人教版高中化学选修四水的电离和溶液的酸碱性
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其次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●课标要求1.知道水的离子积常数。
2.初步把握pH测定的方法,知道溶液pH的调控在工农业生产和科学争辩中的重要应用。
●课标解读1.了解水的电离及水的离子积常数。
2.了解溶液的酸碱性与pH的意义。
●教学地位本课时介绍了水是一种弱电解质,在确定条件下水的离子积是常数。
了解测定溶液pH的方法。
利用pH,c(H +),c(OH-)等推断水溶液的酸碱性是本章的基础。
●新课导入建议追求健康长寿是人类共同的愿望。
人们首先要拥有健康,才有可能获得财宝、地位和幸福。
健康从哪里来呢?水是生命之源,假如没有水,就不行能有生命。
风靡日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。
离子水比一般水分子团直径小,渗透作用快,有利于消退体内过多的自由基,能够延缓机体年轻,且对多种疾病有预防和挂念治疗的作用。
它的诞生,在全世界掀起了一场饮水领域的革命,善待生命,从水开头。
你知道水中有哪些粒子吗?【提示】水中有H2O、H+、OH-三种微粒。
●教学流程设计课前预习支配:(1)看教材P45~46,填写【课前自主导学】中的“学问1,水的电离”,并完成【思考沟通1】;(2)看教材P46~47页,填写【课前自主导学】中的“学问2,溶液的酸碱性与pH”,并完成【思考沟通2】。
⇒步骤1:导入新课并对本课时教材地位分析。
⇒步骤2:建议对【思考沟通1、2】多提问几个同学,使80%以上的同学都能把握该内容,以利于下一步对该重点学问的探究。
⇓步骤5:在老师指导下同学自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、4、5三题,验证同学对探究点的理解把握状况。
⇐步骤4:老师通过【例1】和教材P45~46页的讲解研析,对“探究1”的内容进行总结。
⇐步骤3:师生互动完成“探究1,影响水电离平衡的因素及水的离子积”可利用【问题导思】的设问由浅入深的进行,建议老师除【例1】外,再变换一下命题角度,可接受【老师备课资源】,以拓展同学的思路。
3.2《水的电离和溶液的酸碱性》学案(新人教版选修4)(第一课时)复习目标1、使学生了解水的电离和水的离子积,2、了解溶液的酸碱性与pH 的关系,3、学会计算酸碱的pH 值以及氢离子浓度和pH 值的互算,4、掌握pH 相同的强酸与弱酸的几个规律,5、了解指示剂的变色范围,学会用pH 试纸测定溶液的pH 值 一、水的电离与溶液的PH 值 1.水的电离 H 2O + H 2OH 3O + + OH —简写为:H 2OH + + OH—实验测定:25℃纯水中 C(H +)=C(OH -)=1710-⨯mol/L100℃ C(H +)=C(OH -) = 1610-⨯ mol/L2.水的离子积常数 k w = C(H +)·C(OH -常温下: k w = 3.影响Kw 大小的因素是:注意:任何物质的水溶液中,在常温时,K W = ,K W 与溶液的酸碱性无关,只与: 有关。
提问:当温度升高时,K w 如何变化?(电离过程是吸热过程)1000C 时,K w = c (H +)·c (OH —)=1×10-12影响因素:温度越高,Kw 越大,水的电离程度越大。
对于中性水,尽管Kw 、电离度增大,但仍是中性水,[H +]=[OH -].(注:温度升高时K w 增大,所以说K w 时要强调温度。
)例1:某温度下,纯水中的c (H +)=2.0×10-7mol/L ,则此时溶液中c (OH -)为 ;若温度不变,滴入稀硫酸使c (H +)=5.0×10-6mol/L ,则c (OH -)为 。
〖针对性训练〗1.某温度时,测得纯水中的C(H +)=2.4×10-7mol/L ,则C(OH -)为( )A .2.4×10-7mol/L B .0.1×10-7mol/L C .714104.2100.1--⨯⨯ mol/L D .C(OH -)无法确定2.水的电离过程为H 2O H ++OH -,不同温度下其离子积常数为k w (25℃)=1.0×10-14,k w (35℃)=2.1×10-14。
第二节 水的电离和溶液的酸碱性教案第1课时教学目标知识与技能:1、使学生了解水的电离。
2、理解水的离子积常数。
3、掌握影响水的电离平衡的因素。
4、了解溶液酸碱性。
过程和方法:通过水的离子积的计算,加深对水的电离平衡的认识。
情感、态度与价值观:通过水的电离平衡过程中H +、OH -关系的分析,理解辩证的矛盾的对立和统一。
教学重点:水的离子积。
教学难点:水的离子积。
教学过程:【引言】在研究电解质溶液时往往涉及到溶液的酸碱性,而电解质溶液的酸碱性跟水的电离有着密切的关系。
为了从本质上认识溶液的酸碱性,就要了解水的电离情况。
所以这节课我们首先学习水的电离。
【板书】第二节 水的电离和溶液的酸碱性【探究实验】用灵敏电流计测定纯水的导电性【学生得出结论】水是一种极弱电解质,存在着微弱的电离。
水分子与水分子在相互碰撞作用中生成了极少量的水合氢离子和氢氧根离子,同时水合氢离子和氢氧根离子又可反应生成水。
【投影展示】通过精确的实验测到,在25℃时,1L 纯水中测得只有mol 1017-⨯的水发生电离。
一、水的电离 1、水的电离水是一种极弱电解质,存在着微弱的电离。
G其电离方程式可表示为:O H O H 22+-++OH O H 3通常简写为:O H 2-++OH H【板书】OH O H 22+-++OH O H 3通常简写为:O H 2-++OH H【师】请同学生们分析: 纯水中)(H +c 和)(OH -c 之间的关系。
【生】相等。
【师】在25℃时,1L 纯水中测得只有mol 1017-⨯的水发生电离,推测)(H +c 和)(OH -c 为多少?显什么性(提示:酸性、碱性和中性)。
【设疑】你能写出水的电离平衡常数表达式吗?在数值上,)(H +c 和)(OH -c 的乘积称作水的离子积常数,简称为水的离子积,用w K 表示,)(OH )H (w -+⋅=c c K 。
w K 是一个只取决于温度的常数。
【板书】2、水的离子积)(OH )H (w -+⋅=c c K ,w K 只取决于温度的常数。
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水的电离和溶液的酸碱性
一、单项选择题(本题包括9个小题,每小题4分,共36分)
1.以下离子①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤SO2-4、⑥OH-、⑦NO-3、⑧NH+4中,基本上不影响水的电离平衡的是()
A.①③⑤⑦⑧B.②④⑥⑦
C.②④⑤⑦D.②④⑥⑧
2.常温下,在120mL0.05mol/L盐酸中,滴加0.1mol/L一元碱BOH,当所滴加的BOH的体积为68mL时,测得混合溶液的pH=7。
下列说法正确的是()
A.一元碱BOH是强碱
B.一元碱BOH是弱碱
C.不能确定一元碱BOH的强弱
D.120mL0.05mol/L盐酸可与68mL0.1mol/LBOH恰好反应
3.取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为()
A.0.01mol/L B.0.017mol/L
C.0.05mol/L D.0.50mol/L
4.在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液。
当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。
若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是()
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
5.(2008·全国理综Ⅱ,7)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4石蕊:5.0~8.0酚酞:8.2~10.0
用0.1000mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是()
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
)漂白织物。
6.印染工业常用亚氯酸钠(NaClO
亚氯酸钠在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO-2,其
中HClO2是漂白剂的有效成分,ClO2是有毒气体。
各组分含量随pH变化情况如图所示,由图可知,
使用该漂白剂的最佳pH为()
A.3.0 B.4.0~4.5
C.6.5~7.0 D.9.0
7.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的pH=11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是()
A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9
8.25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液中c(NH+4)∶c(SO2-4)>2∶1时,溶液的pH为()
A.pH=7 B.pH<7 C.pH>7 D.无法确定
9.常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b,0.2mol/L的盐酸与0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,由水电离的c(H+)=c,则a、b、c的关系正确的是() A.a>b=c B.a>c>b
C.c>b>a D.b>c>a
二、双项选择题(本题包括3个小题,每小题6分,共18分)
10.下列叙述正确的是()
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H +)·c(OH-)=1×10-14
B.c(H+)等于1×10-7mol/L的溶液不一定是中性溶液
C.0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
11.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是()
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
12.水的电离过程为H2O H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K W(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。
下列叙述正确的是() A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.35℃时纯水中c(H+)==c(OH-)
C.向水中加入NaHSO4溶液会抑制水的电离
D.向水中加入NaHCO3溶液会抑制水的电离
三、非选择题(本题包括4个小题,共46分)
13.(9分)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。
14.(9分)某温度(T℃)时,测得0.01mol/LNaOH溶液的pH为11,则该温度下水的K W=____________。
则该温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)25℃,其理由是
________________________________________________________ _______________。
此温度下,将pH=a的NaOH溶液V a L与pH=b的H2SO4溶液V b L混合,通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比:
(1)若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,则V a∶V b=________。
(2)若所得混合溶液为中性,且a+b=12,则V a∶V b=________。
(3)若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,则V a∶V b=__________。
15.(12分)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线
如右图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为______(填“A”或
“B”),请说明理由_________________________________。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4
溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液的体积比为__________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________。
(4)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH 溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。
请分析其原因:_______________________________________。
16.(16分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+4+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。
某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ称取样品1.500g。
步骤Ⅱ将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由______________色变成____________色。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。
答案
一、1.C2.B3.C4.D5.D6.B7.D8.C9.B
二、10.AB11.AB12.BC
三、13.(1)D2O D++OD-
(2)c(D+)=c(OD-)=4×10-8mol/L(3)7.4
14.1.0×10-13大于水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,K W增大,因该温度下的K W比25℃时大,所以该温度大于25℃
(1)1∶10(2)10∶1(3)1∶9
15.(1)A水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH
-)小
(2)10∶1
(3)a+b=14或pH1+pH2=14
(4)曲线B对应95℃,此时水的离子积为1×10-12,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5
16.(1)①偏高②无影响③B④无粉红(或浅红)(2)18.85%。