1、水的电离和溶液的 pH 教学设计方案课题:水的电离和溶液的 pH 值重点:水的离子积, 、 与溶液酸碱性的关系。)(Hcp难点:水的离子积,有关 的简单计算。教学过程引言:在初中我们学习了溶液的酸、碱度可用 pH 值表示,这是为什么呢?为什么可以用 pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着。 ”物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离。1水的电离实验演示用灵敏电流计测定纯水的导电性。现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转。说明:能导电,但极微弱。分析原因:纯水中导电的原因是什么?结论:水是一种极弱电解
2、质,存在有电离平衡: OH2H3在 25时,1L 纯水中(即 55.56mol/L)测得只有 的 发生电离。mol/L107OH2(1)请同学生们分析:该水中 等于多少? 等于多少? 和)(Hc)(c)(c有什么关系?)(OHc mol/L107 )(c l/OH7(2)水中 mol/L10)()7c47ol/L10这个乘积叫做水的离子积,用 表示。wk14w0)(OH)ck(3)请同学从水的电离平衡常数推导水的离子积 K。(4)想一想水的电离是吸热?还是放热?当温度升高,水的离子积是: (升高,降低或不变)当温度降低,水的离子积是: (“增大” , “减小”或“不变” )结论水的电离是个吸热
3、过程,故温度升高,水的 增大。25时,wk;100时, 。14w0k 12w0k(5)水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。即溶液中 14)(OH)c在酸溶液中, 近似看成是酸电离出来的 浓度, 则来自于水的电 H)(Oc离。且 )(H10)(4c在碱溶液中, 近似看成是碱电离出来的 浓度,而 则是来自于水O OH)(c的电离。 )(10)4c想一想为什么酸溶液中还有 ?碱溶液中还有 ?它们的浓度是如何求出来的?OH2溶液的酸碱性和 pH(1)溶液的酸碱性常温时,溶液酸碱性与 , 的关系是:)(c)中性溶液: , , 越大,酸性越强,OH)(mol/L
4、107)H(c越小,酸性越小。)H(c碱性溶液: , , 越大,碱性越强,)()cl/)(7 )(Oc越小,碱性越弱。)(Oc(2)溶液酸碱性的表示法:当 或 大于 1mol/L 时,可直接用 或 来表示溶液酸碱性。)H()c )H(c)若 或 小于 1mol/L,如 ,或)()O mol/L10)(7,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用 pH 来表示溶液酸mol/L1034.)H(5c碱性的强弱。 )c(lgppH 为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱。练习:125时,纯水的 pH?解:纯水,25时 mol/L10)H(7c )lglp答:25纯水 pH 为 7。2物质的
5、量浓度为 盐酸溶液 pH?ol/L102解: CHCl1 : 1mol/L02ol/02 l/)(2c2)ml/L1g(Hlp2答: 盐酸 pH 为 2。ol/L1023物质的量浓度为 的 溶液 pH?ol/0NaOH解: NaOH1 : 1mol/L02ol/L02l/)(2c mol/10)OH(224wK l/Llgclp答: 盐酸 pH 为 12。mo/L102溶液中 ,pH 与溶液酸碱性关系。)H(c在中性溶液中, mol/L10)H(7c7pH在酸性溶液中, 酸溶液酸性越强, 越大,pH 越小。)(c在碱性溶液中, ol/L10H77pH碱溶液碱性越强, 越小,pH 越大。)(c重
6、点、难点剖析:1影响水电离的因素(1)温度:电离过程是一个吸热过程,温度越高,水电离程度越大, 也增大。wK25时, 14w0Kmol/L10)OH()7c100时, 2 6(2)酸或碱电离出来的 或 都会抑制水的电离,使水电离出来的 与 H浓度减小。其对水的电离抑制程度决定于酸碱的 或 ,而与酸碱的强弱OH)H(c)O无关。(3)溶液的酸碱性越强,水的电离度不一定越小。 (具体实例待学习盐水解时介绍)2在酸、碱、盐溶液中,水电离出来的 )(c(1)酸溶液中:溶液中 约等于酸电离出来的 ,通过求溶液中)H(c)H(;水电离出来的 等于 ;)(OH(wcK(Oc(2)碱溶液中:溶液中 约等于碱电
7、离出来的 ,通过求溶液)(c)(,此 就是水电离出的 且等于溶液中水电离出来的 。)()wcH)H(c )(OHc(3)在水解呈酸性盐溶液中,溶液中 等于水电离出来的 ;)()(c在水解呈碱性盐溶液中,溶液中 等于水电离出来的 。OcpH 计算的基本思路与方法:一、知识要点1 ,关键是求溶液的 。)(Hlgpc)H(c2强酸溶液中 ,直接由电离方程式求算。)H(c3强碱溶液中 ,先根据强碱电离方程式,求出 ,再由)(OHc)O()wcK4弱酸溶液 ,用近似公式求算:H或c)( cKa)(5弱碱溶液 :先根据近似公式求溶液的 )(OHc或Cc)OH(cb)(二、已知 pH 的强酸、强碱溶液稀释计
8、算例 1 已知 的盐酸溶液,稀释 100 倍,求稀释后溶液的 pH?1p解: mol/L0)(1c稀释 100 倍,则 H31lg)(lgpc强酸溶液,当体积扩大 100 倍, 减少 100 倍,pH 变化 2 个单位。)(c即 pH 由 1 变为 3;溶液 减小,而 浓度增大。 pH 变大。H)O例 2 已知 的 溶液,稀释 100 倍,求稀释后溶液 pH?pNa解: mol/L10)(3c l/)H(O( 1314wKc稀释 100 倍: ol/L0)O(1341c10lg)(lpc强碱溶液,当体积扩大 100 倍,溶液中 减少 100 倍,pH 降低 2。)(Hc总结、扩展要 点 内 容
9、水(或溶液)离子积 (25)14w0)(OH)Kc溶液 pH )(lgpc溶液酸碱性与 pH :)(Hc mol/L10mo/L10mol/L10 47 碱 性酸 性 47:p 碱 性碱 性扩展1已知强酸、强碱稀溶液的 pH,等体积混合后,求混合液 pH(近似计算)适用于选择题型与填空题型的速算规律。混合前 混合后 条件5pH21混p0.3H14混321混 .2强酸,强碱等体积混合, 21pH2强酸强碱混合呈中性时二者体积与 pH 变化规律(1)若 pH 酸pH 碱14,则 ;1:碱酸 V(2)若 pH 酸pH 碱14,则 ;:014)pH(碱酸碱酸(3)若 pH 酸pH 碱14,则 )(:碱
10、酸碱酸3强酸(弱碱) ,弱酸(强碱)加水稀释后的 pH 变化规律:(1)强酸, ,加水稀释 倍,则 ;apHn10nap(2)弱酸, ,加水稀释 倍,则 ;H(3)强碱, ,加水稀释 倍,则 ;bnb(4)弱碱, ,加水稀释 倍,则 ;pH10np(5)酸碱无限稀释,pH 只能接近于 7,酸不可能大于 7,碱不可能小于 7。二个单位,由 13 变为 11。溶液中 减少, 增大,pH 变小。)OH(c)(c例 1 等体积的 和 的两种盐酸溶液,混合后,求混合液 pH?(设体积3pH4变化忽略不计) 。解:设混合前两种盐酸体积都为 1V混合前:, ,溶液中3pHmol/L01)(3c mol/L1
11、0)H(3Vn, ,溶液中44 4混合后,溶液中氢离子物质的量是原两种溶液中 物质的量总积。即 ol)10(ol)10() 4343Vn ml/L5.L2H4col/10lg.)(lp4答 混合液 pH 为 3.3。例 2 指导学生练习。和 的两种 溶液等体积混合,求混合液的 pH?8HNaOH板书设计第二节 水的电离和溶液 pH一、水的电离与离子积1水的电离 OH2H3)(2ck2水的离子积 wkck)OH()()H2常温下, 710( 仅是温度函数)140wkwk3影响水电离的因素(1)温度:水的电离是吸热过程,升温促使电离, 增大。wk(2)溶液中 , 浓度增大,均抑制水的电离,但 不变。HOwk二、溶液的酸碱性与 pH 值溶液中 小于 1mol/L 时,用 pH 来表示溶液的酸碱性。)(clgp关键掌握求不同溶液中的 。)(Hc