人教版高中化学选修4-3.2《水的电离、溶液的酸碱性与pH》名师课件

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第二节 水的电离和溶液的酸碱性

第1课时 水的电离和溶液的酸碱性

1.了解水的电离平衡及影响因素。 2.了解水的离子积并能进行简单计算。

3．了解溶液的酸碱性与pH的关系和溶液酸碱性的判断依据与方法。

水的电离

1．水的电离

水是一种极弱的电解质，电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为H2OH＋＋OH－，水的电离常数K电离＝c(H＋)·c(OH－)c(H2O)。

2．水的离子积常数

(1)推导

由精确的实验可知，25 ℃时1 L纯水(55.6 mol)只有1×10－7 mol H2O电离，则电离前后c(H2O)几乎不变，可视为常数，又因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)为一常数，记为Kw。

(2)表达式

Kw＝c(H＋)·c(OH－)。25 ℃时，Kw＝1.0×10－14。

(3)影响因素

水的离子积Kw只受温度的影响，温度升高，Kw增大。

(4)适用范围

Kw不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质水溶液。

3．影响水电离平衡的因素

常温下，水的电离：H2OH＋＋OH－

改变条件

水的电离平衡 溶液中c(H＋) 溶液中c(OH－)

适当升高温度 右移 增大 增大

加入少量酸 左移 增大 减小

加入少量碱 左移 减小 增大

加入活泼金属Na 右移 减小 增大

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的c(H＋)和c(OH－)均增大，但Kw不变。( )

(2)盐酸中无OH－，只有H＋和Cl－以及水分子。( ) .

(3)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol/L，则此时c(OH－)＝10－142.0×10－7 mol/L＝5×10－8 mol/L。( )

(4)25 ℃时，0.1 mol/L的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol/L。( )

答案：(1)× (2)× (3)× (4)√

第三章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性

我说课的内容是普通高中课程标准实验教科书（人教版）化学•选修4第三章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性（第一课时）。下面我从几个方面谈谈我对处理这节课的一些看法：

一、教材分析

（一）、教材地位和作用

本节内容包括水的电离、水的离子积。只有认识水的电离平衡及其移动，才能从本质上认识溶液的酸碱性和pH。本节的学习也为盐类的水解及电解等知识的教学奠定基础。教材从实验事实入手，说明水是一种极弱的电解质，存在着电离平衡。由此引出水的电离平衡常数，进而引出水的离子积，并使学生了解水的离子积是个很重要的常数。在25℃时Kw= c (H+)* c (OH -)。学生了解在室温时，不仅是纯水，就是在酸性或碱性稀溶液中，其c (OH -) 与c (H+) 的乘积总是一个常数—1×10-14 。使学生了解在酸性溶液中，不是没有OH - ,而是其中的c

(H+)>c (OH -)；在碱性溶液中，不是没有H+，而是其中的c (H+)

（二）、教学三维目标

根据新课标的评价建议及教学目标的要求，结合本教材的内容及学生特点，我确定如下的教学目标：

知识与技能

1、理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。

2、使学生了解溶液的酸碱性和PH的关系。

过程与方法

1、通过水的离子积的运算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识。

2、通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题和解决问题的能力。

情感态度与价值观

1、通过水的电离平衡过程中H+ 、OH-关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系。

2、由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。

（三）、教学重点、难点

根据新课标、教材内容设置及对今后教学的影响，本节课的教学重点是水的离子积，c (H+)、PH与溶液酸碱性的关系。难点是水的离子积，有关PH的简单计算。

二、学情分析

通过第一节对《弱电解质的电离》的学习，学生能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡，并了解电离平衡常数。为本节课探究水的电离、水的电离平衡和水的离子积奠定了一定的基础。然而学生学习能力参差不齐，通过不同练习使学生学习得到不同程度的提高。

1 水的电离 溶液的酸碱性与pH

【学习目标】

1、认识水的离子积常数，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的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用；

【要点梳理】

要点一、水的电离

1．水的电离

（1）水是一种极弱的电解质，它能微弱电离：2H2O H3O++OH― ΔH＞0。

（2）水的电离的特点

①水分子与水分子之间相互作用引起水的电离。

②极难电离，通常只有极少数水分子电离。

③由水电离出的H+和OH―数目相等。

④水的电离是吸热的、可逆的。

【高清课堂：水的电离溶液的酸碱性与pH】

2．水的离子积常数

一定温度下，由水电离出的c(H+)与c(OH―)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，用KW表示。即KW=c(H+)·c(OH―)。25℃时，c(H+)=(OH―)=10―7 mol·L―1。25℃时，KW=1×10―14。

要点诠释：①KW与温度有关，随温度升高而逐渐增大。25℃时KW=1×10－14，100℃时KW=1×10－12。

②KW=1.0×10－14不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于酸、碱、盐的稀溶液。

③在不同溶液中c(H+)、c(OH―)可能不同，但任何溶液中由水电离的c(H+)与c(OH―)总是相等的。KW=c(H+)·c(OH―)式中，c(H+)、c(OH―)均表示整个溶液中总物质的量浓度。

④KW是有单位的，其单位为mol2·L―2，因其复杂通常省略。

3．影响水电离的因素。

（1）温度：由于水的电离吸热，温度越高，水的电离程度越大，KW越大，但仍为中性。

（2）酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸或碱电离出的H+或OH―会使水的电离平衡左移，从而抑制水的电离。

（3）易水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大，但只要温度不变，KW不变。

（4）其他因素：如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。

课堂10分钟达标

1.(2016·梅州高二检测)向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-)不变

B.pH减小了

C.c(OH-)降低了

D.水电离出的c(H+)增加了

【解析】选D。水的电离逆向移动,水电离产生的H+、OH-浓度均减小,但溶液的酸性增强,pH减小,B、C正确,D错误;因水的离子积常数只受温度影响,故A项正确。

【补偿训练】(2016·太原高二检测)纯水在10℃和50℃时的氢离子浓度,前后两个量的大小关系为 ( )

A.大于 B.等于 C.小于 D.不能确定

【解析】选C。水的电离过程是吸热的过程,升高温度,促进水的电离,氢离子浓度增大。

2.(2016·沈阳高二检测)下列溶液一定呈中性的是 ( )

A.pH=7的溶液

B.c(H+)=的溶液

C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液

D.非电解质溶于水得到的溶液

【解析】选B。A项,只有在25℃下pH=7的溶液才呈中性,如100℃时,纯水中有c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6mol·L-1,此时pH=6为中性,pH=7为碱性,故A项错误;B项,KW=c(H+)·c(OH-),因c(H+)=,则c(H+)=c(OH-),c(H+)=c(OH-)的溶液,一定为中性,故B项正确;C项,如果酸、碱不是相同元数的酸、碱,如H2SO4和NaOH等物质的量混合,酸过量显酸性,故C项错误;D项,如非电解质SO2溶于水得到H2SO3,显酸性,故D项错误。

3.(2016·运城高二检测)25℃时,在0.01mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是 ( )

A.5×10-13mol·L-1 B.0.02mol·L-1

C.1×10-7mol·L-1 D.1×10-12mol·L-1

【解析】选A。H2SO4电离出的c(H+)=0.02mol·L-1,由Kw=1.0×10-14可知c(OH-)=5×10-13mol·L-1,OH-是由水电离产生的,则水电离产生的c(H+)=c(OH-)=5×10-13mol·L-1。