《第二节 水的电离和溶液的pH值》教案

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《第二节水的电离和溶液的pH值》教案第一课时教学内容:水的电离和水的离子积教学目的:1、了解水的电离和水的离子积2、学会根据水的离子积计算溶液中H+ 和OH- 的浓度。

教学重点:水的离子积教学难点:在酸碱溶液中如何求H2O电离出的C H+ 和C OH-教学方法:启发、讨论、归纳教学过程:[前置知识扫描]1、H3PO4中各种离子浓度的大小(不考虑水的电离)2、写出下列物质的电离平衡方程式H2SO4、HCIO、NH3·H2O、NaHCO3、KHSO4、[新课的准备]请学生回答弱电解质包括哪些物质?弱酸、弱碱和水。

复习初中化学中学习的PH与溶液酸碱性的关系。

[新课进行]一、水的电离1、用灵敏的电流计测定纯水的导电性可知:纯水具有导电性,但极其微弱,为什么呢?说明:(1)水是一种极微弱的电解质,只能微弱的电离,并存在着平衡。

水的电离方程式:H2O + H2O = H3O+ + OH-简写为:H2O = H++ OH-(2)从纯水的导电性实验测得,25℃时,1L纯水中只有1×10—7mol H2O电离。

∴C H+ = C OH-=1×10-7mol/L而1L水的物质的量为55.6mol,这与发生电离的水1×10-7mol相比,水的电离部分忽略不计。

所以,电离前后,水的物质的量几乎不变,可以看作是一个常数[结论] ]C H+·C OH-=K WK W叫做水的离子积常数,简称水的离子积。

K W= C H+·C OH-=1×10-7×1×10-7=1×10-14水的离子积常数反映了一定温度下的水的H+ 浓度和OH- 浓度之间的关系。

二、影响水的电离的因素①加入酸或碱,抑制水的电离,K W不变;②加入某些盐,促进水的电离,K W不变;③电离过程是一个吸热过程,升温能促进水的电离,K W增大,在100℃时,K W =1×10-12。

④其它因素:如加入活泼金属,消耗H+,水的电离程度增大。

[讨论] C H+ =1×10-7mol/L的溶液一定呈中性吗?说明:溶液或纯水呈中性,是因为溶液中C H+ = C OH-纯水中溶液H+、OH-浓度的计算方法:C H+ = C OH- =Kw。

三、在酸、碱溶液中如何求H2O电离出的H+ 浓度和OH- 浓度水的离子积常数反映了一定温度下的水的H+ 浓度和OH- 浓度之间的关系。

例1、0﹒1mol/LHCI中C H+ 以及水电离出的H+ 浓度和OH- 浓度[分析](1)酸影响了水的电离,抑制了水的电离,水电离平衡向左移动。

所以,酸电离出的C H+ 很大,是主要的,水电离的C H+ 很小。

所以溶液中C H+ 可以近似看作是酸电离出的H+浓度。

∴C H+=0﹒1mol/L溶液中C OH- =10-14/0﹒1=10-13 mol/L此C OH- 就是水电离出的OH- 浓度。

∴C H+(水)= C OH-(水)=10-13 mol/L结论:纯水中K W=10-14为单纯水的离子积常数。

对于酸或碱来说,溶液中的H+ 浓度和OH- 浓度的乘积是1×10-14,而抑制了水的电离,使水本身的离子积常数减小。

例2、0﹒1mol/L下列物质的溶液中,C H+ 和C OH- 的大小顺序(1)HCI (2)Ba(OH)2(3)HF (4)NaOH (5)CH3COOH例3、将水升温到95℃时,水的电离程度将,水的离子积常数将水的H+ 浓度和OH- 浓度将,此时溶液呈性,pH 7。

四、巩固练习书面作业:1、教材上习题2、求0﹒01mol/LNaOH溶液中C OH- 以及水电离出的H+ 浓度和OH- 浓度第二课时教学内容:溶液的酸碱性和pH值教学目的:1、了解溶液的酸碱性和pH的关系2、学会溶液pH的简单计算教学重点:溶液的酸碱性和PH的关系教学难点:关于溶液pH的计算教学方法:推理法、讲述法、分析比较法教学过程:一、溶液的酸碱性1、溶液的酸碱性与C H+、C OH- 的关系[提出问题]:纯水中加入盐酸或氢氧化钠后,水的电离平衡如何移动?建立新平衡时溶液中的C H+、C OH- 如何变化?[分析讨论,总结规律]:结论:无论酸性、中性、碱性溶液里,都同时存在着OH-、H+,常温下,C H+、C OH- 的乘积是一个常数(1×10-14)溶液酸碱性C H+C OH-C H+、C OH-C H+·C OH-酸性>10-7mol <10-7mol C H+>C OH-1×10-14中性=10-7mol =10-7mol C H+ = C OH-碱性<10-7mol >10-7mol C H+<C OH-[强调指出]:任何水溶液中存在的H+ 和OH- 作为矛盾的双方,既互相依存,又互相制约,共同决定了溶液的酸碱性。

(对立统一的观点)2、溶液的pH(1)为什么要引入溶液的pH示例:植物适宜生长在中性的土壤中,要测土壤溶液的酸碱度;医生要检测病人的血液,尿液等,要测酸碱度,掌握病人的健康状况;有关部门需要经常测定雨水是否是酸雨;工厂要配制电镀液等都需要了解溶液的酸碱性,经常要用到一些C H+很小的溶液,这时就很不方便,因此要引入溶液的pH。

(2)表示方法:pH= -Ig C H+(3)意义:表示溶液中C H+的大小,即能表示溶液的酸碱性的强弱。

(4)示例:A、以教材中四种溶液的氢离子浓度为例,求四种溶液的pH.B、求10ml的0.2 mol/L的H2SO4的pH. 如果将溶液稀释至10倍、100倍,求溶液的pH.C、怎样求pOH?二、溶液的酸性的强弱与酸的强弱(1)酸的强弱是以电解质的电离来区分的:强电解质完全电离的酸是强酸,弱电解质只有部分电离的酸是弱酸;溶液的酸性是由溶液中C H+决定的,C H+越大的溶液,则酸性越强,反之越弱。

(2)观点:①强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强②酸性强的溶液不一定是强酸③酸性相同的溶液,弱酸浓度大,中和能力强④中和能力相同的酸提供H+的物质的量相同,但强酸溶液的酸性强。

安排学生课后阅读资料,并完成某些物质的pH的测定,以激发学生的兴趣,培养实验能力。

三、巩固练习口头作业:教材中二、三两大题书面作业:计算0﹒01mol/LNaOH溶液、0.01 mol/L的H2SO4溶液的pH. 如果将它们等体积混合,确定溶液的酸碱性,并计算混合液的pH.第三课时教学内容:强酸强碱溶液及混合溶液的pH计算教学目的:1、了解pH的测定方法2、学会强酸强碱溶液的pH计算以及混合溶液的pH计算教学重点:学会方法,训练思维,掌握基本计算格式教学方法:分析、推理教学过程:一、pH的测定1、pH值的改变①pH﹤7溶液呈酸性,pH越小,酸性越强;pH每减小1个单位,C H+ 增大10倍②pH﹥7溶液呈碱性,pH越大,碱性越强。

pH每增加1个单位,C H+ 减小10倍。

③pH小的酸性溶液,不一定是强酸溶液④pH每升高一个单位,对于强酸需要稀释10倍,而对于弱酸稀释的倍数超过了10倍;pH每降低一个单位,对于强碱需要稀释10倍,而对于弱碱稀释的倍数超过了10倍。

2、测定方法:测定溶液的pH可用pH试纸,这种试纸使用时不能用水湿润,否则非中性溶液的pH测定值比实际的或大或小,使用时用玻璃棒蘸取少量的待测溶液与pH试纸接触,再与标准比色卡对比,读出pH值。

另外也可用pH计准确测定。

二、关于pH值的计算1、酸性溶液:按C→C H+→pH2、碱性溶液:按C→C OH-→C H+→pH3、强酸、强碱溶液的稀释后的溶液:对于酸溶液中的C H+,每稀释10n倍,pH增大n 个单位,但增大后不超过7,酸仍为酸!对于碱溶液中的C OH-,每稀释10 n倍,pH减少n个单位,但减少后不小于7,碱仍为碱!PH值相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同的倍数,pH变化为强酸变化大,弱酸变化小。

极稀溶液中的pH值的计算,应考虑水的电离。

4、强酸与强弱溶液混合的计算:反应的实质:H++OH-=H2O三种情况:(1)恰好中和,pH=7(2)若余酸,先求中和后的C H+,再求pH。

(3)若余碱,先求中和后的C OH-,再通过K W求出C H+,最后求pH。

或先求pOH,再由pH=14-pOH。

5、已知酸和碱溶液的pH之和,判断等体积混合后的溶液的p H(1)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后显碱性,pH大于7。

(2)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后显中性,pH等于7。

(3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后显酸性,pH小于7。

(4)若酸与碱溶液的pH之和等于14,强、碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性。

这是因为酸和碱已电离的H+ 和OH- 恰好中和,谁弱谁的H+ 或OH- 有储备,中和后还能电离,显出酸、碱性来。

三、例题讲解1、把1mL0﹒05mol/L的H2SO4加水稀释制成100mL溶液,求稀释前和稀释后溶液的pH. 以及由水电离产生的C H+. 答案:4 6 10-1010-82、等体积混合0﹒1mol/L的盐酸和0﹒06mol/L的Ba(OH)2溶液后,溶液的pH等于多少?答案:123、室温时,将pH=5的H2SO4稀释10倍,则C H+:C(SO42-) =?将稀释后的溶液再稀释100倍,C H+:C(SO42-) =?答案:2:1 20:1四、作业:将10mL0﹒1mol/L的盐酸和10mL0﹒1mol/L Ba(OH)2溶液混合求pH?。