水的电离和溶液的pH教学设计方案

水的电离和溶液的pH教学设计方案课题：水的电离和溶液的pH值重点：水的离子积，)(Hc、pH与溶液酸碱性的关系。难点：水的离子积，有关pH的简单计算。教学过程引言：在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用pH值表示，这是为什么呢？为什么可以用pH表示溶液的酸性，也可以表示溶液的碱性？唯物辩证法的宇宙观认为：“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的，所以，先研究水的电离。1．水的电离［实验演示］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：OHOH22OHOH3OH2OHH在25℃时，1L纯水中（即55.56mol/L）测得只有mol/L1017的OH2发生电离。（1）请同学生们分析：该水中)(Hc等于多少？)(OHc等于多少？)(Hc和)(OHc有什么关系？①mol/L101)H(7c②mol/L101)OH(7c③mol/L101)(OH)H(7cc（2）水中mol/L101)(OH)H(7cc147101mol/L101这个乘积叫做水的离子积，用wk表示。14w101)(OH)H(cck（3）请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积K。（4）想一想①水的电离是吸热？还是放热？②当温度升高，水的离子积是：（升高，降低或不变）③当温度降低，水的离子积是：（“增大”，“减小”或“不变”）［结论］水的电离是个吸热过程，故温度升高，水的wk增大。25℃时，14w101k；100℃时，12w101k。（5）水的离子积是水电离平衡时的性质，它不仅适用于纯水，也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中14101)(OH)H(cc①在酸溶液中，)H(c近似看成是酸电离出来的H浓度，)(OHc则来自于水的电离。且)(H101)(OH14cc②在碱溶液中，)(OHc近似看成是碱电离出来的OH浓度，而)H(c则是来自于水的电离。)(OH101)(H14cc［想一想］为什么酸溶液中还有OH？碱溶液中还有H？它们的浓度是如何求出来的？2．溶液的酸碱性和pH（1）溶液的酸碱性常温时，溶液酸碱性与)H(c，)(OHc的关系是：中性溶液：)(OH)H(cc，mol/L101)H(7c，)H(c越大，酸性越强，)H(c越小，酸性越小。碱性溶液：)OH()H(cc，mol/L101)OH(7c，)(OHc越大，碱性越强，)(OHc越小，碱性越弱。（2）溶液酸碱性的表示法：①当)H(c或)(OHc大于1mol/L时，可直接用)H(c或)(OHc来表示溶液酸碱性。②若)H(c或)(OHc小于1mol/L，如mol/L101)H(7c，或mol/L1034.1)H(5c，这种表示溶液酸碱就很不方便，化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。)c(HlgpHpH为氢离子物质的量浓度的负常用对数，表示溶液酸碱度强弱。练习：1．25℃时，纯水的pH？解：纯水，25℃时mol/L101)H(7c∴7)10lg(1)c(HlgpH7答：25℃纯水pH为7。2．物质的量浓度为mol/L1012盐酸溶液pH？解：ClHHCl1：1mol/L1012mol/L1012∴mol/L101)(H2c2)mol/L10lg(1)c(HlgpH2答：mol/L1012盐酸pH为2。3．物质的量浓度为mol/L1012的NaOH溶液pH？解：OHNaNaOH1：1mol/L1012mol/L1012mol/L101)OH(2c∴mol/L101101101)OH()H(21214wcKc∴12mol/L10lg1)c(HlgpH2答：mol/L1012盐酸pH为12。③溶液中)H(c，pH与溶液酸碱性关系。在中性溶液中，mol/L101)H(7c7pH在酸性溶液中，mol/L101)H(7c7pH酸溶液酸性越强，)H(c越大，pH越小。在碱性溶液中，mol/L101)H(7c7pH碱溶液碱性越强，)H(c越小，pH越大。重点、难点剖析：1．影响水电离的因素（1）温度：电离过程是一个吸热过程，温度越高，水电离程度越大，wK也增大。25℃时，14w101Kmol/L101)OH()H(7cc100℃时，12w101Kmol/L101)OH()H(6cc（2）酸或碱电离出来的H或OH都会抑制水的电离，使水电离出来的H与OH浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的)H(c或)(OHc，而与酸碱的强弱无关。（3）溶液的酸碱性越强，水的电离度不一定越小。（具体实例待学习盐水解时介绍）2．在酸、碱、盐溶液中，水电离出来的)H(c（1）酸溶液中：溶液中)H(c约等于酸电离出来的)H(c，通过求溶液中)H()OH(wcKc；水电离出来的)H(c等于)(OHc；（2）碱溶液中：溶液中)(OHc约等于碱电离出来的)(OHc，通过求溶液)OH()H(wcKc，此)H(c就是水电离出的)H(c且等于溶液中水电离出来的)(OHc。（3）在水解呈酸性盐溶液中，溶液中)H(c等于水电离出来的)H(c；在水解呈碱性盐溶液中，溶液中)(OHc等于水电离出来的)(OHc。pH计算的基本思路与方法：一、知识要点1．)(HlgpHc，关键是求溶液的)H(c。2．强酸溶液中)H(c，直接由电离方程式求算。3．强碱溶液中)H(c，先根据强碱电离方程式，求出)(OHc，再由)OH()H(wcKc4．弱酸溶液)H(c，用近似公式求算：cc)H(或cKca)H(5．弱碱溶液)H(c：先根据近似公式求溶液的)(OHcCc)OH(或cKcb)OH(二、已知pH的强酸、强碱溶液稀释计算例1已知1pH的盐酸溶液，稀释100倍，求稀释后溶液的pH？解：∵1pHmol/L101)H(1c∴稀释100倍，则mol/L101)H(3c3101lg)(HlgpH3c强酸溶液，当体积扩大100倍，)H(c减少100倍，pH变化2个单位。即pH由1变为3；溶液)H(c减小，而)(OHc浓度增大。pH变大。例2已知13pH的NaOH溶液，稀释100倍，求稀释后溶液pH？解：∵13pHmol/L101)H(31c∴mol/L101101101)H()OH(13141wcKc稀释100倍：mol/L101101101)OH()H(11341wcKc1110lg1)(HlgpH11c强碱溶液，当体积扩大100倍，溶液中)(OHc减少100倍，pH降低2。总结、扩展要点内容水（或溶液）离子积14w101)(OH)H(Kcc（25℃）溶液pH)(HlgpHc溶液酸碱性与pH)(Hc：mol/L101mol/L101mol/L10470碱性酸性147:pH碱性碱性扩展1．已知强酸、强碱稀溶液的pH，等体积混合后，求混合液pH（近似计算）适用于选择题型与填空题型的速算规律。混合前混合后条件15pHpH21混pH0.3pH1强酸，强碱等体积混合，21pHpH14pHpH21混pH13pHpH21混pH3.0pH22．强酸强碱混合呈中性时二者体积与pH变化规律（1）若pH酸＋pH碱＝14，则1:1:碱酸VV；（2）若pH酸＋pH碱＞14，则1:10:14)pHpH(碱酸碱酸VV；（3）若pH酸＋pH碱＜14，则)pHpH(1410:1:碱酸碱酸VV3．强酸（弱碱），弱酸（强碱）加水稀释后的pH变化规律：（1）强酸，apH，加水稀释n10倍，则napH；（2）弱酸，apH，加水稀释n10倍，则napH；（3）强碱，bpH，加水稀释n10倍，则nbpH；（4）弱碱，bpH，加水稀释n10倍，则nbpH；（5）酸碱无限稀释，pH只能接近于7，酸不可能大于7，碱不可能小于7。二个单位，由13变为11。溶液中)OH(c减少，)H(c增大，pH变小。例1等体积的3pH和4pH的两种盐酸溶液，混合后，求混合液pH？（设体积变化忽略不计）。解：设混合前两种盐酸体积都为1V混合前：3pH，mol/L101)H(3c，溶液中mol/L10)H(3Vn4pH，mol/L101)H(4c，溶液中mol/L10)H(4Vn混合后，溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中H物质的量总积。即mol)1010(mol)1010()H(4343VVVn∴mol/L105.5L2mol)1010()H(443VVcmol/L10lg5.5)(HlgpH4c答混合液pH为3.3。例2指导学生练习。8pH和10pH的两种NaOH溶液等体积混合，求混合液的pH？板书设计第二节水的电离和溶液pH一、水的电离与离子积1．水的电离OHOH22OHOH3OH2OHHO)(H)(OH)(H2ccck2．水的离子积wkckcc)OH()OH()H(2常温下，7101)OH()H(cc14101wk（wk仅是温度函数）3．影响水电离的因素（1）温度：水的电离是吸热过程，升温促使电离，wk增大。（2）溶液中H，OH浓度增大，均抑制水的电离，但wk不变。二、溶液的酸碱性与pH值溶液中)H(c小于1mol/L时，用pH来表示溶液的酸碱性。)(HlgpHc关键掌握求不同溶液中的)(Hc。