水的电离和溶液的酸碱性教案.docx
- 文档编号:7971999
- 上传时间:2023-01-27
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:61.74KB
水的电离和溶液的酸碱性教案.docx
《水的电离和溶液的酸碱性教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水的电离和溶液的酸碱性教案.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
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^mo^L;C(H庁水电离=^10J1mo^/。 例3、常温下,将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中氢离子浓 -44_5 (110-510) C. 例4、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的体 积比是 A、11: 1B、9: 1C、1: 11D、1: 9 答案: D 例5、常温时某溶液中,测得由水电离出的C(H+)为10-11mol/L,则对此溶液的下列叙述中, 正确的是(CD) A、一定是酸溶液B、一定是碱溶液C、可能是pH=3的酸溶液D、可能是pH=11的碱 溶液 例6、将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为(C) A、等于8B、等于7C、接近7又小于7D、大于7而小于8 例7、有PH相等的盐酸和醋酸(pH£5),如何通过实验的方法证明。 解析: 经分析可知一为强酸(盐酸),强电解质,另一为弱酸(醋酸),弱电解质。 利用二者在电离过程中的区别,可用稀释相同倍数后测pH的方法进行鉴别。 答案: 取相同体积的两种酸,加水稀释10倍,用玻璃棒分别蘸取稀释后两种酸,点在PH 试纸上,稍后与比色卡比较,其中PH较小的为醋酸,另一为盐酸。 练习: 0+13 1.在25C某稀溶液中,由水电离产生的c(H)=10-mol/L,下列有关溶液的叙述正确的是(CD) A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性 C.该溶液的pH可能约为1D.该溶液的pH可能约为13 2.250C时,10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前, 该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是什么? (pH酸+pH碱=15) 3•在800C时,纯水的pH小于7,为什么[(因为水的电离过程是吸热过程,所以升高温度,平衡右移,使c(H+)=c(OH)>107mol/L,所以pH小于7) 4.pH=4的盐酸用水稀释100倍、1000倍、10000倍,pH值各为多少? 5•在0.01mol/LHCI中,由水电离出来的[H+]为多少? +一10 6•某溶液中由水电离产生的[H]=1X10mol/L,则该溶液的pH值可能是? —x 7•某盐酸中1X10mol/L,某氨水的pH为y,已知: x+y=14,且y>11,将上述两溶液分别取等体积,充分混合后,所的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是? 8.pH=5的强酸与pH=11的强碱溶液混合至pH=7,求酸碱的体积比? 课堂练习1: 1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为()。 (A)1.0x10-7molL-1(B)1.0X10-6molL-1(C)1.0X10-2molL--1(D)1.0X10-12 molL-1 2.25C时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1x10-12molL-1,则该溶液的pH可能是()。 (A)12(B)7(C)6(D)2 3.纯水在25C和80C时的氢离子浓度,前者和后者的关系是()。 (A)前者大(B)相等(C)前者小(D)不能肯定 4.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6x10-15若用定义pH一样来规定pD=-lg[D+], 则在该温度下,下列叙述正确的是()。 (A)纯净的重水中,pD=7(B)1L溶解有0.01molDC1的重水溶液,其pD=2 (C)1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=12 (D)纯净的重水中,[D+][OD-]>1.0x10-14 5.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是( (A)[H+][OH-]乘积不变 (C)[OH-]降低了6.常温下,下列溶液中酸性最弱的是((A)pH=4 (C)[OH-]=1X10-11molL-1 (B)pH增大了 (D)水电离出的[H+]增加了)。 (B)[H+]=1X10-3molL-1 (D)[H+][OH-]=1X10-14 7•某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为()。 (A)一定大于0.001molL-1(B)一定等于0.001molL-1 (C)一定小于0.001molL-1(D)以上说法均欠妥 &常温下,某溶液中水的电离度a=10-1°/55.5(%),该溶液的pH可能是()。 (A)12(B)10(C)4(D)3 10.下列叙述中,正确的是()。 (A)中和10mL0.1molL-1醋酸与中和100mL0.01molL-1的醋酸所需同种碱溶液的量不同 (B)等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7 (C)体积相等,pH相等的盐酸和硫酸溶液中,H+离子的物质的量相等 (D)pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-]相等 11•今有a盐酸b硫酸c醋酸三种酸: 1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2 的体积由大到小的顺序是 (2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2 的体积由大到小的顺序是。 (3)物质的量浓度为0.1molL-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是;如果 取等体积的0.1molL-1的三种酸溶液,用0.1molL-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是(以上均用酸的序号填写)。 12.在25C时,有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液,现取VamL盐酸用该苛性钠溶液中 和,需VbmL苛性钠溶液。 若a+b=13,则Va/Vb=。 13.将pH=3的弱酸溶液稀释100倍,该溶液的pH范围为: 。 课堂练习1答案: 11. (1)c>b=a。 (2)b>a=c。 (3)c>a>b。 b>c=a。 12.1: 10。 13.3 课堂练习2: 1.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42—和c(H+)之比约为()。 (A)1: 1(B)1: 2(C)1: 10(D)10: 1 2.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0。 则原BaCl2溶液的物质的量浓度为()。 (A)5.05X10-4molL-1(B)5.05X10-3molL-1 (C)1.01X10-4molL-1(D)1.01X10-3molL-1 3.在一定温度下,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的氨水等体积混合后,恰好完全反应,则在该温度下NH3H2O的电离度为()。 (A)2%(B)1%(C)0.5%(D)0.01% 4•水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离,则是()。 (A)1X10-14(B)55.6X107(C)107(D)55.6 5.下列叙述中正确的是()。 (A)使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液(B)使酚酞试液变红色的溶液一定是碱 性溶液 (C)使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液 (D)使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液 6.下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是()。 (A)pH试纸(B)红色石蕊试纸(C)淀粉碘化钾试纸(D)蓝色石蕊试纸 7.将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为C1molL-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使之质量百分比浓度为2a%,物质的量浓度为c2molL-1,贝Uc,和c2的关系是()。 (A)C2=2C1(B)C2>2C1(C)C2<2C1(D)C1=2C2 &从植物花中提取一种有机物,可用简化式Hln表示,在水溶液中因存在下列电离平衡, 故可作酸碱指示剂: Hln(溶液红色)--H+(溶液)+ln-(溶液黄色)。 在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是()。 (A)盐酸(B)碳酸钠溶液(C)硫酸氢钠溶液(D)过氧化钠 9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、 三元弱酸,根据较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应: 22 ①HA+HC-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A=B-+2HA③H2B(少量)+H2C=HB「+H3C 回答下列问题: (1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是。 (2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是—,最难结合质子的是。 (3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)。 322 (A)H3C+3A-=3HA+C-(B)HB-+A-=HA+B-(C)H3C+B-=HB-+H2C- (4)完成下列反应的离子方程式: (A)H3C+OH-(过量)=。 (B)(过量)+C3-= ■1 10.250mLpH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250mL0.025molL•的硫酸溶液相混合,假 设混合后液体体积为500mL。 试求: (1)混合液的pH; (2)若原250mL一元强碱中含溶质0.1g,则M的相对原子质量为多少? (3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是 什么? 11.在25C时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需VbLNaOH溶液,填空: (1)若a+b=14,则Va: Vb=(填数字)。 (2)若a+b=13,则Va: Vb=(填数字)。 (3)若a+b>14,则Va: Vb=(填表达式),且VaVb(填: >、<、=)(题中aw6、b>8)。 课堂练习2答案: 1C,2A,3B,4B,5BC,6A,7B,8B。 3---3-3--- 9. (1)H2B。 (2)C、HB。 (3)B、Co(4)H3C+3OH=C+3H20,2HA+C=2A+H2C。 10. (1)pH=1.7; (2)Mr=23;(3)变红色、变无色、变红色。 11. (1)1; (2)0.1;(3)10a+b14,>。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电离 溶液 酸碱 教案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)