1、高中化学 第三章第二节 水的电离和溶液酸碱性教案 新人教版选修4安徽省滁州二中高中化学选修四教案：第三章第二节 水的电离和溶液酸碱性教学目的：1.知道水的离子积常数，能进行溶液pH的简单计算。2.初步掌握测定溶液pH的方法，知道溶液pH在工农业生产和科学研究中的重要应用。3.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。教学重点、难点：水的离子积涵义及溶液pH的简单计算。课时划分：三课时探究建议：实验：用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线。教学过程：第一课时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
2、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 + H2O H3O+ + 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-)=110-7 molL100 c(H+)= c(OH-)= 110-6 molL板书1、 H2O + H2O H3O+ + OH-实验测定：25 c(H+)= c(OH-)= 110-7 molL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110-7mol
3、H2O电离，因此纯水中c(H) = c(OH) = 110-7molL。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 molL。故25时， H2O的电离常数K = = 1.810-16板书2、H2O的电离常数K电离 = = 1.810-16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)= 110-14， K W就叫做水的离子积。板书 3、水的离子积：25时 K W = c(H) c(OH) = 1.010-14。分析交流(表3-2不同温度下水的离子积常数)总结水的电离的影响因素。t010
4、2025405090100KW10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0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pH1、液的酸碱性思考与交流根据室温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题：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，发生电离的水是否仍为纯水时的110-7molL？2、比较下列情况下， c(H+
5、)、c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少)。纯水加入少量盐酸加入少量氢氧化钠c(H+)110-7molL增加减少c(OH-)110-7molL减少增加c(H+) 和c(OH-)大小比较c(H+) = c(OH-)c(H+) c(OH-)c(H+) c(OH-)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
6、(H+)c(OH-) 25 KW = 110-14板书稀溶液中25： Kw = c(H+)c(OH-)=110-14常温下：中性溶液：c(H+) = c(OH-) = 1107molL酸性溶液：c(H+) c(OH-), c(H+) 1107molL碱性溶液：c(H+) c(OH-), c(H+) 1107molL小结 课堂练习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.c(H+)c(OH-)乘积不变 B.pH增大了C.c(OH-)降低了 D.水电离出的c(H+)增加了3、常温下，下列溶
7、液中酸性最弱的是A.pH = 4 B.c(H+) = 110-3 molL-1C.c(OH-) = 110-11 molL-1 D.c(H+)c(OH-) = 110-14 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 molL-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)cb=a 。(2)ba=c。(3)cab
8、 作业P51 2、3板书计划第二节 水的电离和溶液酸碱性一、水的电离1、H2O + H2O H3O+ + OH-实验测定：25 c(H+) = c(OH-) = 110-7molL2、 H2O的电离常数K电离 = = 1.810163、水的离子积：25K W = c(H+)c(OH-) = 1.010-14。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pH1、液的酸碱性稀溶液中25： KW = c(H+)c(OH-) = 110-14常温下：中性溶液：c(H+) = c(OH-) = 1107molL酸性溶液：c(H+) c(
9、OH-), c(H+) 1107molL碱性溶液：c(H+) c(OH-), c(H+) 1107molL第二课时复习水的电离、离子积常数、水电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性.过渡利用离子积计算溶液中的H+或OH-浓度例1 求25 0.01molL盐酸的c(H+)分析1、在该溶液中存在哪几种电离。2、c(H+)c(OH-)中的c(H+)应等于两者之和。3、HCl = H+ + Cl-0.01 0.01H2O H+ + OH-x x所以，(0.01 + x) x = 10-14一般地，x 与0.01相比，可以忽略不计例2 求25时，0.05molL Ba(OH)2溶液c(H+)分析例3、求25时
10、，0.05molL硫酸溶液由水电离出来的c(H+)分析过渡从上述数据，上述c(H+)、c(H+)都较小，使用起来不方便，因此，化学上常采用pH来表示溶液的酸碱性的强弱。板书三、pH1、定义：pH = -lgc(H+)讲解pH = -lgc(H+)设问若c(H) = 10-8，那么pH为多少？回答pH = 8练习1、纯水的pH。2、求0.001molL NaOH溶液的pH。讲解可见：中性溶液，c(H+) = c(OH-) = 107molL pH = 7酸性溶液，c(H+) c(OH-) pH 7碱性溶液，c(H+) 7溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。设问若c(H+) =
11、 10mol，那么pH等于多少？回答等于-1设问这样方便吗？回答不方便讲解可见，当溶液的c(H+) 1molL时，使用pH不方便，一般不用pH来表示溶液的酸碱性，而是直接用H+浓度表示。复习那么，如何测定某溶液的酸碱性，即如何测定溶液的pH值呢？回答用pH试纸、pH计板书2、pH试纸的使用设问如何使用呢？要不要先用水浸湿呢？浸湿对测定结果有何影响？回答一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，再用标准比色卡与之比较，来确定溶液的pH值。不能用水浸湿，这样会溶液变稀，测定结果向pH=7的方向靠近。过渡用pH来表示溶液的酸碱性，是十分方便，掌握有关的pH计算是十
12、分重要的。pH试纸 pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，经晾干制成的。它对不同pH的溶液能显示不同的颜色，因此可用于迅速判断溶液的pH。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围是114(最常用)或010，可以识别的pH差值约为1；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。此外，还有用于酸性、中性或碱性的专用pH试纸。板书3、pH的有关计算例题1、稀释的计算：例3 0.0001molL的盐酸溶液，求其pH值，用水稀释10倍，求其pH值，用水稀释1000倍后，求其pH值。2、混合的计算：(1)强酸和强酸混合的计算例4 求pH都等于2的盐酸溶
13、液，等体积混合后的pH值(2)强碱和强碱混合的计算例5 求pH都等于12的氢氧化钠溶液，等体积混合后的pH值(3)强酸和强碱混合的计算例6 40mL0.5molLNaOH溶液和40mL0.4molL的硫酸相混合后，溶液的pH约为多少？板书三、pH的应用自学相关内容：1、pH与人体健康的关系。2、pH在环保上的应用。3、土壤pH与土壤有效成分关系。学生回答血液pH诊断疾病，药物调控pH辅助治疗。投影表3-3一些重要作物最适宜生长的土壤的pH范围作物pH作物pH作物pH水稻67棉花68苹果56.5小麦6.37.5马铃薯4.85.5香蕉5.57玉米67洋葱67草莓57.5大豆67生菜67水仙花66.
14、5油菜67薄荷78玫瑰67烟草56板书 1、pH与人体健康的关系。2、pH在环保上的应用。3、土壤pH与土壤有效成分关系。小结课堂练习1、将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42-)和c(H+)之比约为A、1:1 B、1:2 C、1:10 D、10:1 2、向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05molL硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH为3.0。则原BaCl2溶液的物质的量浓度为A、5.0510-4 molL-1 B、5.0510-3 molL-1 C、1.0110-4 molL-1 D、1.0110-3 molL-1 3、下列试纸使用时, 不宜先用水润湿
15、的是A、pH试纸 B、红色石蕊试纸 C、淀粉碘化钾试纸 D、蓝色石蕊试纸4、250 mL pH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250 mL 0.025 molL-1 的硫酸溶液相混合， 假设混合后液体体积为500 mL。试求：(1)混合液的pH；(2)若原250 mL一元强碱中含溶质0.1 g, 则M的相对原子质量为多少？(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液，则溶液的颜色分别是什么？5、在25时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸，同该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，填空：(填：、14，则Va:Vb=_(填表达式)，且Va Vb。参考
16、答案：1、C 2、A 3、A 4、(1)pH=1.7；(2)Mr=23； (3)变红色、变无色、变红色。5、(1)1；(2)0.1；(3)10a+b-14，。作业P5253 4、5、6、7、8、9、10板书设计三、pH1、定义：pH = - lgc(H+)2、pH试纸的使用3、pH的有关计算四、pH的应用1、pH与人体健康的关系。2、pH在环保上的应用。3、土壤pH与土壤有效成分关系。第三课时(实验课)复习 pH值的计算。练习计算用0.1molL的氢氧化钠溶液与20mL0.1molL的盐酸溶液反应时，当分别滴入NaOH：(1)5mL；(2)8mL；(3)10mL；(4)15mL；(5)18mL
17、；(6)19mL；(7)19.5mL；(8)19.8mL；(9)20mL；(10)21mL；(11)23mL；(12)25mL时，溶液的pH。并画出反应过程中溶液pH变化的曲线图(以pH变化为纵坐标，以烧碱溶液的体积为横坐标)。展示展示所画的滴定曲线图：分析从未滴定前到滴入10mL,pH由 1增到 1.48 (用 10mL)；从 10 mL到19.5mL，pH 由1.48到 2.9(用 9.5 mL)；从19.5mL到 20mL pH由2.9到 7.0 (用0.5mL)；从 20mL到 21mL，pH由 7 到11.4 (用1mL)；从 21mL到 25mL ，pH由11.4到 12(用 4m
18、L)。 分析从未滴定前到滴入10mL，pH由1增到1.48(用10mL)；从10mL到19.5mL，pH由1.48到2.9(用9.5mL)；从19.5mL到20mL，pH由2.9到7.0(用0.5mL)；从20mL到21mL，pH由7到11.4(用1mL)；从21mL到25mL，pH由11.4到12(用4mL)。规律接近终点(pH7)时，很少量的酸和碱会引起pH突变，酸碱反应终点附近pH突变情况是定量测定酸或碱浓度时选择指示剂的重要依据。板书实验名称：实验测定酸碱反应曲线实验目的：练习使用pH计测量溶液pH值。学习以图示处理科学实验数据的方法。探究酸碱反应中pH值变化特点。体会定量实验在化学研
19、究中的作用。实验原理：接近终点(pH7)时，很少量的酸和碱会引起pH突变。实验用品：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、锥形瓶、铁架台、滴定管夹。0.1000molL氢氧化钠、0.1000molL盐酸溶液、酚酞溶液、蒸馏水。实验仪器说明：1、pH计(略)2、滴定管(1)构造介绍(1)酸式滴定管和碱式滴不定管的构造，对比不同点及其原因，(2)对比滴定管和量筒 刻度的不同。 思考、讨论得出(1)碱液能与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应，所以碱式滴定管用乳胶管结构代替。(2)起点不同，精确度不同。(2)使用方法：自学 相关内容填空：讲解(1)检查滴定管是否漏水；(2)润洗仪器。方法：从滴定管上口
20、倒入35mL盛装的溶液，倾斜着转动滴定管，使液体湿润全部滴定管内壁，然后用手控制活塞，将液体放入预置的烧杯中。(3)取反应溶液，使液面在位于0以上23cm处，并讲滴定管固定在铁架台上。(4)调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，是滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于0或0以下某一位置，准确读数，并记录。(5)放出反应液：根据需要从滴定管逐滴放出一定量液体。板书 (2)使用方法：(1)检查滴定管是否漏水；(2)润洗仪器(3)取反应溶液(4)调节起始读数。(5)放出反应液。中和滴定操作边讲边实验用已知浓度的0.1000molL盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠为例。投影实验步聚：(1)量取待测盐
21、酸溶液20。00mL 于锥形瓶中，滴入2-3滴酚酞 ，振荡。(2)把锥形瓶放在碱式滴定管的下面，并在瓶子底垫一块白瓷砖，小心滴入碱液，边滴边摇动锥形瓶，直到因加入一滴碱液后，溶液由元色变成红色，并在半分钟内不褪去为止，滴定结束。(3)参考实验记录表，每隔一定体积，记录并测pH： (4)根据实验数据，以氢氧化钠体积为横坐标，以所测的pH为纵坐标绘制中和反应曲线：提出问题强酸与强碱完全中和时，溶液的pH就为7，但指示剂变色时，溶液的pH不等于7，为什么可将滴定终点当成完全中和的点？分析根据滴定曲线图进行分析(结合滴定曲线说明)强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7，而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化
22、来观察，此时溶液的pH往往不是7，但由滴定曲线可知：在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大，处于量变过程中，而在接近完全中和时，滴入0.02的碱溶液时，溶液的pH变化很大，溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变，往事后再滴入碱溶液，溶液的pH变化又比较缓慢，说明滴定过程中，溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程，有一段发生了pH突变的过程，完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同，但只相差半滴，即只有0.02左右，这种误差是在许可的范围之内。 课堂练习1.以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围：甲基橙3.14.4 甲基红4.46.2 酚酞8.210,现用0.1000 molL1 NaOH
23、溶液滴定浓度相近的甲酸时，上述指示剂( ) A.都可以用 B.只能用 C.可以用或 D.可以用或 2.有一支50 mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.0 mL刻度处，把滴定管中的溶液全部流下排出，承接在量筒中，量筒内溶液的体积 ( ) A.大于40.0 mL B.为40.0 mL C.小于40.0 mL D.为10.0 mL3.下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时，溶液的pH变化图。根据图所得结论正确的是 ( ) A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 molL1 B.处为0.1 mol的NaOH溶液 C.原来盐酸的物质的量浓度为1 molL1 D.处为0.01 mol的N
24、aOH溶液4.用0.1 molL1 NaOH溶液滴定0.1 molL1盐酸，如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL)，继续加水至50 mL，所得溶液的pH是( ) A.4 B.7.2 C.10 D.11.35.下面是一段关于酸碱中和实验操作的叙述：取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次。在一锥形瓶中加入25 mL待测NaOH溶液。加入几滴石蕊试剂做指示剂。取一支酸式滴定管，洗涤干净。直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定。左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶。两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为 ( ) A. B. C. D.参考答案：1.B 2.A 3.AD 4.C 5.D 小结略作业 P52、 11
