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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊(cè) 第三章 電離平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的pH(第一課時(shí)) 從容說(shuō)課 水的電離及電離平衡移動(dòng)知識(shí)的教學(xué)，對(duì)學(xué)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(shí)的教學(xué)奠定了很重要的基礎(chǔ)。 教材首先從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手，說(shuō)明水是一種極弱的電解質(zhì)，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(xué)生了解水的離子積是個(gè)很重要的常數(shù)。在25℃時(shí)．水的離子積KW=c(H+)c(OH-)=110-14，這是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵之一。 本節(jié)教學(xué)的另一個(gè)關(guān)鍵是使學(xué)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(shí)，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(gè)常數(shù)——110-14使學(xué)生了解在酸性溶液中，不是沒(méi)有OH-，而是其中的c(H+)> c(OH-)；在堿性溶液中，不是沒(méi)有H+，而是其中的c(OH一)>c(H+)；在中性溶液中．并不是沒(méi)有H+和OH一，而是c(H+)=c(OH-)。使學(xué)生了解溶液中H+濃度與OH-濃度的關(guān)系，就可使學(xué)生了解溶液酸堿性的本質(zhì)，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行矛盾的對(duì)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(diǎn)的教育。 在了解中性、酸性和堿性溶液中c(H+)與c(OH-)關(guān)系的基礎(chǔ)上，教材介紹了pH的含義．將pH與c(H+)聯(lián)系起來(lái)，并結(jié)合圖3-6．介紹了有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。圖3-7中c(H+)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系，實(shí)際上是對(duì)本節(jié)第二部分內(nèi)容的小結(jié)，在黑板上由師生共同討論歸納出 圖3-7的有關(guān)內(nèi)容。 使用pH來(lái)表示溶液的酸堿性是為了實(shí)際應(yīng)用時(shí)更方便，當(dāng)用pH來(lái)表示某些溶液酸堿 性并不感到簡(jiǎn)便時(shí)，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(shí)，一般不用pH來(lái)表示溶液的酸堿性，而是直接用H+的濃度來(lái)表示，以教育學(xué)生應(yīng)靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。 本節(jié)末編有資料“一些食物的近似Ph”．以供學(xué)生查閱，并編有“測(cè)定溶液pH的實(shí)際意義”的閱讀材料．使學(xué)生了解測(cè)定溶液的pH與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保、人體健康等的關(guān)系，開(kāi)闊學(xué)生的眼界，使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)的重要作用。 大綱中沒(méi)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(dǎo)出來(lái)的，而是直接給出的，在教學(xué)中只要求學(xué)生了解并記住水的離子積即可。 使學(xué)生了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系，采用了實(shí)例討論的教學(xué)方法．引導(dǎo)學(xué)生分析對(duì)比，并以列表的方法歸納出溶液的酸堿性與c(H+) 、c(OH-)的關(guān)系。 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生了解水的電離和水的離子積； 2.使學(xué)生了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。 3.使學(xué)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(guān)計(jì)算及換算。 4.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。 ●教學(xué)重點(diǎn) 水的離子積、c(H+)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。 ●教學(xué)難點(diǎn) 水的離子積，有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算 ●課時(shí)安排 二課時(shí) ●教學(xué)方法 采用類比、推理法，以講、練結(jié)合為主。 ●教具準(zhǔn)備 投影儀、電腦 ●教學(xué)過(guò)程 ★第一課時(shí) ［引言］在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)一些pH的知識(shí)，現(xiàn)在我們先來(lái)回憶一下溶液的pH與酸堿性有什么關(guān)系？ ［學(xué)生回答后投影顯示］ ［過(guò)渡］這節(jié)課的標(biāo)題是水的電離和溶液的pH，那么溶液的pH與水的電離有關(guān)系嗎？我們學(xué)習(xí)完本節(jié)的內(nèi)容就知道了。 ［板書(shū)］第二節(jié) 水的電離和溶液的pH 一、水的電離 ［提問(wèn)］什么樣的物質(zhì)才能發(fā)生電離？ ［生］電解質(zhì)。 ［師］本節(jié)的標(biāo)題為水的電離和溶液的pH，那么水是強(qiáng)電解質(zhì)，還是弱電解質(zhì)？ ［生］弱電解質(zhì)。 ［師］弱電解質(zhì)的電離有什么特點(diǎn)？ ［指定學(xué)生回答，并由其他學(xué)生補(bǔ)充］ ①不能完全電離；②電離過(guò)程可逆，存在電離平衡；③條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。 ［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(shū)］H2O+H2O H3O++OH－ 簡(jiǎn)寫(xiě)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(qǐng)大家求一下是多少molL－1？ ［學(xué)生活動(dòng)］1000 gL－1/18 gmol－1=55.56 molL－1 ［師］實(shí)驗(yàn)證明，25℃時(shí)，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(jiàn)水達(dá)電離程度是很上的。在一定溫度時(shí)，c(H+)與c(OH-)的乘積中一個(gè)常數(shù)，通常我們把它寫(xiě)作KW，叫水的離子積常數(shù)。 ［板書(shū)］1.水的離子積常數(shù) Kw=c(H+)c(OH－)叫水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積。 ［問(wèn)］已知25℃時(shí)，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(shū)］25℃時(shí)，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(méi)有單位的，在計(jì)算時(shí)，注意別畫(huà)蛇添足。 ［問(wèn)］影響弱電解質(zhì)電離的因素有哪些？ ［生］濃度、溫度 ［問(wèn)］升高溫度，水的電離平衡如何移動(dòng)？ ［生］升高溫度，水的電離平衡正向移動(dòng)，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(wú)關(guān)。下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)我們學(xué)過(guò)的電離平衡知識(shí)討論影響水的電離的因素有哪些？ ［板書(shū)］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(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？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(xué)生討論］ ［答案］①平衡正向移動(dòng)，離子積增大；②平衡不移動(dòng)，離子積不變；③平衡逆向移動(dòng)，離子積不變；④平衡逆向移動(dòng)，離子積不變。 ［小結(jié)并板書(shū)］a.升高溫度，促進(jìn)水的電離，水的離子積增大。 ［講述］實(shí)驗(yàn)證明，在100℃時(shí)，水的離子積為110－12 ［板書(shū)］100℃時(shí)，Kw=110－12 b.加入某些鹽，促進(jìn)水的電離，Kw不變。 ［提問(wèn)］水中加入酸后，就成了酸溶液，此時(shí)溶液中還有OH－嗎？ ［生］有。 ［過(guò)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(guān)系呢？下面我們學(xué)習(xí)第二個(gè)問(wèn)題。 ［板書(shū)］二、溶液的酸堿性和pH 1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH－)的關(guān)系 ［講述］由于酸、堿或鹽溶液中都同時(shí)存在著H+和OH－，而且水的離子積與濃度無(wú)關(guān)，在水中加酸時(shí)，水的電離平衡移動(dòng)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(shí)，為110－14。 ［師］請(qǐng)同學(xué)們討論以下問(wèn)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(shuō)明］在沒(méi)有特別說(shuō)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(xí)可以看出，溶液的酸堿性與溶液中的H+、OH－濃度有何關(guān)系？在酸、堿或鹽溶液中，水電離出的H+、OH－濃度有何關(guān)系？ ［學(xué)生討論后得出結(jié)論，指定學(xué)生回答，并由其他同學(xué)補(bǔ)充，最后教師總結(jié)］ ［板書(shū)］a.溶液中c(H+)＞c(OH－)，且c(H+)＞10－7molL－1時(shí)，溶液顯酸性。 b.溶液中，c(OH+)＞c(H+)，且c(OH－)＞10－7molL－1時(shí)，溶液顯堿性。 c.溶液中，c(OH－)=c(H+)=110－7molL－1時(shí)，呈中性。 d.無(wú)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(xí)題一、1、2 三、1 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第二節(jié) 水的電離和溶液的pH 一、水的電離 H2O+H2O H3O++OH－ 簡(jiǎn)寫(xiě)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(jiǎn)稱水的離子積。25℃時(shí)，Kw=110－14 2.影響水的電離的因素 a.升高溫度，促進(jìn)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(guān)系： a.溶液中c(H+)＞c(OH－)，且c(H+)＞10－7molL－1時(shí)，溶液顯酸性。 b.溶液中c(OH－)＞c(H+)，且c(OH－)＞10－7molL－1時(shí)，溶液顯堿性。 c.溶液中c(H+)=c(OH－)=110－7molL－1時(shí)，溶液顯中性。 d.無(wú)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(xué)說(shuō)明 本節(jié)是電離平衡在水的電離及電離平衡移動(dòng)方面的具體應(yīng)用，是第三節(jié)鹽類水解的基礎(chǔ)，本節(jié)課主要通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)及平衡移動(dòng)問(wèn)題，使學(xué)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(fù)習(xí)為主，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。 參考練習(xí) 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(jià)陽(yáng)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(qiáng) D.OH－濃度減小 答案：CD