水的电离和溶液的pH教学设计方案

水的电离和溶液的pH教学设计方案pH值c(H)pH与溶液酸碱性的关系。难点：水的离子积，有关pH的简洁计算。教学过程引言：在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示，这是为什么呢？为什么可以用pH所以，先争论水的电离。水的电离［试验演示］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。分析缘由：纯水中导电的缘由是什么？结论：水是一种极弱电解质，存在有电离平衡：HOHO2 2

HO3

OHHO 2

OH在25℃时，1L纯水中〔即55.56mol/L〕测得只有1107mol/L 的H

O发生电离。2c(H)c(OH)c(H)和c(OH)有什么关系？①c(H)1107mol/L②c(OH)1107mol/L③c(H)c(OH水中

)1107mol/Lc(H)c(OH)1107mol/L1107mol/L 11014kw

表示。k c(H)c(OHw

)11014请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。想一想①水的电离是吸热？还是放热？②当温度上升，水的离子积是： 〔上升，降低或不变〕③当温度降低，水的离子积是： “增大“减小”或“不变〕［结论］kw

增大。25℃时，k 11014；100kw

11012。水的离子积是水电离平衡时的性质，它不仅适用于纯水，也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中c(H)c(OH)11014①在酸溶液中，cH)近似看成是酸电离出来的H浓度，c(OH)则来自于水的电离。c(OH

)

11014c(H)c(OH)近似看成是碱电离出来的OH浓度，而cH)则是来自于水c(H)［想一想］

11014c(OH)为什么酸溶液中还有OH？碱溶液中还有H？它们的浓度是如何求出来的？pH溶液的酸碱性cH)c(OH)的关系是：中性溶液：c(H)c(OH)，c(H)1107mol/L 越小，酸性越小。cH)c(OH

)，c(OH

)1107mol/L ，c(OH

)越大，碱性越强，c(OH)越小，碱性越弱。溶液酸碱性的表示法：cHc(OH

)1mol/LcH)或c(OH

)来表示溶液酸碱性。②假设c(H)或c(OH)小于1mol/L，如c(H)1107mol/L ，或cH)134105mol/L pH来表示溶液酸碱性的强弱。 pHlgc(H)pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数，表示溶液酸碱度强弱。练习：1．25pH？解：纯水，25℃时cH)1107mol/L∴pHlg

c(H

lg(1107)7答：25pH7。2．物质的量浓度为1102mol/L 盐酸溶液pH？解：HCl H1 ： 1

Cl1102mol/L 1102mol/L∴c(H)1102mol/LpHlgc(H)lg(1102)mol/L 2答：1102mol/L盐酸pH为2。3．物质的量浓度为1102mol/L的NaOH 解：NaOH NaOH1 ： 11102mol/L 1102mol/Lc(OH

)1102

mol/LK∴c(H)

11014

1102mol/Lc(OH) 11012∴pHlgc(H)lg1102mol/L 12答：1102mol/LpH12。cH，pH与溶液酸碱性关系。在中性溶液中，c(H)1107mol/L pH7在酸性溶液中，c(H)1107mol/L pH7cH)越大，pH越小。在碱性溶液中，c(H)1107mol/L pH7cH)越小，pH越大。重点、难点剖析：影响水电离的因素温度：电离过程是一个吸热过程，温度越高，水电离程度越大，Kw

也增大。25Kw

11014 c(H)c(OH)1107mol/L100Kw

11012 c(H)c(OH)1106mol/L酸或碱电离出来的H或OH都会抑制水的电离，使水电离出来的H与OH浓cH)或c(OH)，而与酸碱的强弱无关。〔具体实例待学习盐水解时介绍〕cH)〔1〕酸溶液中：溶液中cH)约等于酸电离出来的cH)，通过求溶液中c(OH

K) w

；水电离出来的cH)等于c(OH)；c(H)〔2〕碱溶液中：溶液中c(OH

)约等于碱电离出来的c(OH

)，通过求溶液Kc(H) w

，此cH)就是水电离出的cH)且等于溶液中水电离出来的c(OH

)。c(OH)〔3〕cH)等于水电离出来的cH)；c(OHpH计算的根本思路与方法：一、学问要点

)等于水电离出来的c(OH

)。pHlgc(H，关键是求溶液的cH)。cH)，直接由电离方程式求算。cH)c(OH

K)再由c(H) wc(OH)cH)，用近似公式求算：K ccH)c或cHK cacH)：先依据近似公式求溶液的c(OH)c(OH

)C或c(OH

)K K cpH的强酸、强碱溶液稀释计算例1 pH1的盐酸溶液，稀释100倍，求稀释后溶液的pH？解：∵pH1 c(H)1101mol/L100倍，则cH)1103mol/LpHlgc(H)lg11033强酸溶液，当体积扩大100倍，c(H)削减100倍，pH变化2个单位。即pH由1变为3；溶液c(H)减小，而c(OH)浓度增大。pH变大。例2 pH13的NaOH 溶液，稀释100倍，求稀释后溶液pH？解：∵pH13 c(H)11013mol/L∴c(OH

K)

11014

1101mol/Lc(H) 11013K稀释100倍：c(H)

11014

11011mol/Lc(OH) 1103pHlgc(H)lg110

11100倍，溶液中c(OH)100倍，pH2。总结、扩展要点要点内容水〔或溶液〕离子积c(H)c(OH)K 11014〔25℃〕wpHlgc(H)pHc(H)：100mol/L性1107mol/L性1104mol/LpH:性7性14扩展混合前混合后条件pH pH1混合前混合后条件pH pH115pH2混pH 0.31pH pH114pH强酸，强碱等体积混合，2混pH pH113pH pH1 2pHpH 0.32混2强酸强碱混合呈中性时二者体积与pH变化规律假设pH酸＋pH碱＝14，则V :V酸 碱

1:1；假设pH酸＋pH碱＞14，则V :V酸 碱

10pHpH141；假设pH酸＋pH碱＜14，则V :V酸 碱

11014pH酸pH碱)强酸〔弱碱，弱酸〔强碱〕加水稀释后的pH变化规律：pHa，加水稀释10n倍，则pHan；pHa，加水稀释10n倍，则pHan；pHb，加水稀释10n倍，则pHbn；pHb，加水稀释10n倍，则pHbn；酸碱无限稀释，pH777。1311。溶液中cOH)cH)增大，pH变小。例1 等体积的pH3和pH4的两种盐酸溶液，混合后，求混合液pH？〔设体积变化无视不计。解：设混合前两种盐酸体积都为V1混合前：pH3cH)1103mol/L nH)103Vmol/LpH4cH)1104mol/L nH)104Vmol/L混合后，溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中H物质的量总积。nH)(103V104Vmol(103104)Vmolc(H)

104)Vmol2VL

5.5104mol/LpHlgc(H)lg5.5104mol/L答混合液pH为3.3。例2 指导学生练习。pH8和pH10的两种NaOH 溶液等体积混合，求混合液的pH？板书设计一、水的电离与离子积水的电离

其次节水的电离和溶液pHHOHO2 2

HO3

OH