水的電離和溶液的酸堿性教案

1、第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第一課時(shí)教學(xué)目的：1、使學(xué)生了解水的電離和水的離子積2、生了解溶液的酸堿性與 pH的關(guān)系3、通過(guò)水的離子積和溶液酸堿性等內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行矛盾的對(duì)立統(tǒng)一、事物間的相互關(guān)系和相互制約等辨證唯物主義觀點(diǎn)的教育教學(xué)重點(diǎn)：水的離子積，溶液酸堿性和溶液pH值的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：水的離子積 教學(xué)過(guò)程：引入：水是不是電解質(zhì)？研究電解質(zhì)溶液時(shí)往往涉及溶液的酸堿性，而酸堿性與水的電離有密切的關(guān)系。那么水是如何電離的呢？精確的實(shí)驗(yàn)證明，水是一種極弱的電解質(zhì)， 它能微弱地電離，生成 H30+和0H ：板書：一、水的電離1、水的電離H20 + H2O = H30+ + 0H 簡(jiǎn)寫為：H20

2、 尸 H+ OH 實(shí)驗(yàn)測(cè)定：25 C H+=0H -=1 10 mol/L100 C H+ = 0H - = 1 10 mol/L水的電離與其它弱電解質(zhì)的電離有何異同？不同點(diǎn)：水是“自身”作用下發(fā)生的極微弱的電離。相同點(diǎn)：均是部分電離，存在電離平衡提問(wèn)：請(qǐng)學(xué)生計(jì)算水的濃度，1L純水的物質(zhì)的量是 55 6mol，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得25C時(shí)，發(fā)生電 離的水只有1 x 10-7mol，二者相比，水的電離部分太小，可以忽略不計(jì)。因此電離前后水的物質(zhì)的量幾乎不變，可以視為常數(shù)，常數(shù)乘以常數(shù)必然為一個(gè)新的常數(shù)，用Kw表示，即為水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積。板書2、水的離子積Kw = c ( H +) - c (

3、0H )由于 250C 時(shí)，c ( H +) = c (0H ) = 1 x 10-7mol/L所以 250C 時(shí)，Kw = c ( H+) - c ( 0H ) =1 x 10-14 (定值)(省去單位)提問(wèn)：當(dāng)溫度升高時(shí)，Kw如何變化？影響 Kw的因素是什么？(電離過(guò)程是吸熱過(guò)程)1000C 時(shí)，Kw = c (H+) - c (0H ) =1 x 10-12影響因素：溫度越高，Kw越大，水的電離度越大。對(duì)于中性水，盡管Kw,電離度增大，但仍是中性水，H+=OH -.注：溫度升高時(shí) Kw增大，所以說(shuō) Kw時(shí)要強(qiáng)調(diào)溫度。練習(xí)：影響因素條件改變平衡移動(dòng)溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)Kw

4、溫度升高溫度向右增大增大變大降低溫度向左減小減小變小酸堿性加入酸向左增大減小不變加入堿向左減小增大不變過(guò)渡：在常溫時(shí)，由于水的電離平衡的存在，不僅是純水，就是在酸性或堿性的稀溶液里,H+濃度和OH 濃度的乘積總是一個(gè)常數(shù)1X 10-14,請(qǐng)考慮一下，當(dāng)純水中加入鹽酸或氫氧化鈉時(shí)，c( H+)和c( OH)如何變化？ 板書：二、溶液的酸堿性和pH (常溫下)：1、溶液的酸堿性與c( H + )和c( OH )的關(guān)系： 投影顯示空表，教師引導(dǎo)填寫，然后推出結(jié)論。電解質(zhì) 溶液對(duì)水電離平衡 的影響溶液中c (H+)(mol/L )溶液中c(OH )(mol/L)c (H+)與c (OH )比較c (H

5、+) c(OH)溶液 酸堿 性純水=10-7=10-7相等10-14中性鹽酸加 HCI , c (H +)增大，平衡左移10-7 c (OH )10-14酸性氫氧化鈉力口 NaOH ,c( OH)增大，平衡 左移10-7c (H+) c(OH ), c(H +) 1 x10-7mol/L堿性溶液c(H+) c(OH ), c(H +) 1mol/L 時(shí)，pH 值為負(fù)數(shù)，當(dāng) C(OH-)1mol/L 時(shí)，pH14。對(duì)于 C(H +)或 C(OH -) 大于1mol/L的溶液，用pH值表示反而不方便， 所以pH值僅適用于C(H+ )或C(OH -)小于等 于1mol/L的稀溶液。 也可用pOH來(lái)表

6、示溶液的酸堿性，pOH=-lgC(OH -)，因?yàn)镃(H+) C(OH-)=10-14，若兩邊 均取負(fù)對(duì)數(shù)，得 pH+pOH=14。 可用pH試紙來(lái)測(cè)定溶液的pH值。方法：用潔凈的干玻璃棒直接蘸取少許待測(cè)液，滴在pH試紙上(注意不能將 pH試紙先用水沾濕或用濕的玻璃棒，因?yàn)檫@樣做，實(shí)際上已將溶 液稀釋，導(dǎo)致所測(cè)定的pH不準(zhǔn)確)將pH試紙顯示的顏色隨即(半分鐘內(nèi))與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，確定溶液的pH值(因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)了，試紙所顯示的顏色會(huì)改變，致使測(cè)得的pH不準(zhǔn)。)第二課時(shí)教學(xué)目的：1、了解指示劑的變色范圍，學(xué)會(huì)用pH試紙測(cè)定溶液的pH值2、初步學(xué)會(huì)計(jì)算酸堿的 pH值以及氫離子濃度和 pH值的互算3、掌

7、握pH相同的強(qiáng)酸與弱酸的幾個(gè)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)：有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：熟練掌握有關(guān) pH的計(jì)算教學(xué)過(guò)程：復(fù)習(xí)提問(wèn)： 什么叫水的離子積？影響水的離子積因素？溶液的酸堿性與c(H + )、c (OH )及pH的關(guān)系？溶液pH的計(jì)算？求0.1mol/L鹽酸溶液中的OH- ? (25C)求0.1mol/LnaOH溶液中+H ？ 關(guān)于pH相同的酸(含強(qiáng)酸和弱酸)(1) 溶液中c ( H+)相等(填“相等”或 不等”)。(2 )溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量的濃度：強(qiáng)酸亠弱酸(填 ”或“ 70.01mol/L pH = 2 一元酸與 0.1mol/L pH = 12 一元堿混合 pH = 7(5) pH減小一個(gè)單位

8、，H+擴(kuò)大為原來(lái)的10倍。PH增大2個(gè)單位，H+減為原來(lái)的1/100(6) 稀釋規(guī)律：分別加水稀釋 m倍時(shí)，溶液的物質(zhì)的量的濃度均變?yōu)樵瓉?lái)的1/m ,強(qiáng)酸中 c (H+)變?yōu)樵瓉?lái)的1/m ,但弱酸中c ( H+)減小 小于m倍，故稀釋后弱酸酸性強(qiáng)于強(qiáng)酸。例1、求下列溶液的pH :(1 )某H2SO4溶液的濃度是0005mol/L求此溶液的pH用水稀釋到原來(lái)體積的100倍 再繼續(xù)稀釋至104倍(2) pH=3的鹽酸與pH=5的硫酸等體積混合(3) pH=10和pH=12的兩種NaOH溶液等體積混合(4) pH=12的NaOH和pH =4的HCI等體積混合解析：(1) c ( H+) =0 005

9、mol/L x 2=0 01 mol/L , . pH=-lg10 -2=2 c (H ) =0 01mol/L 100=10 mol/L , - pH=-lg10 =4 pH=7 (強(qiáng)調(diào)酸稀釋后不會(huì)變成堿！)+、 10” 10 -4 -4(2) c (H ) =5X 10 , . pH=-lg(5 X0 )=4-lg5=3 32(強(qiáng)調(diào)10-3是10-5的100倍，所以10-5可以忽略不計(jì))-10+10，3 +101412(3) 因?yàn)槿芤撼蕢A性 c (OH ) =一 =5X 103. c ( H ) = 3 =2 x 1025漢10-12pH=-lg(2 10 )=12-lg2=11 7(4)

10、 NaOH 中 c (OH ) =10-2 mol/L HCl 中 c (H +) =10-4 mol/L 二者等體積反應(yīng)，堿過(guò)量，_ 10，10“10二4反應(yīng)后溶液呈堿性。所以反應(yīng)后c (OH )= =5 x 10-3. c ( H+) =一3 =225漢1012 12x 10-. pH=-lg(2 10- )=12-lg2=11 7例2、某溫度下純水的 C(H+)=2.0X10 7mol/L，則此時(shí)C(OH -)為多少？若溫度不變，滴入稀 H2SO4，使C(H+)=5.0X104mol/L，則由水電離產(chǎn)生的C(H+)為多少？答案：c(OH 3 =2.10moL ； C(H 庁水電離=10J

11、1 mo/。例3、常溫下，將pH =8的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合后，溶液中氫離子濃度最接近(D) A.扣101 1。0)叫B (1 101 10l0)mol L-44_5(1 10-5 10 )C.D 2 10* mol l例4、pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合，所得溶液的pH=11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是A、11:1B、9:1C、1:11D、1:9答案：D例5、常溫時(shí)某溶液中，測(cè)得由水電離出的C(H+)為10-11mol/L，則對(duì)此溶液的下列敘述中，正確的是(C D )A、一定是酸溶液B、一定是堿溶液C、可能是pH=3的酸溶液 D、可能是pH=11的堿溶液例6

12、、將pH=5的鹽酸溶液稀釋1000倍后，溶液的pH為(C )A、等于8B、等于7C、接近7又小于7 D、大于7而小于8例7、有PH相等的鹽酸和醋酸(pH 5)，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法證明。解析：經(jīng)分析可知一為強(qiáng)酸(鹽酸)，強(qiáng)電解質(zhì)，另一為弱酸(醋酸)，弱電解質(zhì)。利用二者 在電離過(guò)程中的區(qū)別，可用稀釋相同倍數(shù)后測(cè)pH的方法進(jìn)行鑒別。答案：取相同體積的兩種酸，加水稀釋10倍，用玻璃棒分別蘸取稀釋后兩種酸，點(diǎn)在PH試紙上，稍后與比色卡比較，其中PH較小的為醋酸，另一為鹽酸。練習(xí)：0+131. 在25 C某稀溶液中，由水電離產(chǎn)生的c ( H ) =10- mol/L，下列有關(guān)溶液的敘述正確的 是(CD)A

13、 .該溶液一定呈酸性B .該溶液一定呈堿性C.該溶液的pH可能約為1 D .該溶液的pH可能約為132. 250C時(shí)，10體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前，該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系是什么？ (pH酸+pH堿=15)3在800C時(shí)，純水的pH小于7,為什么(因?yàn)樗碾婋x過(guò)程是吸熱過(guò)程，所以升高溫 度，平衡右移，使 c (H+) =c (OH ) 10 7 mol/L，所以pH小于7)4.pH = 4的鹽酸用水稀釋100倍、1000倍、10000倍，pH值各為多少？5在0.01mol/LHCI中，由水電離出來(lái)的 H+為多少？+一106某溶液中由水電離

14、產(chǎn)生的H = 1 X10mol/L,則該溶液的pH值可能是？x7某鹽酸中1X10 mol/L，某氨水的pH為y,已知：x+y = 14,且y11,將上述兩溶液分別取等 體積，充分混合后，所的溶液中各離子濃度由大到小的順序是？8.pH = 5的強(qiáng)酸與pH = 11的強(qiáng)堿溶液混合至 pH=7,求酸堿的體積比？課堂練習(xí)1:1. 室溫下，在pH=12的某溶液中，由水電離出來(lái)的c(OH-)為()。(A) 1.0 x 10-7 mol L-1( B) 1.0X 10-6 mol L-1(C) 1.0X 10-2 mol L-1( D) 1.0X 10-12mol L-12. 25C時(shí)，某溶液中，由水電離出

15、的c(H+)=1 x 10-12 mol L-1，則該溶液的pH可能是()。(A ) 12( B) 7(C) 6(D) 23. 純水在25 C和80 C時(shí)的氫離子濃度，前者和后者的關(guān)系是()。(A )前者大(B)相等(C)前者小(D )不能肯定4. 某溫度下，重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.6 x 10-15若用定義pH 一樣來(lái)規(guī)定pD=-lgD+,則在該溫度下，下列敘述正確的是()。(A)純凈的重水中，pD=7( B) 1 L溶解有0.01 mol DC1的重水溶液，其pD=2(C) 1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液，其 pD=12(D) 純凈的重水中，D+OD - 1.0

16、x 10-1 45. 給蒸餾水中滴入少量鹽酸后，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A)H+ OH - 乘積不變(C)OH- 降低了 6常溫下，下列溶液中酸性最弱的是( (A )pH=4(C) OH- =1 X 10-11 mol L-1( B ) pH 增大了(D)水電離出的H+ 增加了 )。(B) H+ =1 X 10-3 mol L-1(D) H+ OH-= 1 X 10-147某酸溶液的pH=3，則該酸溶液的物質(zhì)的量濃度為()。(A )一定大于 0.001 mol L-1( B)一定等于 0.001 mol L-1(C) 一定小于0.001 mol L-1( D)以上說(shuō)法均欠妥&常溫下，某溶液中水的電

17、離度a=10-1/55.5(%),該溶液的pH可能是()。9 在室溫下，等體積的酸和堿的溶液混合后，(A) pH=3 的 HNO3 跟 pH=11 的 KOH 溶液(C) pH=3 硫酸跟 pH=11 的氫氧化鈉溶液pH 一定少于 7 的是( B) pH=3 的鹽酸跟( D ) pH=3 的醋酸跟)。pH=11 的氨水pH=11 的氫氧化鋇溶(A) 12(B) 10(C) 4( D) 310.下列敘述中，正確的是()。(A) 中和10 mL 0.1mol L-1醋酸與中和100 mL 0.01mol L-1的醋酸所需同種堿溶液的量不 同(B) 等體積pH=3的酸溶液pH=11的堿溶液相混合后，

18、溶液的 pH=7(C) 體積相等，pH相等的鹽酸和硫酸溶液中，H+離子的物質(zhì)的量相等(D) pH=3 的甲酸溶液的 H +與 pH=11 的氨水溶液的 OH - 相等11 今有 a 鹽酸 b 硫酸 c 醋酸三種酸：1)在同體積，同 pH 的三種酸中，分別加入足量的碳酸鈉粉末，在相同條件下產(chǎn)生 CO2的體積由大到小的順序是 (2) 在同體積、同濃度的三種酸中，分別加入足量的碳酸鈉粉末，在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積由大到小的順序是 。(3) 物質(zhì)的量濃度為 0.1 mol L-1 的三種酸溶液的 pH 由大到小的順序是 ；如果取等體積的 0.1 mol L-1 的三種酸溶液，用 0.1 mol L-1 的 NaOH 溶液中和，當(dāng)恰好完全反應(yīng) 時(shí)，消耗 NaOH 溶液的體積由大到小的順序是 (以上均用酸的序號(hào)填寫) 。12. 在25C時(shí)，有pH=a的鹽酸和pH=b的苛性鈉溶液，現(xiàn)取 VamL鹽酸用該苛性鈉溶液中和，需VbmL苛性鈉溶液。若 a+b=13，則Va/Vb=。13. 將pH=3的弱酸溶液稀釋100倍，該溶液的pH范圍為： 。課堂練習(xí) 1 答案：1CD，2AD ， 3C，4B， 5BD， 6D， 7D， 8AC ， 9