水的电离和溶液的酸碱性教案.docx
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水的电离和溶液的酸碱性教案
第二节水的电离和溶液的酸碱性
第一课时
教学目的:
1、使学生了解水的电离和水的离子积
2、生了解溶液的酸碱性与pH的关系
3、通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学,对学生进行矛盾的对立统一、
事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育
教学重点:
水的离子积,溶液酸碱性和溶液pH值的关系
教学难点:
水的离子积教学过程:
引入:
水是不是电解质?
研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有
密切的关系。
那么水是如何电离的呢?
精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱
地电离,生成H30+和0H—:
板书:
一、水的电离
1、水的电离
H20+H2O=H30++0H—简写为:
H20尸H++OH—
实验测定:
25C[H+]=[0H-]=110mol/L100C[H+]=[0H-]=110mol/L
水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?
不同点:
水是“自身”作用下发生的极微弱的电离。
相同点:
均是部分电离,存在电离平衡
提问:
请学生计算水的浓度,1L纯水的物质的量是55•6mol,经实验测得25°C时,发生电离的水只有1x10-7mol,二者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。
因此电离前后水的
物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用Kw表示,即为
水的离子积常数,简称水的离子积。
板书2、水的离子积
Kw=c(H+)-c(0H)
由于250C时,c(H+)=c(0H—)=1x10-7mol/L
所以250C时,Kw=c(H+)-c(0H—)=1x10-14(定值)(省去单位)
提问:
当温度升高时,Kw如何变化?
影响Kw的因素是什么?
(电离过程是吸热过程)
1000C时,Kw=c(H+)-c(0H—)=1x10-12
影响因素:
温度越高,Kw越大,水的电离度越大。
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Kw增大,所以说Kw时要强调温度。
练习:
影响因素
条件改变
平衡移动
溶液中的c(H+)
溶液中的c(OH-)
Kw
温度
升高温度
向右
增大
增大
变大
降低温度
向左
减小
减小
变小
酸碱性
加入酸
向左
增大
减小
不变
加入碱
向左
减小
增大
不变
过渡:
在常温时,由于水的电离平衡的存在,不仅是纯水,就是在酸性或碱性的稀溶液里,
H+浓度和OH—浓度的乘积总是一个常数——1X10-14,请考虑一下,当纯水中加入盐酸或氢
氧化钠时,c(H+)和c(OH—)如何变化?
板书:
二、溶液的酸碱性和pH(常温下):
1、溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系:
投影显示空表,教师引导填写,然后推出结论。
电解质溶液
对水电离平衡的影响
溶液中
c(H+)
(mol/L)
溶液中c
(OH—)
(mol/L)
c(H+)与
c(OH—)比较
c(H+)•c(OH—)
溶液酸碱性
纯水
=10-7
=10-7
相等
10-14
中性
盐酸
加HCI,c(H+)
增大,平衡左移
>10-7
<10-7
c(H+)>c(OH—)
10-14
酸性
氢氧化
钠
力口NaOH,c(OH
—)增大,平衡左移
<10-7
>10-7
c(H+) 10-14 碱性 中性溶液c(H+)=c(OH—)=1x10-7mol/L 酸性溶液c(H+)>c(OH—),c(H+)>1x10-7mol/L 碱性溶液c(H+) 注: ①水中加酸或碱均抑制水的电离,但由水电离出的c(H+)与c(OH)总是相等。 ②任何电解质溶液中,H+与OH—总是共存,但不能大量共存。 溶液的酸、碱性主要在 于c(H+)与c(OH—)的相对大小。 c(H+)与c(OH—)此增彼长,且心=c(H+)•c(OH—)不变。 讲述: 酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH—)越大,碱性越强。 我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1x10-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。 为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。 2、溶液的pH: (1)定义: pH=-lg{c(H+)} (2)适应范围: 稀溶液,0〜14之间。 有关溶液的pH值的几个注意问题: 1pH值是溶液酸碱性的量度。 常温下,pH=7溶液呈中性;pH值减小,溶液的酸性增强; pH值增大,溶液的碱性增强。 2pH值范围在0-14之间。 pH=0的溶液并非没有H+,而是C(H+)=1mol/L;pH=14的溶液并非没有OH,而是C(OH)=1mol/L。 pH改变一个单位,C(H+)就改变10倍,即pH每增大一个单位,C(H+)就减小到原来的1/10;pH每减小一个单位,C(H+)就增大到原来的10倍。 3当C(H+)>1mol/L时,pH值为负数,当C(OH-)>1mol/L时,pH>14。 对于C(H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液,用pH值表示反而不方便,所以pH值仅适用于C(H+)或C(OH-)小于等于1mol/L的稀溶液。 4也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH--),因为C(H+)•C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得pH+pOH=14。 5可用pH试纸来测定溶液的pH值。 方法: 用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在 pH试纸上(注意不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的pH不准确)将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡 对照,确定溶液的pH值(因为时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的pH不准。 ) 第二课时 教学目的: 1、了解指示剂的变色范围,学会用pH试纸测定溶液的pH值 2、初步学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算 3、掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律 教学重点: 有关pH的简单计算 教学难点: 熟练掌握有关pH的计算 教学过程: 复习提问: 1什么叫水的离子积? 影响水的离子积因素? 溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH—)及pH的 关系? 溶液pH的计算? 求0.1mol/L盐酸溶液中的[OH-]? (25C)求0.1mol/LnaOH溶液中 + [H]? 2关于pH相同的酸(含强酸和弱酸) (1)溶液中c(H+)相等(填“相等”或不等”)。 (2)溶液中溶质的物质的量的浓度: 强酸亠弱酸(填>”或“<”。 (3)耗碱规律: pH和溶液体积均相同的HCI、H2SO4、CH3COOH与碱完全反应时,消耗碱物质的量最多的是CH3COOH。 (4)稀释规律: 分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中 c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中 c(H+)减小小于(填大于”或“小于”)m倍,故稀释 后弱酸酸性强于强酸。 ③pH的有关计算: (1)求酸或碱溶液的pH a•先判断溶液的酸碱性 (2)求强酸或强碱稀释后的pH 若为酸性,先求出c(H+)后 (3)求混合溶液的pH 由pH=-lg{c(H+)}求pH ①两种强酸(碱)混合 若为碱性,先求c(OH)后 ②强酸与强碱混合 由Kw=c(H+)-c(OH—) (4)pH+pOH=14 求c(H),再求pH 板书: 二、有关溶液pH的计算 (一)强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计) n,H)5i(H) (1)酸I+酸II[H+]=ViV11 ni(OHJ5(OH一) ⑵碱1+碱II[OH-]=ViVh (3)酸I+碱II 完全中和: [H+]=[OH-]=110moI/L n,H)5(OH-) 酸过量: [H+]=ViVii nI(OH…心) (二)溶液酸碱性pH计算经验规律 (1)两强酸等体积混合混合后的pH=小的+0.3 (2)两强碱等体积混合混合后的pH=大的一0.3 (3)当按所给反应物质的量之比计算时,酸碱不论强弱,谁大谁过剩,溶液呈谁性。 (4)酸碱等体积混合①pH=2某酸与pH=12某碱混合pH难定②pH=4某酸与pH=10NaOH混合pHw7③pH=4H2SO4与pH=10某碱混合pH>7④0.01mol/LpH=2一元酸与0.1mol/LpH=12一元碱混合pH=7 (5)pH减小一个单位,[H+]扩大为原来的10倍。 PH增大2个单位,[H+]减为原来的1/100 (6)稀释规律: 分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中c(H+)减小小于m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。 例1、求下列溶液的pH: (1)某H2SO4溶液的浓度是0・005mol/L①求此溶液的pH②用水稀释到原来体积的100倍 3再继续稀释至104倍 (2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合 (3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合 (4)pH=12的NaOH和pH=4的HCI等体积混合 解析: (1)①c(H+)=0•005mol/Lx2=0•01mol/L,.pH=-lg10-2=2 2c(H)=0•01mol/L—100=10mol/L,-pH=-lg10=4 3pH=7(强调酸稀释后不会变成碱! ) +、10”10'-4-4 (2)c(H)==5X10,.pH=-lg(5X0)=4-lg5=33 2 (强调10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不计) -10^+10,3+10"1412 (3)因为溶液呈碱性c(OH)=一=5X103.c(H)=3=2x10 25汉10 -12 pH=-lg(210)=12-lg2=117 (4)NaOH中c(OH)=10-2mol/LHCl中c(H+)=10-4mol/L二者等体积反应,碱过量, _10,—10“10二4 反应后溶液呈碱性。 所以反应后c(OH—)=——=5x10-3.c(H+)=一3=2 25汉10 1212 x10-.pH=-lg(210-)=12-lg2=117 例2、某温度下纯水的C(H+)=2.0X10—7mol/L,则此时C(OH-)为多少? 若温度不变,滴入稀H2SO4,使C(H+)=5.0X10—4mol/L,则由水电离产生的C(H+)为多少? 答案: c(OH3=2.^10^m
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- 电离 溶液 酸碱 教案
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