电离平衡单元复习

教 学 设 计

执教教师：栖霞中学 福喜

第三章 电离平衡单元复习

一、水的电离与溶液的pH

教学目标

知识技能：掌握水是一种极弱的电解质，存在电离平衡，了解水的离子积的含义，正确判断电离平衡的移动，掌握有关纯水及水溶液中各种量的计算及换算，如离子浓度、离子积常数、溶液的pH等。

能力培养：培养学生对知识的迁移能力，通过训练使学生能做到举一反三，达到触类旁通的效果，不断提高学生抽象思维和逻辑思维的能力。

科学思想：学会多层面、多角度的分析和看待问题，对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互联系和相互制约等辩证唯物主义观点的教育；要善于抓住矛盾的主要方面去讨论问题，形成尊重事实、尊重科学的学风。

科学品质：能够应用电离及平衡移动的理论，解决一些具体的问题。训练学生分析问题和解决问题的综合能力。引导学生进行一些简单的实验设计，逐步培养学生的创造性，从而全面提高学生的科学素质。

科学方法：比较和分类、分析和综合等逻辑方法。 重点、难点

水的电离平衡及影响平衡的因素；有关溶液的pH、c(H+)和c(OH—)浓度、

水的离子积常数的计算。

教学过程设计

第一课时

教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图

[引言]

水是生物生存的基本物质，也是我们非常熟悉的一种物质。我们对水的认识已经更全面、更深入。请同学们从微观的角度，从量的方面谈一谈对纯水的认识。

展示：水的分子结构水的电离。 回答：

1．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成。相对分子质量为18。

2．分子的空间构型为折线形，H一O键的键角为104.5°。

3．水是一种极弱的电解质。

4．强电解质：强酸、强碱、大部分盐。

5．弱电解质：弱酸、弱碱、水等。

通过启发、联想、描述，激活学生的思维，使学生迅速进入学习状态。

过渡：

同化学平衡一样，弱电解质的电离也能达到平衡状态。当离子化速率等于分子化速率时，则电离过程就达到了平衡状态，称电离平衡。如：

展示：CH3COOH的电离过程。 领悟：

用化学平衡的知识进行迁移。

回答：

1．水的电离存在电离平衡：

H2O H++ OH—

或：H2O + H2O H3O++ OH—

2．CH3COOH的电离：

CH3COOH H++CH3COO-

以旧带新，知识迁移 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图

分析：

电离平衡的特征： 动、定、变。

展示：

弱电解质的V-T图。

电离平衡常数。

提问：

多元弱酸的电离有何特点，如何判断弱酸的相对强弱。 小结：

1．弱电解质的电离过程是可逆的，是动态平衡。

2．在一定条件下（温度、压强），达平衡时溶液里离子浓度和分子浓度保持不变，且分子多、离子少。

3．条件改变时，电离平衡发生移动。

4．K=)()()(33COOHCHcCOOCHcHc

5．多元弱酸是分步电离的，弱酸的相对强弱可根据相同条件下的K（或K1）值大小来判断。

培养学生系统地归纳总结知识。

引导学生认识弱电解质的电离处于平衡状态时的特征。

练习：

例1．在平衡体系中：CH3COOH

H++CH3COO- -热，若改变下列条件之一时，平衡怎样移动？

1．减小c（H+）。

2．加入少量醋酸钠。

3．升高温度。 思考：

条件改变时，对电离平衡发生移动的影响。

回答：

1．向右移动。

2．向左移动。

3．向右移动。

学会分析问题的方法。掌握外界条件对电离平衡的影响。

过渡：

下面我们以水为中心，利用必要的信息和我们已有的知识，通过推理和计算从更多的方面来认识水。

板书：

1．有关纯水的计算 思考：

把以往所学知识中与水有关的容尽量多的调动出来，为进一步的学习做好必要的准备。

1．在25℃时，纯水中H+和OH—的物质的量浓度各等于1×10-7mol·L-l。则K=)()()(2OHcOHcHc

=65510110177=1.8×10-16。

明确要讨论的问题，使学生的思维过程有序，重点突出。 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图

2．Kw＝c(H+)·c(OH-) = 1×10-14。

例2．

从纯水的导电实验可以测得，在25℃(常温)时，纯水中c(H+)和c(OH-)各等于1×10-7 mol·L-l。求25℃时，纯水的pH。 计算：

根据定义，利用已知条件有：

pH＝-lg｛c(H+)｝=-lg 10-7＝7 回忆归纳知识，经过推论和计算，得出新结论，训练学生对知识的迁移能力。

提问：

(1)以上计算结果适用于什么条件之下?

(2)在计算过程中，我们是否使用了水的密度?所用数据是否精确。

(3)你认为该题在审题时要注意哪些问题?请给出关键词。 讨论：

(1)适用于常温的条件下。

(2)使用了水的密度，认为近似为1g·cm-3。忽略了温度对水的密度的影响。

(3)纯水、25℃。 培养思维的精确性和严密性，提高思维品质。

例3：经测定100℃时纯水的pH＝6，求此时，纯水中c(H+)、 c(OH-)和Kw各为多少? 计算：

pH＝6，

c(H+)= 1×10-6 mol·L-l。

c(OH-)1×10-6 mol·L-l。

Kw＝c(H+)·c(OH-) = 1×10-12。 通过变换已知条件，检查学生对知识的掌握情况，及时反馈问题，巩固所学知识。

提问

(1)温度使水的电离平衡如何发生移动?为什么?

(2)平衡移动的结果使Kw、

c(H+)和 c(OH-)增大还是减小? 讨论：

(1)升高温度，水的电离平衡向右移动。因为电离过程吸热。

(2)平衡移动的结果使Kw、 c(H+)和

c(OH-)均增大 通过讨论，使学生不但知其然，而且知其所以然。 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图

例4：

25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10-15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝-lg｛c(D+)｝。

(1)写出重水的电离方程式。

(2)求25℃时，重水中各种离子的物质的量浓度。

(3)求25℃时重水的pD。 讨论：

(1) D2O D+ + OD-

(2)已知：c(D+)·c(OD-)=1.6×10-15，所以重水中：c(D+)·c(OD-) = 4×10-8mol·L-l。

(3)25时pD＝-lg｛c(D+)｝=-lg(4×10-8) = 7.4。 检查对pH

概念的理解，训练对信息的转换处理能力和自学能力。

提问：

如某D2O溶液的pD为7，则该溶液显酸性、碱性还是中性? 讨论：

由于中性D2O的pD为7.4，所以pD为7时是酸性溶液。 将例题所涉及的知识引申，以便从更深、更广的角度认识问题。

引导:

下面我们就来讨论有关酸性溶液的计算。

板书：

2．有关酸性溶液的计算 思考：

为下一步学习做好准备。

记录：

明确本节课要学习的第二个重点问题。

合理过渡，科学引导，以启迪思维。

例5：

常温下，将0. 05mL l

mol·L-l的盐酸滴加到50mL纯水中，求此溶液的pH 和c(OH-)。（溶液体积仍为50mL）

提问：

(1)在该溶液中，由水电离出来的c(H+)是多大? 计算：

c(H+ ) =LLmolL2151051105•

=0.001mol·L-l

pH＝-lg(1×10-3) = 3

c(OH-)=1×10-11 mol·L-l。

讨论：

复习有关酸性溶液pH的计算方法。

训练学生多层面、多角度的看待问题，能够发现事物问的联系与制约的关系，要善于抓住矛盾的主要方面去研究和解决问题。 (2)由盐酸电离出来的c(H+)是由水电离出来的c(H+) 的多少倍?

(3)由以上计算结果，你可以得出什么推论? (1)约为1×10-11 mol·L-l。

(2)约为108倍。

(3)当向纯水中加入酸时，水的电离平衡向左移动；此时水所电离出来的H+往往可以忽略不计，我们只需根据盐酸全部电离产生的H+的物质的量和溶液的体积，求出c(H+) 即可求出溶液的pH。 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图

小结：

本节课复习的重点知识，我们掌握了水的电离、电离平衡、电离平衡的移动、电离平衡常数、pH及相关的简单计算。 归纳、领悟：

掌握知识、揭示规律、形成网络、强化应用。

培养学生自学、归纳、总结、概括知识的能力。

随堂检测：

1．在常温下，pH等于4的硫酸溶液中的c(H+) 、c(OH-)和Kw分别是多少？

2．下列溶液中：①0.1mol·L-l盐酸溶液②0.1mol·L-l硫酸溶液③0.1mol·L-l氢氧化钠溶液④0.1mol·L-l醋酸溶液；c(H+)由小到大的排列顺序是 。

3．25℃时，在 0.2mol·L-l氨水中分别加入下列物质，溶液中c(H+) 、c(OH-)、 Kw如何变化？

加入的物质 少量KOH 少量HNO3 少量硫酸铵晶体

c(H+)的变化

c(OH-)的变化

Kw如何变化

通过有关水的电离平衡移动和溶液pH的综合计算，培养学生运用知识的综合能力。

作业：

1．通过今天的复习，我们已经知道了在酸性溶液中水的电离平衡要发生移动，但移动的方向因所加物质的不同而不同。那么，在碱溶液、盐溶液中，水的电离平衡又将发生怎样的移动? 请在深刻理解的基础上，参考某些资料，编写三道碱及盐对水的电离平衡产生影响的计算题在下节课上进行交流。

2．课本：P77 一、1．2．4． 二、1．2．3． 五、

3．附：如须详细了解有关知识，请访问：

通过编写简单的例题，训练学生举一反三的能力；并培养抽象思维的能力和表达能力。

随堂检测题