1、名師精編優秀教案水的電離和溶液的pH教學設計方案課題：水的電離和溶液的pH值重點：水的離子積，c(H )、pH與溶液酸堿性的關系。難點：水的離子積，有關 pH的簡單計算。教學過程 引言：在初中我們學習了溶液的酸、堿度可用pH值表示，這是為什么呢？為什么可以用pH表示溶液的酸性，也可以表示溶液的堿性？唯物辯證法的宇宙觀認為：“每一事物的運動都和它周圍的其他事物相互聯系著和相互影響著。”物質的酸堿性是通過水溶液表現出來的，所以，先研究水的電離。1水的電離實驗演示用靈敏電流計測定純水的導電性。現象：靈敏電流計指針有微弱的偏轉。說明：能導電，但極微弱。分析原因：純水中導電的原因是什么？結論：水是一種極

2、弱電解質，存在有電離平衡：H2O 出0：L H3O OH%-4-H20 H OH -在25C時，1L純水中(即55.56mol/L )測得只有1 10mol/L的H 20發生電離。(1) 請同學生們分析：該水中c(H )等于多少？ c(OH J等于多少？ c(H )和c(OHJ 有什么關系？ c(H )=1 10mol/L c(OH” 10mol/L c(H )=c(OH-) =1 10mol/L(2) 水中c(H ) c(OH 3 =1 10mol/L_7441 10 mol/L =1 10這個乘積叫做水的離子積，用kw表示。kw =c(H ) c(OHJ=1 10'4(3) 請同學

3、從水的電離平衡常數推導水的離子積(4) 想一想 水的電離是吸熱？還是放熱？ 當溫度升高，水的離子積是： (升高，降低或不變) 當溫度降低，水的離子積是： (“增大”，“減小”或“不變”)結論水的電離是個吸熱過程，故溫度升高，水的kw增大。25C時，1412kw =1 10 ； iooc時，kw =1 10 。(5) 水的離子積是水電離平衡時的性質，它不僅適用于純水，也適用于任何酸、堿、 鹽稀溶液。即溶液中c(H ) c(OH -) =1 104在酸溶液中，c(H )近似看成是酸電離出來的H 濃度，c(OH-)則來自于水的電離。且 c(OH J 二1 10"c(H )OH 一濃度，而c

4、(H )則是來自于水的電離。c(H )忙c(OH =在堿溶液中，c(OH -)近似看成是堿電離出來的想一想為什么酸溶液中還有 OH 一？堿溶液中還有 H、它們的濃度是如何求出來的?2.溶液的酸堿性和 pH(1) 溶液的酸堿性常溫時，溶液酸堿性與 c(H ) , c(OH -)的關系是:中性溶液：c(H ) c(OH 0 , c(H )1 10Jmol/L , c(H )越大，酸性越強，c(H )越小，酸性越小。堿性溶液：c(H ) : c(OH -), c(OHJ 1 10mol/L, c(OH 一)越大，堿性越強，c(OH 越小，堿性越弱。(2) 溶液酸堿性的表示法： 當c(H )或c(OH

5、 J大于1mol/L時，可直接用c(H )或c(OH J來表示溶液酸堿性。 若 c(H )或 c(OH 0 小于 1mol/L，如 c(H ) =1 10mol/L，或c(H ) =1.34 10mol/L，這種表示溶液酸堿就很不方便，化學上采用pH來表示溶液酸堿性的強弱。pH 二g *c(H ) /pH為氫離子物質的量濃度的負常用對數，表示溶液酸堿度強弱。 練習：1. 25C時，純水的 pH?解：純水，25C時 c(H )=1 10mol/L pH 二gt(H 八-lg(1 10 = ) =7答：25C純水pH為7。2物質的量濃度為1 10mol/L鹽酸溶液pH ?解：HCI = H Cl-

6、1 : 12 21 10 mol/L 1 10 m o l /L c(H)=1 10 mol/LpH - -lgc(H 八-lg(1 10)mol/L=2答: 1 10 2 mol/L 鹽酸 pH 為 2。3物質的量濃度為1 10'mol/L的NaOH溶液pH?解：NaOH 二 Na OH 一1 : 11 10mol/L1 10，m o l / Lc(OH 3 =1 10 mol/L c(H ) = Kw10： =1 10 mol/Lc(OHJ 仆10- pH = lg"c(H )- -lg1 10mol/L -12答: 1 10 ° mol/L 鹽酸 pH 為 1

7、2。溶液中c(H ) , pH與溶液酸堿性關系。在中性溶液中，c(H )=1 10 mol/LpH =7在酸性溶液中，c(H ) 1 10 mol/LpH ： 7酸溶液酸性越強，c(H )越大，pH越小。在堿性溶液中，c(H ) ：:1 10'mol/L pH . 7堿溶液堿性越強，c(H )越小，pH越大。重點、難點剖析：1 影響水電離的因素(1) 溫度：電離過程是一個吸熱過程，溫度越高，水電離程度越大，Kw也增大。25C時，Kw =1 10"c(H )二c(OH) =1 10”mol/L100C時，Kw =1 1012c(H )二c(OH) =1 10»mol/

8、L(2) 酸或堿電離出來的 H 或 OH 一都會抑制水的電離，使水電離出來的H 與 OH 一濃度減小。其對水的電離抑制程度決定于酸堿的c(H )或c(OH")，而與酸堿的強弱無關。(3) 溶液的酸堿性越強，水的電離度不一定越小。(具體實例待學習鹽水解時介紹)2. 在酸、堿、鹽溶液中，水電離出來的c(H )(1)酸溶液中：溶液中c(H )約等于酸電離出來的c(H ),通過求溶液中Kc(OH -)；水電離出來的c(H )等于c(OH )；c(H )(2 )堿溶液中：溶液中c(OH 約等于堿電離出來的c(OH ),通過求溶液Kc(H )w ，此c(H )就是水電離出的c(H )且等于溶液中

9、水電離出來的 c(OHJ。c(OH(3) 在水解呈酸性鹽溶液中，溶液中 c(H )等于水電離出來的c(H )； 在水解呈堿性鹽溶液中，溶液中c(OH 等于水電離出來的 c(OH ")。pH計算的基本思路與方法：一、知識要點1. pH二Tgc(H )，關鍵是求溶液的c(H )。2 強酸溶液中c(H )，直接由電離方程式求算。K3. 強堿溶液中c(H ),先根據強堿電離方程式，求出c(OH )，再由c(H )w -c(OH_)4弱酸溶液c(H )，用近似公式求算：c(H ) = c ：或 c(H ) = jKa c5 弱堿溶液c(H ):先根據近似公式求溶液的c(OH -)c(OH J

10、=C ：或 c(OHc二、已知pH的強酸、強堿溶液稀釋計算例1已知pH =1的鹽酸溶液，稀釋100倍，求稀釋后溶液的 pH ?解： pH =1 c(H ) =1 10mol/L稀釋 100 倍，則 c(H )=1 10"mol/LpH lg'c(H ) Ig1 10 =3強酸溶液，當體積擴大 100倍，c(H )減少100倍，pH變化2個單位。 即pH由1變為3;溶液c(H )減小，而c(OH 濃度增大。pH變大。例2已知pH -13的NaOH溶液，稀釋100倍，求稀釋后溶液 pH ?解： pH =13c(H ) =1 103mol/LKwc(H )1 1044_1 1043

11、=1 10mol/L稀釋100倍：c(H )Kw1 10； =1 10J1mol/Lc(OHJ 110pH =-lg&H )丄-Ig1 10,1 =11強堿溶液，當體積擴大 100倍，溶液中C(OHJ減少100倍，pH降低2。總結、擴展要點內容水（或溶液）離子積c(HT c(OHJ = Kw =1"0出(25C)溶液pHpH = lgc(H溶液酸堿性與pHi 七de。酸性'.c-7堿性'.c(H ) : 10 mol/L1燈0 mol/L* 1x10 mol/L.堿性堿性 pH j 714擴展1 已知強酸、強堿稀溶液的pH，等體積混合后，求混合液 pH （近似

12、計算）混合前混合后PH1 +pH2 二15pH混pH -0.3PT +pH2 =14pH 混+pH2 蘭13pH混卩戰+0.3條件強酸，強堿等體積混合,pH1 pH適用于選擇題型與填空題型的速算規律。2強酸強堿混合呈中性時二者體積與pH變化規律(1)pH 酸+ pH 堿=14,則V酸：V堿=1:1 ；(2)pH 酸+ pH 堿14,則V酸：V堿=10仲酸訕堿24 ：1；(3)pH 酸+ pH 堿V 14,則V酸：V堿=1:1014釧酸汕堿）3強酸（弱堿），弱酸（強堿）加水稀釋后的pH變化規律:(1)強酸,pH加水稀釋10n 倍,pH(2)弱酸,pH加水稀釋10n 倍,pH(3)強堿，pH=b

13、,加水稀釋10n 倍,pH=b- n ；(4)弱堿，pH加水稀釋10n 倍,pH(5)酸堿無限稀釋，pH只能接近于7,酸不可能大于7,堿不可能小于7。二個單位，由13變為11。溶液中c（OHJ減少，c（H ）增大，pH變小。例1等體積的pH =3和pH =4的兩種鹽酸溶液，混合后，求混合液pH?（設體積 變化忽略不計）。解：設混合前兩種鹽酸體積都為V1混合前：pH =3, c(H )=1 10-mol/L，溶液中 n(H ) =10Vmol/LpH =4 , c(H ) =1 10*mol/L，溶液中 n(H ) =10，Vmol/L 混合后，溶液中氫離子物質的量是原兩種溶液中H 物質的量總積。即 n(H )=(10吋 10*V)mol =(10； 10)Vmol卡 (10j3+10*)Vmol 匚匚 “鼻 . c(H )5.5 10 mol/L2VLpH 二-lg t(H y= -lg5.5 10*mol/L答混合液pH為3.3。例2指導學生練習。pH =8和pH =10的兩種NaOH溶液等體積混合，求混合液的pH ?板書設計第二節水的電離和溶液pH一、水的電離與離子積1.水的電離H2O H2O H3O OH r、 -f-H2O H OH -k c(H ) c(OH )c(H2O)2水