水的电离和溶液的酸碱性教学设计
第一课时
教学目标
知识与技能:1.了解水的电离与水的离子积,溶液酸碱性的判断。 2.掌握影响水的电离的主要因素以及Kw与温度的关系。 3.学会有关水的离子积与PH的简单运算。 过程与方法:通过问题讨论培养学生分析和归纳知识的能力。 情感态度与价值观:
通过水的电离平衡过程中H+,OH-的关系分析,体会矛盾的对立统一。 教材分析
本节课是选修四第三章第二节内容。第三章《水溶液的离子平衡》是应用第二章所学的化学平衡理论,进一步探讨水溶液中的离子行为。而第二节是继化学平衡,离子平衡之后又一个重点。通过它的学习,可以帮助学生在本质上认识溶液酸碱性,而且还可以指导后续有关盐类的水解及电解等知识的学习。 学生分析
1. 学生已经学习了电解质的特点,知道水是一种弱电解质。
2. 学生已了解弱电解质的电离,电离平衡,以及电离平衡常数知识。 3. 学生已掌握有关PH的基本知识。
教学重点:水的离子积c(H+)PH与溶液酸碱性的关系。 教学难点:有关Kw与PH的计算。教学过程设计:
引入:由复习强弱电解质盐酸,醋酸的电离入手,提出问题—水是如何电离的?
精确的导电实验表明,纯水大部分以分子的形式存在,但其中也有少量的水合氢离子和氢氧根离子。说明水是极弱的电解质,能发生微弱的电离 H2O+H2O≒H3O+ +OH- 简写为:H2O≒H++OH-
我们可以写出水的电离平衡常数。
分析:纯水的导电性实验测得,25℃,1L纯水中只有1×10-7摩尔水电离。
∴C(H+)=C(OH-)=1×10-7 mol/L
而1L水的物质的量为55.6mol这与发生电离的水相比可以忽略不计。 所以,电离前后水的物质的量可以看成常数。 得出水的离子积。 分析表格,得出规律,
温度/℃ 0 20 25 50 100 Kw/×10-14 0.114 0.681 1.0 5.47 100 Kw不是1×10-14,它随着温度的变化而变化。温度越高,值越大 ,水的电离是吸热反应。
温度既然对水的离子积常数有影响,对水的电离平衡一定也有影响,那么影响水的电离平衡的因素到底有哪些?现在我们来学习一下。 加酸 加碱 加醋酸钠 升温 降温 C(H+) C(OH-) 水的电离程度 Kw 通过分析我们知道:
加酸抑制水的电离,Kw不变;加碱抑制水的电离,Kw不变;加某些盐促进水的电离,Kw不变。
升温促进水的电离,Kw变大,降温抑制水的电离,Kw减小。 而且实验表明水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
既然我们知道了它适用于所有稀溶液,那么我们就可以用Kw来计算稀溶液中的C(H+),C(OH-)。
例题:常温下,浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中,由水电离出OH-的浓度为多少?
练习:常温下,浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中,由水电离出OH-的浓度为多少? 总结:酸中:C(H+)=C(H+)酸电离 碱中:C(OH-)=C(OH-)碱电离
C(H+)水电离=C(OH-)水电离
我们知道(室温)当氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度时,溶液显酸性。当氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度时,溶液显碱性。当氢离子浓度等于氢氧根离子的浓度时,溶液显中性。可见,用氢离子浓度和氢氧根离子浓度都可以表示溶液的酸碱性。初中我们学过用PH表示溶液的酸碱度,那么PH与它们有什么关系呢?我们是这样规定的:PH是氢离子浓度的负对数。 PH=-lgC(H+)
因此,常温下中性溶液PH=7,酸性溶液PH<7,碱性溶液PH>7。 思考:已知100℃时,Kw=1.0×10-12在此温度下,纯水中的c(H+)为多少?PH为多少?PH<7是否说明溶液呈酸性?此温度下溶液PH=7时,溶液为酸性还是碱性?
总结:PH=7的溶液不一定是中性的,与温度有关。 溶液呈中性的本质是C(H+)=C(OH-)
那么我们如何来测量,计算以及应用PH呢?我们下节课再来继续学习。
板书设计:
水的电离和溶液的酸碱性
水的电离
+-
一.极弱的电解质H2O+H2O≒H3O +OH简写为:H2O≒H++OH-
二.水的离子积 Kw=C(H+)·C(OH-) 温度↑,Kw↑ 三.影响因素
加酸 抑制 Kw不变 加碱 抑制 Kw不变 加某些盐 促进 Kw不变 四.计算
酸中:C(H+)=C(H+)酸电离 碱中:C(OH-)=C(OH-)碱电离 C(H+)水电离=C(OH-)水电离
溶液的酸碱性与PH PH=-lgC(H+) 25℃时
C(H+)>C(OH-),C(H+)>1×10-7 酸性 PHC(H+)=C(OH-),C(H+)=1×10-7 酸性 PHC(H+)<C(OH-),C(H+)<1×10-7 酸性 PH本质
升温 促进降温 抑制<7 =7 >7 变大变小 Kw Kw