化学选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性导学案

3-2-1  水的电离与溶液的酸碱性（第一课时）

教学目标

1．理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。

2．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。

3．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。

教学重点：

水的离子积

教学难点：

在酸碱溶液中如何求H2O电离出的CH+ 和COH

教学过程：

【引言】在初中我们已经学过一些pH的知识，现在我们先来回忆一下溶液的pH与酸碱性有什么关系？

【学生回答后投影显示】

【过渡】这节课的标题是水的电离和溶液的pH，那么溶液的pH与水的电离有关系吗？我们学习完本节的内容就知道了。

【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： 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

【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1×10－7mol 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

【板书】2、 H2O的电离常数K电离＝ ＝ 1.8×10－16

【讲解】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。

【板书】3、水的离子积：25℃K W= c（H＋）· c（OH－）= =  1.0×10－14。

【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pH

1、液的酸碱性

【思考与交流】

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。

【讲解】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

【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/L c（OH－）>1×10－7mol/L

【小结】略

【随堂练习】

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=4                    B、[H＋]=1×10-3 mol·L-1

C、[OH- ]=1×10-11 mol·L-1        D、[H＋]·[OH- ]= 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

板书设计：

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 c（OH－）>1×10－7mol/L