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2019-2020年高一化學 第二冊 第三章 電離平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的pH(第一課時)大綱人教版 從容說課 水的電離及電離平衡移動知識的教學，對學生了解溶液的酸堿性以及pH具有重要的意義，也為下一節(jié)鹽類的水解以及高三電解食鹽水等知識的教學奠定了很重要的基礎。 教材首先從實驗事實入手，說明水是一種極弱的電解質，只能微弱地電離，并存在著電離平衡。由此引出水的離子積，并使學生了解水的離子積是個很重要的常數(shù)。在25℃時．水的離子積KW=c(H+)c(OH-)=110-14，這是本節(jié)教學的關鍵之一。 本節(jié)教學的另一個關鍵是使學生了解“二、溶液的酸堿性和pH”中第一自然段的含義．即了解在室溫時，不僅是純水，就是在酸性或堿性稀溶液中．其中H+濃度與OH-濃度的乘積總是一個常數(shù)——110-14使學生了解在酸性溶液中，不是沒有OH-，而是其中的c(H+)> c(OH-)；在堿性溶液中，不是沒有H+，而是其中的c(OH一)>c(H+)；在中性溶液中．并不是沒有H+和OH一，而是c(H+)=c(OH-)。使學生了解溶液中H+濃度與OH-濃度的關系，就可使學生了解溶液酸堿性的本質，并對學生進行矛盾的對立統(tǒng)一以及事物間的相互聯(lián)系和相互制約等辯證唯物主義觀點的教育。 在了解中性、酸性和堿性溶液中c(H+)與c(OH-)關系的基礎上，教材介紹了pH的含義．將pH與c(H+)聯(lián)系起來，并結合圖3-6．介紹了有關pH的簡單計算。圖3-7中c(H+)、pH與溶液酸堿性的關系，實際上是對本節(jié)第二部分內容的小結，在黑板上由師生共同討論歸納出 圖3-7的有關內容。 使用pH來表示溶液的酸堿性是為了實際應用時更方便，當用pH來表示某些溶液酸堿 性并不感到簡便時，就不宜使用這種表示方法。因此，本節(jié)教材的最后提到了溶液的c(H+)大于l molL-1時，一般不用pH來表示溶液的酸堿性，而是直接用H+的濃度來表示，以教育學生應靈活應用所學的知識。 本節(jié)末編有資料“一些食物的近似Ph”．以供學生查閱，并編有“測定溶液pH的實際意義”的閱讀材料．使學生了解測定溶液的pH與工農業(yè)生產、環(huán)保、人體健康等的關系，開闊學生的眼界，使學生體會到化學的重要作用。 大綱中沒有要求電離平衡常數(shù)的概念，因此，教材中水的離子積不是推導出來的，而是直接給出的，在教學中只要求學生了解并記住水的離子積即可。 使學生了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關系，采用了實例討論的教學方法．引導學生分析對比，并以列表的方法歸納出溶液的酸堿性與c(H+) 、c(OH-)的關系。 ●教學目標 1.使學生了解水的電離和水的離子積； 2.使學生了解溶液的酸堿性和pH的關系。 3.使學生掌握純水及溶液中離子濃度及溶液pH、離子積常數(shù)的有關計算及換算。 4.培養(yǎng)學生對知識的遷移能力及分析問題、解決問題的能力，并對學生進行對立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點的教育。 ●教學重點 水的離子積、c(H+)、pH與溶液酸堿性的關系。 ●教學難點 水的離子積，有關pH的簡單計算 ●課時安排 二課時 ●教學方法 采用類比、推理法，以講、練結合為主。 ●教具準備 投影儀、電腦 ●教學過程 ★第一課時 ［引言］在初中我們已經學過一些pH的知識，現(xiàn)在我們先來回憶一下溶液的pH與酸堿性有什么關系？ ［學生回答后投影顯示］ ［過渡］這節(jié)課的標題是水的電離和溶液的pH，那么溶液的pH與水的電離有關系嗎？我們學習完本節(jié)的內容就知道了。 ［板書］第二節(jié) 水的電離和溶液的pH 一、水的電離 ［提問］什么樣的物質才能發(fā)生電離？ ［生］電解質。 ［師］本節(jié)的標題為水的電離和溶液的pH，那么水是強電解質，還是弱電解質？ ［生］弱電解質。 ［師］弱電解質的電離有什么特點？ ［指定學生回答，并由其他學生補充］ ①不能完全電離；②電離過程可逆，存在電離平衡；③條件改變時，電離平衡發(fā)生移動。 ［講述］水的電離也具有以上特征，水中也存在著電離平衡。 ［板書］H2O+H2O H3O++OH－ 簡寫為H2O H++OH－ ［電腦模擬顯示］水的電離平衡的建立。 ［師］大家能根據(jù)水的密度求出純水的濃度嗎？請大家求一下是多少molL－1？ ［學生活動］1000 gL－1/18 gmol－1=55.56 molL－1 ［師］實驗證明，25℃時，1升水中只有110－7mol的水分子發(fā)生電離，那么純水電離出的H+及OH-濃度是多少呢？ ［生］均為110－7molL－1 ［師］可見水達電離程度是很上的。在一定溫度時，c(H+)與c(OH-)的乘積中一個常數(shù)，通常我們把它寫作KW，叫水的離子積常數(shù)。 ［板書］1.水的離子積常數(shù) Kw=c(H+)c(OH－)叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。 ［問］已知25℃時，水電離出的H+和OH－濃度均為110－7molL－1，那么在該溫度下，水的離子積常數(shù)為多少？ ［生］110－14 ［板書］25℃時，Kw=110－14 ［講述］雖然c(H+)和c(OH－)都有單位，但水的離子積常數(shù)是沒有單位的，在計算時，注意別畫蛇添足。 ［問］影響弱電解質電離的因素有哪些？ ［生］濃度、溫度 ［問］升高溫度，水的電離平衡如何移動？ ［生］升高溫度，水的電離平衡正向移動，使c(H+)與c(OH－)均增大，因此水的離子積常數(shù)也隨溫度的升高而增大。 ［師］指出：水的離子積只隨溫度的改變而改變，與濃度無關。下面請同學們根據(jù)我們學過的電離平衡知識討論影響水的電離的因素有哪些？ ［板書］2.影響水的電離的因素。 ［投影］改變下列條件水的電離平衡是否移動？向哪個方向移動？水的離子積常數(shù)是否改變？是增大還是減??？ ①升高溫度 ②加入NaCl ③加NaOH ④加HCl ［學生討論］ ［答案］①平衡正向移動，離子積增大；②平衡不移動，離子積不變；③平衡逆向移動，離子積不變；④平衡逆向移動，離子積不變。 ［小結并板書］a.升高溫度，促進水的電離，水的離子積增大。 ［講述］實驗證明，在100℃時，水的離子積為110－12 ［板書］100℃時，Kw=110－12 b.加入某些鹽，促進水的電離，Kw不變。 ［提問］水中加入酸后，就成了酸溶液，此時溶液中還有OH－嗎？ ［生］有。 ［過渡］既然酸溶液中有OH－，堿溶液中有H+，那么為什么溶液還有酸、堿之分呢？酸或堿溶液中的H+和OH－濃度之間有什么關系呢？下面我們學習第二個問題。 ［板書］二、溶液的酸堿性和pH 1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH－)的關系 ［講述］由于酸、堿或鹽溶液中都同時存在著H+和OH－，而且水的離子積與濃度無關，在水中加酸時，水的電離平衡移動后，OH－濃度減小了，但溶液中H+濃度增大了，在水中加堿水中OH－濃度增大，H+濃度減小，但在酸或堿的稀溶液中，H+濃度和OH－濃度的乘積始終等于水的離子積，在25℃時，為110－14。 ［師］請同學們討論以下問題： ［投影］1. 0.1 molL－1的NaOH溶液中，c(OH－)=? c(H+)=? 由水電離出的c(OH－)水=？ c(H+)水=？ 2. 0.1 molL－1的H2SO4溶液中，c(H+)=? c(OH－)=? 由水電離出的c（OH－）水=？ c(H+)水=？ 3. 0.1 molL－1的NaCl溶液中，c(H+)=? c(OH－)=? ［說明］在沒有特別說明的情況下，水的離子積均指25℃的數(shù)值。 ［答案］1.c(OH－)=0.1 molL－1 c(H+)=10－13molL－1 c(OH－)水=110－3molL－1 c(H+)水=110－13molL－1 2.c(H+)=0.2 molL－1 c(OH－)=510－14molL－1 c(OH－)水=510－14molL－1 c(H+)水=110－14molL－1 3.c(H+)=110－7molL－1 c(OH－)=110－7molL－1 ［討論］從以上練習可以看出，溶液的酸堿性與溶液中的H+、OH－濃度有何關系？在酸、堿或鹽溶液中，水電離出的H+、OH－濃度有何關系？ ［學生討論后得出結論，指定學生回答，并由其他同學補充，最后教師總結］ ［板書］a.溶液中c(H+)＞c(OH－)，且c(H+)＞10－7molL－1時，溶液顯酸性。 b.溶液中，c(OH+)＞c(H+)，且c(OH－)＞10－7molL－1時，溶液顯堿性。 c.溶液中，c(OH－)=c(H+)=110－7molL－1時，呈中性。 d.無論在什么溶液中，水電離出的H+濃度總等于水電離出的OH－濃度。 ［布置作業(yè)］課本習題一、1、2 三、1 ●板書設計 第二節(jié) 水的電離和溶液的pH 一、水的電離 H2O+H2O H3O++OH－ 簡寫為：H2O H++OH－ 1.水的離子積常數(shù) Kw=c(H+)c(OH－)叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。25℃時，Kw=110－14 2.影響水的電離的因素 a.升高溫度，促進水的電離，水的離子積增大。 b.加入酸或堿，抑制水的電離，Kw不變。 二、溶液的酸堿性和pH 1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH－)的關系： a.溶液中c(H+)＞c(OH－)，且c(H+)＞10－7molL－1時，溶液顯酸性。 b.溶液中c(OH－)＞c(H+)，且c(OH－)＞10－7molL－1時，溶液顯堿性。 c.溶液中c(H+)=c(OH－)=110－7molL－1時，溶液顯中性。 d.無論在什么溶液中，水電離出的H+濃度總等于水電離出的OH－濃度。 ●教學說明 本節(jié)是電離平衡在水的電離及電離平衡移動方面的具體應用，是第三節(jié)鹽類水解的基礎，本節(jié)課主要通過引導學生復習弱電解質的電離特點及平衡移動問題，使學生理解酸、堿溶液中，水的電離程度減小，使溶液中H+、OH－濃度不相等，從而表現(xiàn)出酸性或堿性。本節(jié)課以復習為主，主要是為了培養(yǎng)學生對所學知識的遷移應用能力。 參考練習 1.下列各種離子，不能破壞水的電離平衡的是（ ） A.所有離子中半徑最小的離子。 B.最外層電子排布和氖原子相同的+1價陽離子。 C.NaOH溶于水電離出的離子。 D.NaHSO4溶于水電離出的離子。 答案：B 2.向純水中加入少量NaHSO4晶體，若溫度不變，則溶液中（ ） A.水電離出的H+濃度大于水電離出的OH－濃度 B.c(H+)c(OH－)乘積增大 C.酸性增強 D.OH－濃度減小 答案：CD