高中第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性教学设计

第二节　　水的电离和溶液的酸碱性

教学目标：1、理解水的电离及水的离子积常数

2、理解溶液酸碱性与pH值的测量

3、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。

第一课时

一．知识回顾

1、什么是pH？酸性的pH_______;中性的pH_________;碱性的pH_________。

2、水的pH_________，水中有没有H+、OH- ？

二．水的电离与水的离子积常数

[教师]水中存在哪些离子？

[学生]水是一种极弱的电解质，电离方程式可表示为：

H2O+H2O H3O+ +OH- 或H2O H+ +OH-

[定性讨论]

•   纯水的组成微粒有哪些？
•   作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？

        温度、离子浓度（H+、OH-）等影响

[定量讨论]阅读教材P45---P46

思考1:纯水中c(H+)与c(OH-)大小有何关系？

由水电离出的H+、OH-的物质的量相等

思考2:在25℃下， c(H+) 、 c(OH-)等于多少? 说明水的电离程度如何？

25℃时，水电离出来的 c(H+) = c(OH-)=10-7mol/L水是一种极弱的电解质（通常的电流表无法检验其中离子）

三、Kw

1.水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:

例、水是一种极弱的电解质，在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是：

A、10-14       B、55.6×107        C、107            D、55.6

25℃ 时纯水KW = c(H+) . c(OH-) =10—14

[教师]情景1：观察下表的数据

1）  从以上数据中发现什么递变规律？

2）  以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系？

[学生小结]在 H2O H+ +OH-中，

 升高温度，水的电离程度______，水的电离平衡向____移动，Kw_____。

降低温度，水的电离程度______，水的电离平衡向____移动，Kw_____

[教师]水的离子积Kw= [H+ ][OH-]=1×10-14不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。

[教师]情景2：比较下列情况下，C(H+) 和C(OH—)的值或变化趋势。

[学生小结]：对于电离平衡　H2O 　　H+ +OH-中

①加入酸后，溶液中[H+]_____，平衡向___移动，水的电离程度____， Kw_____，而[OH-]_____

②加入碱后，溶液中[OH-]_____，平衡向___移动，水的电离程度____， Kw_____，而[H+] ____

四．酸碱溶液中Kw值的应用

[教师]情景3：有哪些方法可以抑制水的电离？

[学生小结]

[教师]情景4：请分析1mol/L盐酸溶液中存在哪些离子，且各离子的浓度是多少？

      请分析1mol/LNaOH溶液中存在哪些离子，且各离子的浓度是多少？

[引申]判断溶液酸碱性强弱的依据是什么？

[学生小结]溶液的酸碱性

酸性溶液：C(H+) ______ C(OH—)， C(H+) ______ 1.0×10-7mol/L

     碱性溶液：C(H+) ______ C(OH—) ，C(H+) ______ 1.0×10-7mol/L

     中性溶液：C(H+) ______ C(OH—) ，C(H+) ______ 1.0×10-7mol/L

第二课时

复习练习

一、判断：

1、任何水溶液中都存在KW = 10-14。

2、某水溶液中c(H+) =10-6 一定是酸性溶液。

3、向纯水中加入溶质，水的电离平衡将向逆向移动

4、如果由水电离出的H+浓度为10-10，则Kw=10-20

二、计算：

1、常温下，10-4mol/L 的盐酸溶液.

     溶液中， c(OH-) =________mol/L.

     将上述盐酸稀释 10倍，溶液中 c(H+) =_______ mol/L 、

                                                         c(OH-) =_____ mol/L 。

     将上述溶液稀释10000倍，溶液中c(H+) =___ ______ 、

                                                           c(OH-) =___ _______ _ 。

2、常温下，某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24mol/L，该溶液的[H+] 可能为 _______

二．溶液的酸碱性

[教师]溶液呈酸性、碱性还是中性，其依据是什么？

A．应看c(H+)和c(OH-)的相对大小  

B．应看c(H+)与1×10-7mol/L相对大小比较

C．应看pH值

[学生]溶液酸碱性的判断关键看c(H+)和c(OH-)的相对大小

[引申]B与C选项作出什么的补充才可用于判断溶液的酸碱性？

[学生] 1×10-7mol/L与pH=7的临界标准适合于常温下在溶液。

三．pH值的计算

[教师]pH是氢离子浓度的负对数(室温) ，pH=—lg c(H+)

[练习1]取1mol/L的HCl溶液，其pH是多少？取1mol/L的硫酸，其pH是多少？

 [练习2]1mLpH=3的HCl溶液，其c(H+)是多少？

 [练习3]1mLpH=3的HCl溶液加水稀释到100mL后，溶液的pH是多少？

 [练习4]取pH=12的NaOH溶液与水按1：99的体积比混合后，溶液的pH值是多少？

[练习5]取80mLNaOH溶液加入到120mL盐酸中，所得溶液的pH为2。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量溶液浓度相同，则它们的浓度是多少？

三、pH的应用

[举例对比]

1．同一浓度的强酸与弱酸的pH值的比较，如0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的醋酸的pH值的比较

2．同一浓度的强碱与弱碱的pH值的比较，如0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的氨水的pH值的比较

3．同一pH值的强酸（如盐酸）与弱酸（如醋酸）的浓度比较：c(HCl)与c(HAc)的关系

4．同一pH值的强碱（如NaOH溶液）与弱碱（如氨水）的浓度比较：c(NaOH)与c(NH3·H2O)的关系

 [练习]体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液，与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量（   ）

A．相同       B．中和HCl的多       C．中和CH3COOH的多       D．无法比较

[学生小结]强弱电解质酸溶液的浓度与氢离子浓度的比较

第三课时

一．实验原理

[教师] 盐酸与NaOH溶液的酸碱中和反应的原理是什么？两者的定量关系是什么？

[实验原理分析]c（H+）V（酸）=c（OH—）V（碱）

[练习]

1．10mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液反应后，溶液的pH值是多少？

2．20mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液反应后，溶液的pH值是多少？

3．10mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.200mol/L NaOH溶液反应后，溶液的pH值是多少？

 [练习]向20.00mL 0.100mol/L HCl中滴加0.100mol/L NaOH溶液过程中，溶液的pH值变化如下，你发现了什么现象与规律，而在实际的中和滴定中，我们需要注意哪些方面？

[引导学生小结]在接近pH=7时，很少量的酸或碱的加入，就会引起溶液pH突变。

[练习]以下哪一条曲线符合上述实验中过程的pH-V(NaOH)曲线

[学生]图D

[引申]进行酸碱中和滴定时，当滴定接近终点时，应注意哪些实验操作？

二．实验测定酸碱反应曲线

[视频介绍]pH计、酸碱滴定管的使用

[学生实验]

[教师小结]