高二化学水的电离和溶液的pH教案2

3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！水的电离和溶液的pH第二课时［复习提问］常温下，溶液中的c(H+)和c(OH－)有什么关系？［生］乘积等于1×10－14［师］溶液的酸碱性由什么决定？［生］由H+和OH－浓度的相对大小决定。［引入新课］既然溶液中H+和OH－浓度的乘积为一常数，那么只要我们知道溶液中的H+或OH－浓度，就会知道溶液显酸性还是显碱性，如某溶液中H+浓度为1×10－9mol·L－1，我们一看就知道该溶液显碱性，但对于很稀的溶液，离子浓度小，用H+或OH－浓度来表示其酸碱性很不方便，因此，在化学上常用pH来表示溶液的酸碱性，我们这节课就学习pH的有关计算。［板书］2.溶液的pH［师］我们已经知道，pH=7时溶液呈中性，pH＞7溶液显碱性，pH＜7溶液显酸性，那么pH与溶液中H+浓度有何关系呢？规定溶液的pH等于H+浓度的负对数。［板书］pH=－lg{c(H+)}［讲述并板书］若某溶液c(H+)=m×10－nmol·L－1，那么，该溶液的pH=n－lgm［师］请同学们根据pH的计算方法填写下表。［投影］c(H+)mol·L－110010－110－210－310－410－510－610－710－810－910－1010－1110－1210－1310－14PH酸碱性［学生填完后，指定学生汇报结果，最后得出下列结论］c(H+)mol·L－110010－110－210－310－410－510－610－710－810－910－1010－1110－1210－1310－14PH01234567891011121314酸碱性—————酸性减弱中性—————碱性增强［问］在上表中，c(H+)=10－3mol·L－1的溶液中c(OH－)等于多少？［生］10－11mol·L－1［师］你是怎样求出来的？［生］用水的离子积除以c(H+)。［师］请同学们做以下练习。［投影］1.求0.05mol·L－1的H2SO4溶液的pH。2.求0.5mol·L－1的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH［指定两个学生板演］答案：1.pH=12.c(H+)=25.01014=10－14（mol·L－1），pH=14［师］如果我们已知某溶液的pH，怎样求该溶液的H+或OH－浓度呢？下面我们看一道题。3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！［投影］［例］：计算pH=2的H2SO4溶液中浓度及溶液中OH－浓度。［问］根据pH的计算公式，可推出由pH计算溶液H+浓度的公式吗？［学生回答教师板书］c(H+)=10－pH［师］下面我们来算一下这道题。［副板书］解：c(H+)=10－2mol·L－1［以下师生边分析边板书］因为1molH2SO4电离出2molH+，所以c(H2SO4)=21c(H+)=0.5×10－2mol·L－1=5×10－3mol·L－1因为c(OH－)=)(HwcK，所以c(OH－)=112214-Lmol101101101［师］请同学们自己完成以下练习：［投影］求pH=9的NaOH溶液中的c(OH－)及由水电离出的c(OH－)水。答案c(OH－)=10－5mol·L－1c(OH－)水=10－9mol·L－1［问题探究］已知100℃时，纯水的离子积为1×10－12，此时纯水的pH等于多少？呈酸性吗？为什么？［学生讨论得出答案］此时纯水中的但并不呈酸性，而是中性，。因为此时水中的c(H+)=c(OH－)=10－6mol·L－1，和H+和OH－的浓度相等，所以水仍是中性的［师］那么请同学们计算一下，100℃时，pH=7的溶液是酸性还是碱性的？［生］因为100℃时，pH=6的溶液是中性的，pH6的溶液中,c(OH－)c(OH+),因而pH=7的溶液是碱性的.［总结］从这个问题我们可以看出，只有在常温下，才能说pH=7的溶液显中性，温度改变时，中性溶液的pH可能大于7，也可能小于7。［师］下面我们看一看溶液在稀释时pH有何变化。［板书］①溶液稀释后pH的计算［投影］1.常温下，取0.1mL0.5mol·L－1的硫酸，稀释成100mL的溶液，求稀释后溶液的pH。［师］请同学们先求一下稀释前溶液的pH。［学生计算后回答］pH=0。［师］稀释后H+的物质的量是否改变？［生］不变。［师］请同学们算一下稀释后溶液的pH。［一个学生板演］c(H+)=31-3-10mL1002-Lmol5.010mL1.0=1×10－3mol·L－1pH=－lg1×10－3=3［师］碱稀释后如何求溶液的pH呢？下面我们再做一道题。［投影］2.pH=13的NaOH溶液稀释1000倍，求稀释后溶液的pH。［师］pH=13的NaOH溶液中c(H+)和c(OH－)分别为多少？［生］c(H+)为10－13mol·L－1，c(OH－)为10－1mol·L－1。［师］NaOH溶液中的H+来源于什么？OH－主要来源于什么？［生］H+来自水的电离，而OH－主要来自NaOH的电离。［讲述］NaOH溶液稀释时，由于水的电离平衡发生移动，所以溶液中H+的物质的量3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！也有很大变化，但由NaOH电离出的OH－的物质的量是不变的，所以稀释时溶液中OH－的物质的量几乎不变（由水电离出的OH－可忽略不计）。在计算碱溶液稀释后的pH时，必须先求出稀释后溶液中的OH－浓度，再求出H+，然后再求溶液的pH。下面我们做一下第2题。［以下边分析边板书］解：pH=13的NaOH溶液中c(OH－)=1314101101=10－1mol·L－1，稀释1000倍后，c(OH－)=10001101=10－4mol·L－1，所以c(H+)=1414w-Lmol101101)-OH(cK=10－10mol·L－1pH=－lg10－10=10［投影练习］1.常温下，将0.05mL1mol·L－1的盐酸滴加到50mL纯水中，求此溶液的pH。2.pH=10的NaOH加水稀释至原来的100倍，求稀释后溶液的pH。答案：1.pH=32.pH=8［师］如将pH为5的HCl溶液稀释1000倍，溶液的pH为多少？［生甲］pH=8［生乙］pH接近于7但比7小。［师］酸稀释后可能变成碱吗？［生］不能。［师］所以甲的回答是错误的。［讲述］在上述的几道题中，实际上我们都忽略了水的电离。但当溶液很稀，由溶质电离出的H+或OH-浓度接近10-7mol·L－1时，水的电离是不能忽略的，忽略水的电离，会引起很大误差。下面我们共同计算pH=5的HCl溶液稀释1000倍后的pH.［副板书］解：设pH=5的HCl取1体积，水取999体积。则稀释后：c(H+)=1000Lmol10999-Lmol1011715-≈1.1×10－7mol·L－1pH=7－lg1.1＜7［师］同学们从以上的几道例题可以找出溶液稀释时pH的计算规律吗？［学生讨论后回答，教师总结并板书］a.pH=n的强酸稀释10m倍，稀释后pH=n+m；b.pH=n的强碱稀释10m倍，稀释后pH=n－m；c.若按上述公式算出的pH改变了溶液本身的性质，则稀释后pH一定接近7，酸略小于7，碱略大于7。［师］下面我们再讨论溶液混合时pH的计算方法。［板书］②溶液混合后pH的计算［投影］1.将pH=8和pH=10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)最接近（）A.21×(10－8+10－10)mol·L－1B.(10－8+10－10)mol·L－1C.(1×10－4+5×10－10)mol·L－1D.2×10－10mol·L－1［分析］两种性质相同的溶液混合后，所得溶液的浓度可根据溶质和溶液体积分别相加3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！后，再重新求解，要求碱溶液的pH，必须先求混合液OH－浓度。［副板书］解：因为pH=8，所以c(H+)=10－8mol·L－1则c(OH－)=1814Lmol1010=10－6mol·L－1又因为pH=10,所以c(H+)=10－10mol·L－1则c(OH－)=11014Lmol1010=10－4mol·L－1等体积混合后：c(OH－)=VVV2Lmol10Lmol101416≈21×10－4mol·L－1所以c(H+)=1414Lmol102110=2×10－10mol·L－1所以答案为D。［投影］2.常温下，pH=4的HCl和pH=10的NaOH等体积混合，求混合液的pH。［启发学生思考］酸的c(H+)和碱的c(OH－)分别为多少？盐酸和NaOH以等物质的量反应后生成什么？［结论］混合液pH=7。［师］请同学们讨论一下pH=5的盐酸和pH=10的NaOH等体积混合溶液显什么性？pH=3的盐酸与pH=10的NaOH等体积混合后溶液显什么性？你从中可找到什么规律？［学生讨论后回答，教师总结并板书］强酸和强碱等体积混合［讲述］我们这节课主要学习了pH的计算方法，从pH的取值范围我们可以看出，当H+或OH－浓度大于1mol·L－1时，用pH表示溶液酸碱性并不简便，此时pH会出现负值，因此，对于c(H+)或c(OH－)大于1mol·L－1的溶液，直接用H+或OH－浓度来表示溶液的酸碱性。我们这节课学习的溶液的pH与生产、生活有着密切的联系，是综合科目考试的热点，下面请同学们讨论以下两题：［投影］1.人体血液的pH保持在7.35~7.45，适量的CO2可维持这个pH变化范围，可用以下化学方程式表示：H2O+CO2H2CO3H++HCO3。又知人体呼出的气体中CO2体积分数约5%。下列说法正确的是（）A.太快而且太深的呼吸可以导致碱中毒。（pH过高）B.太快而且太深的呼吸可导致酸中毒。（pH过低）C.太浅的呼吸可导致酸中毒。（pH过低）D.太浅的呼吸可导致碱中毒。（pH过高）答案：AC2.生物上经常提到缓冲溶液，向缓冲溶液中加少量酸或少量碱，pH几乎不变。举例说明生物上常见的缓冲溶液加酸或加碱时pH几乎不变的原因。答案：常见的缓冲溶液：①Na2CO3与NaHCO3②NaH2PO4与Na2HPO4③NH4Cl与NH3·H2O等。pH酸+pH碱＞14，pH混＞7pH酸+pH碱＜14，pH混＜7pH酸+pH碱=14，pH混=7肺血液3eud教育网百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！以NH4Cl与NH3·H2O为例说明：在NH4Cl与NH3·H2O的混合溶液中，NH4Cl====NH4+Cl－，NH3·H2ONH4+OH－，加酸时NH3·H2O电离出的OH－中和了加进去的H+，使NH3·H2O电离平衡正向移动，溶液pH几乎不变。加碱时，溶液中的NH4与OH－结合，生成NH3·H2O，使溶液pH几乎不变。［布置作业］课本习题二三、2●板书设计2.溶液的pHpH=－lg{c(H+)}若c(H+)=m×10－nmol·L－1，则pH=n－lgm①溶液稀释后pH的计算a.pH=n的强酸稀释10m倍，稀释后pH=n+m；b.pH=n的强碱稀释10m倍，稀释后pH=n－m；c.若按上述公式算出的pH改变了溶液本身的性质，则稀释后pH一定接近7，酸略小于7，碱略大于7。②溶液混合后pH的计算强酸、强碱