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2019-2020年高中化學 第三章 水溶液中的離子平衡 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性教案（2） 新人教版選修4 ［引言］在初中我們已經(jīng)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(guān)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(guān)系嗎？我們學習完本節(jié)的內(nèi)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(zhì)才能發(fā)生電離？ ［生］電解質(zhì)。 ［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(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？ ［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］可見水的電離程度是很小的。在一定溫度時，c(H+)與c(OH-)的乘積是一個常數(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(zhì)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(guān)。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？是增大還是減小？ 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(jié)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(guān)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(guān)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(guān)，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(guān)系？在酸、堿或鹽溶液中，水電離出的H+、OH－濃度有何關(guān)系？ ［學生討論后得出結(jié)論，指定學生回答，并由其他同學補充，最后教師總結(jié)］ ［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(shè)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(guān)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。