选修4第三章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 教案

选修4第三章《水溶液中的离子平衡》教学案

【

【高考说明】

1、了解水的电离和水的离子积常数

2、了解溶液的pH值的定义，能进行pH的简单计算

3、初步掌握酸碱滴定管的使用方法；初步掌握中和滴定的原理和方法 4、能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地加以处理

第1课时

【学习目标】⒈了解水的电离平衡及其“离子积”

⒉了解溶液的酸碱性和pH的关系

【学习重点】⒈水的离子积

⒉溶液的酸碱性和pH的关系

【旧知回顾】

1、 写出下列物质在水溶液中的电离方程式

KHCO3 KAl(SO4)2 H2SO4 H2S Ca(OH)2 NH3·H2O 2、[思考]

① 我们通常会说纯水不导电，那么水是不是电解质？它能电离吗？如能请写出水的电离方程式。

② 纯水中有哪些微粒？根据所学的弱电解质的电离平衡，请列举出可能会影响水的电离的因素。

【新知讲解】 一、水的离子积 阅读P45：

1．水的电离：水是 电解质，发生 电离，电离过程

水的电离平衡常数的表达式为

2．[思考]： 实验测得，在室温下1L H2O（即 mol）中只有1×10-7 mol H2O电离，则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?

3．水的离子积

水的离子积表达式：KW= 。

1

第二节 】 水的电离和溶液的酸碱性

阅读P46：

一定温度时，KW是个常数，KW只与 有关， 越高KW

越 。

25℃时，KW= ，100℃时，KW=10-12。

注意：

（1）KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 任何水溶液中，由水所电．．．．

+-离而生成的c (H) c (OH)。 ．

[思考]：pH = 7 的溶液一定是酸性吗？

（2）25℃时，任何水溶液中，H+ 离子浓度和OH- 离子的浓度乘积都为 1×10

二、溶液的酸碱性和pH 1．影响水的电离平衡的因素

（1）温度：温度升高，水的电离度 ，水的电离平衡向 方向移动，

C(H+)和C(OH-) ，KW 。

（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。 例题1：

① 在0.01mol/LHCl溶液中, C(H+)= ， C(OH-)= ， 由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。,

② 在0.01mol/LNaOH溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ， 由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。

③ 在0.01mol/LNaCl溶液中， C(OH-)= ，C(H+)= ， 由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。

[小结] 根据上面的计算，填写下表（影响水的电离平衡的因素） －c（H+） c（OH） 条件变化 平衡移动方向 水的电离程度 （mol/L） （mol/L） 升高温度 加入NaCl 加入HCl 加入NaOH H2O－ H＋OH ＋- 14

KW 结论：

（1）升高温度，促进水的电离KW增大 （2）酸、碱抑制水的电离

例题2：（08上海）常温下，某溶液中由水电离的c(H)=1×10

＋

－13

mol·L1，该溶液可能是

－

① 二氧化硫水溶液 ② 氯化铵水溶液 ③ 硝酸钠水溶液 ④ 氢氧化钠水溶液

A．①④

2．溶液的酸碱性 阅读P46：思考与交流

2

B．①② C．②③ D．③④

讨论：① 在酸性溶液中是否有OH，在碱性溶液中是否存在H，试说明原因。 ② 决定溶液酸碱性的因素是什么？ 小结：

溶液的酸碱性： 常温（25℃）

酸性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L 碱性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L

3．溶液的pH： pH=－lgc(H+)

注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。 【轻松做答】

（1）C(H+)＝1×10-6mol/L pH=______；C(H+)＝1×10-3mol/L pH=__ ___ C(H+)＝1×10-mmol/L pH=______ ；C(OH-)＝1×10-6mol/L pH=______ C(OH-)＝1×10-10mol/L pH=______ ；C(OH-)＝1×10- nmol/L pH=___ ___ （2）pH=2 C(H+)＝________ ；pH=8 c(H+)＝________ （3）c(H+)＝1mol/L pH= ______ ；c(H+)＝10mol/L pH= ______

归纳：pH与溶液酸碱性的关系(25℃时) pH pH<7 pH=7 pH>7

【知识拓展】

1、溶液的pOH = ________________ 2、证明：在25℃时，pH + pOH = 14

说明：如果题目中没有指明温度，则默认为常温（25℃） 【反馈练习】

1．pH=2的强酸溶液，加水稀释，若溶液体积扩大10倍，则C(H+)或C(OH-)的变化（ ） A、C(H+)和C(OH-)都减少 B、C(H+)增大 C、C(OH-)增大 D、C(H+)减小 2．向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不变），则溶液的 （ ） A、pH值升高 B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大 C、酸性增强 D、OH-离子浓度减小 3．100℃时，KW=1×10-12，对纯水的叙述正确的是 （ ） A、pH=6显弱酸性 B、C(H+)=10-6mol/L，溶液为中性 C、KW是常温时的10-2倍 D、温度不变冲稀10倍pH=7

【课后练习】

1、下列说法中正确的是

－－

A．在25℃的纯水中，c(H+)＝c(OH)＝107 mol/L，呈中性

－－

B．溶液中若c(H+)＞107 mol/L，则c(H+)＞c(OH)，溶液显酸性 C．c(H+)越大，则pH值越大，溶液的碱性越强

3

-+

中性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L

溶液的酸碱性 溶液呈 性，pH越小，溶液的酸性 溶液呈 性 溶液呈 性，pH越大，溶液的碱性

D．pH值为0的溶液中c(H+) = 0 mol/L

2、pH相同，物质的量浓度最大的酸是

A．HCl B．H3PO4 C．H2SO4 D．CH3COOH 3、下列叙述正确的是

A．向0.1 mol/L醋酸溶液中加入少量醋酸钠溶液，溶液的pH增大

－

B．向0.1 mol/L醋酸溶液中加入少量NaOH溶液，溶液中c(Ac)增大

＋

C．向0.1 mol/L醋酸溶液中不断加水，溶液中c(H)增大

D．向0.1 mol/L醋酸溶液中滴入少量浓盐酸，溶液的导电性减弱

－＋－

4、100℃时，Kw＝1.0×1012，若100℃某溶液中的c（H）＝1.0×107mol/L，则该溶液

－＋

A．呈中性 B．呈碱性 C．呈酸性 D．c(OH)/ c(H)＝100 5、向纯水中加入少量NaHSO4（温度不变），则溶液的

－＋－

A．pH值升高 B．pH值降低 C．c(OH)、 c(H)增大 D．c(H+)＞c(OH)

－

6、常温下，某溶液中，由水电离出的c(H+)＝1.0×1011mol/L，该溶液pH可能为 A．11 B．3 C．8 D．7 7、体积相同、pH相同的盐酸和醋酸，与碱中和时消耗的量

A．相同 B．盐酸多 C．醋酸多 D．无法比较

＋－

8、与纯水的电离相似，液氨中存在着微弱的电离：2NH3NH4＋NH2。据此判断以下叙述中错误的是

＋－

A．液氨中含有NH3、NH4、NH2等粒子

＋－

B．一定温度下液氨中c(NH4)、 c(NH2)是一个常数

＋－

C．液氨的电离达到平衡时，c(NH3)＝c(NH4)＝c(NH2)

＋－

D．只要不加入其他物质，液氨中c(NH4)＝c(NH2)

－

9、在水电离出的c(H+)＝1014mol/L的溶液中，一定能大量共存的

＋＋－－＋＋－－

A．K、Na、HCO3、Cl B．K、Br、AlO2、Cl

－＋－－ －＋＋－

C．SO42、Na、NO3、Cl D．SO42、NH4、Al3、Cl

10、氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B；A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若

最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确是的 ①反应所需要的时间B＞A ②开始反应时的速率A＞B ③参加反应的锌的物质的量A＝B ④反应过程的平均速率B＞A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余 A．③④⑤ B．③④⑥ C．②③⑤ D．②③⑤⑥

11、将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)最接近于

－－－－

A．1/2· (108＋1010) mol/L B．(108＋1010) mol/L

－－－

C．（1.0×1014＋5×105）mol/L D．2×1010 mol/L

－

12、重水（D2O）的离子积为1.6×1015，可以用pH一样的定义来规定pD＝－lg｛c(D+)｝，以下pD的叙述中，正确的是

A．中性溶液中pD＝7.0 B．含0.01mol的NaOD的D2O的溶液1L，其pD＝12.0 C．溶解0.01 mol的DCl的D2O的溶液1L，其pD＝2.0

D．在100mL0.25 mol/L的DCl的重水溶液中，加入50mL0.2 mol/L的NaOD的重水溶

液，所得溶液的pD＝1.0

【 第二节 】 水的电离和溶液的酸碱性

第 2 课时

【课标要求】⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系

⒉掌握有关混合溶液ｐＨ值的简单计算 3、了解溶液稀释时pH的变化规律

4

【学习重点】⒈水的离子积，Ｈ浓度、ＯＨ浓度、ｐＨ值与溶液酸碱性的关系

⒉有关溶液ｐＨ值的计算

【学习难点】ｐＨ值的计算

【旧知回顾】 溶液的酸碱性和pH

⒈定义：PH= ，广泛pH的范围为0～14。 注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。 ⒉意义：

溶液的酸碱性 常温（25℃）

中性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L pH 7 碱性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L pH 7

【新知讲解】

一、溶液PH的测定方法 （1）酸碱指示剂法

说明：常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。 常用酸碱指示剂的ｐＨ变色范围 指示剂 石蕊 甲基橙 酚酞

（2）ｐＨ试纸法

使用方法： （3）PH计法

二、有关pH的计算 （一）单一溶液的PH计算

[例1] 分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH值。

[例2] 已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%，求该溶液的PH值。

（二）酸碱混合溶液的PH计算

[例3] 将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

[例4] 将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5

＋－

酸性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L pH 7

变色范围的ｐＨ <５红色 <3.1红色 <8无色 5－8紫色 3.1－4.4橙色 8－10浅红色 >8蓝色 >4.4黄色 >10红色

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