苏教版-选修四-专题3 溶液中的离子反应-第二单元 溶液的酸碱性（全国一等奖）

《溶液的酸碱性》教学设计教学时间第十二周5月8日本模块第34、35课时教学课题专题专题4溶液中的离子反应单元第二单元溶液的酸碱性节题第1、2课时溶液的酸碱性教学目标知识与技能了解溶液pH的定义，能进行pH的简单计算。过程与方法通过实验联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力情感态度与价值观通过溶液PH的测定，何会化学在生产生活中的应用。教学重点pH的简单计算教学难点pH的简单计算教学方法讨论法教学过程教师主导活动学生主体活动[知识回顾]1．写出醋酸、一水合氨溶于水和水的电离方程式：CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONH4++OH—H2OH++OH—2．水的离子积常数[完成下表]溶液酸碱性c（H+）与c（OH—）关系任意温度室温（mol/L）pH值（室温）酸性c（H+）>c（OH—）小于7中性c（H+）=c（OH—）7碱性c（H+）<c（OH—）大于7一、溶液的酸碱性1．c（H+）与c（OH—）比较2．PH与73．PH试纸的使用练习口答、检查25℃[H+]·[OH—]=10—7=10—14=Kw[阅读]P67本质对昭表3—6大于7显碱性，小于7显酸性等于7显中性教学过程教师主导活动学生主体活动取试纸置于表面皿上，用玻璃棒蘸取试液少许，点在试纸上观察颜色变化，与比色卡，读出。[讲解]（二）有关pH的计算1．溶液简单混合V1、V2的一元强酸或强碱2．强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：①若酸和碱恰好中和.即nH+=nOH—，pH=7.②若酸过量，求出过量的[H+]，再求pH值.③若碱过量，求出过量的[OH—]，求出pOH后求pH值.特例：若强酸与强碱等体积混合①若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7。②若pH酸+pH碱＞14，则碱过量pH≈pH碱－③若pH酸+pH碱＜14，则酸过量pH≈pH酸+[分析]①呈中性：即pH=7。nH+=nOH—10—a·V1=10—（14－b）·V2V1：V2=10—14+a+b10n=10a+b－14n=a+b－14a+b=14+n②若呈酸性.即pH＜7nH+＞nOH—10—a·V1＞10—（14－b）·V2V1：V2＞10—14+a+b10n＞10－14+a+ba+b＜14+n③若呈碱性，即pH＞7，同理可知a+b＞14+n不湿润注意：强酸直接由[H+]总求pH值强碱由[OH—]总求pOH，后再求pH值（注意）先判断显性离子了解即可[练习]pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1：V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时，且V1：V2=10n时，a+b分别为多少？教学过程教师主导活动学生主体活动3．关于酸、碱混合时的定性判断（常温）酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同，提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。下面把常见的几种情况分列出来.①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH＞7（由生成的强碱弱酸盐水解决定）②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH＜7（由生成的强酸弱碱盐水解决定）③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7（因生成强酸强碱盐不水解）想一想：若酸或碱之一是多元，情况又怎样？④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7（与酸、碱的几元性无关）⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。（考虑酸有强弱之分，若分弱酸，制反应后酸过量）⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7（同理⑤，弱碱过量）⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定。再想一想：⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系？例1．将0.5LLFe2(SO4)3溶液与1LL氨水溶液完全混合并过滤，溶液总体积不变，则所得滤液的pH值与下列选项符合的是__________A．等于L氨水的溶液的pH值B．等于L氨水溶液的pH值C．大于L氨水溶液的pH值D．小于L氨水溶液的pH值[解析]：先考虑反应，写出反应的离子方程式Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+1mol3mol由此可知氨水过量，但体积已为，此时氨水浓度为C==L请注意，上反应还生成了NH4+，但NH3·H2O的电离会产生抑制作用，故后成性没有L的纯氨水强，本题应选D.例2．求下列混合溶液的pH：（1）pH=3和pH=5的两强酸等体积混合；（2）pH=8和pH=10的两强碱等体积混合。分析酸溶液混合后，H+的物质的量等于原来两酸溶液H+的物质的量之和，从而求出[H+]及溶液的pH，碱溶液混合后，OH—的物质的量等于原来两碱溶液OH—的物质的量之和，从而求出[OH—]，根据Kw换算出[H+]，最后求出溶液的pH。在第（2）题中，切不可直接将两碱溶液中的H+的物质的量相加，不能认为这是混合溶液的H+的总量，否则就会造成很大错误。解：（1）[H+]==5×10—4mol/LpH=－lg(5×10—4)=（2）[OH—]==5×10—5mol/L[H+]==2×10—10mol/LpH=－lg(2×10—10)=总结：两种强酸等体积混合的pH等于混合前pH数值小的加上；两种强碱等体积混合的pH等于混合前pH数值大的减去。（2）必须按显性离子计算。例3．常温下有体积为V1L，pH值为m的稀硫酸和体积为V2L、pH值为n的NaOH溶液混合后.（1）如果V1=V2时.①当m+n=13时，则混合后溶液呈______________性。②当m+n=15时，则混合后溶液呈______________性。。（2）如果混合后pH=7时；①当m+n=14时，则V1：V2=____________。②当m+n=13时，则V1：V2=____________。③当m+n＞14时，则V1：V2=___________。（填表达表），且V1________V2（填＞、＜、或=＝）解析H2SO4尽管为二元强酸，但当用pH值表示时，与几元则无关.（1）根据上文提及的特例，可知当m+n=13＜14，即混合液呈酸性。当m+n=15＞14，即混合液呈碱性，pH＞7。（2）若混合后溶液pH=7，即中性。根据上文提到，a+b=14+n，可推知当m+n=14时，则V1：V2=1当m+n=13时，则V1：V2=当m+n＞14时，则nH+=nOH—10—m·V1=10—(14—n)·V2V1：V2=10—14+n+m=10m+n—14∵m+n＞14，∴V1：V2＞1即V1＞V2例4．Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14，取该溶液100mL，持续通入CO2，当CO2通入时生成沉淀最多（体积指标准状况，设溶液体积不发生改变），试通过计算回答：（1）Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少？（2）当通入CO2的体积为2.24L时，溶液中各种离子（除H+、OH—）物质的量浓度各为多少？解析：（1）混合液中总[OH—]=1mol/L，n(OH)—=当CO2道入时沉淀最多，此时发生如下反应：Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O1mol1molC[Ba(OH)2]==Ln(NaOH)=n(OH—)总－2n[Ba(OH)2]=－2×=(mol)C(NaOH)==L（2）当n(CO2)=时，发生下列反应CO2+OH—=HCO3—