碱性与pH值的测量加深学生理解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。教学重难点：掌握溶液稀释和混合时pH的变化规律，掌握溶液pH的简单计算理解酸碱滴定的原理，掌握滴定管的结构和使用方法，能规范进行酸碱中和滴定实验操作并能分析相关实验的误差。教学过程：[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[讲解]水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。H2O+H2OH3O＋+OH-[投影]水分子电离示意图：简写：H2OH＋+OH-实验测定：25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L100℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－6mol/L[板书]1、H2O+H2OH3O＋+OH-实验测定：25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L[练习]写出H2O===H＋+OH-的化学平衡常数。[讲解]在25℃时，实验测得1L纯水只有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，c（H2O）＝mol/L。故25℃时，H2O的电离常数K＝＝×10－16[板书]2、H2O的电离常数K电离＝＝×10－16[讲解]电离前后水的浓度几乎不变，因此，在25℃时，KW=c（H＋）·c（OH－）=K电离·c（H2O）=1×10－14

，KW就叫做水的离子积。[板书]3、水的离子积：25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==×10－14。[分析交流]（表3-2）总结水的电离的影响因素。[板书]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，[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pH1、液的酸碱性[思考与交流]1L酸或碱稀溶液中水的物质的量为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？比较纯水、酸、碱溶液中的c（OH－）、c（H＋）的相对大小关系。酸溶液中是否存在OH－？碱溶液中是否存在H＋？解释原因。[讲解]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＋）<c（OH－）,c（H＋）<1×10－7mol/Lc（OH－）>1×10－7mol/L[小结]略[课堂练习]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、[H＋][OH-]乘积不变B、pH增大了C、[OH-]降低了D、水电离出的[H＋]增加了3．常温下，下列溶液中酸性最弱的是A、pH=4B、[H＋]=1×10-3mol·L-1C、[OH-]=1×10-11mol·L-1D、[H＋]·[OH-]=1×10-144．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mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________；参考答案：1、C2、BD3、D4．（1）c>b=a。（2）b>a=c。（3）c>a>b[过渡]利用离子积计算溶液中的H＋或OH－浓度例1、求25℃L盐酸的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－H2O＝H＋＋OH－x

x所以，+x)x=10－14一般地，x与相比，可以忽略不计例2、求25℃LBa(OH)2溶液H＋[分析]例3、求25℃L硫酸溶液由水电离出来的［H＋］[分析][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、pH1、定义：pH=－lg[c(H＋)][讲解]pH=－lg[c(H＋)][设问]若c(H＋)=10－8，那么pH为多少？[回答]pH=8[练习]1、纯水的pH2、求LNaOH溶液的pH[讲解]可见：中性溶液，c(H＋)=c(OH－)＝10－7mol/LpH=7酸性溶液，c(H＋)>c(OH－)

pH<7碱性溶液，c(H＋)<c(OH－)

pH>7溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。[设问]若c(H＋)=10mol，那么pH等于多少？[回答]等于－1[设问]这样方便吗？[回答]不方便[讲解]可见，当溶液的c(H＋)>1mol/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。[复习]那么，如何测定某溶液的酸碱性，即如何测定溶液的pH值呢？[回答]用pH试纸、pH计[板书]2、pH试纸的使用[设问]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？[回答]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。[过渡]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。[板书]3、pH的有关计算[例题]稀释的计算：例：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。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：LNaOH溶液和L的硫酸相混合后，溶液的pH约为多少?[板书]三、pH的应用[自学]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。[学生回答]血液pH诊断疾病，药物调控pH辅助治疗…。[投影][板书]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。[小结]略[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、1:1B、1:2C、1:10D、10:12．向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的L硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH为。则原BaCl2溶液的物质的量浓度为A、×10-4mol·L-1B、×10-3mol·L-1C、×10-4mol·L-1D、×10-3mol·L-13．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4．250mLpH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250mLmol·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VbLNaOH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：>、<、=）（题中a≤6、b≥8）。参考答案：1、C2、A3、A4．（1）pH=；（2）Mr=23；（3）变红色、变无色、变红色。5．（1）1；（2）；（3）10a+b-14，>。[作业]P52～534、5、6、7、8、9、10[板书计划]第二节水的电离和溶液酸碱性一、水的电离H2O+H2OH3O＋+OH-实验测定：25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/LH2O的电离常数K电离＝＝×10－16水的离子积：25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==×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液的酸碱性稀溶液中25℃：Kw=c（H＋）