人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH教学设计
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第二节 水的电离和溶液的pH
教学目标
1、认识水的电离,了解水的离子积常数。
2、认识溶液的酸碱度及pH。
3、掌握酸碱中和滴定原理及其操作方法。
教学重难点
重点:
外界因素对水的电离平衡的影响;溶液pH的计算;酸碱中和滴定原理及误差分析
难点:溶液pH的计算
教学过程
一、导入新课
由复习强电解质盐酸的电离和弱电解质醋酸的电离入手,提出问题——水是如何电离的?如何用实验证明水的电离过程?
二、新课讲授
【师】纯水大部分以H2O的形式存在,但其中也存在着极少量的H3O+和OH-。电离方程式可写为:。
【提问】请用公式表述水的电离常数。
【学生】
【师】1L纯水的物质的量是55·6mol,经实验测得25℃时,发生电离的水只有1×10-7mol,二者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用Kw 表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。Kw= c(H+)·c(OH—),由于25℃时,c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L,所以250C时, Kw= c(H+)·
c(OH—)=1×10-14
【提问】影响水的电离平衡的因素有哪些呢?
【学生】讨论回答
【PPT】展示表格,带领学生完成填空
影响因素 | 移动方向 | c(H+) | c(OH-) | Kw |
升温 |
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加活泼金属 |
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弱碱阳离子 |
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弱酸阴离子 |
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加酸 |
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加碱 |
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【过渡】判断溶液酸碱性强弱的依据是什么?
【学生】酸性溶液:c (H+) >c (OH—), c (H+) >1.0×10-7mol/L
碱性溶液:c (H+) <c (OH—) ,c (H+) <1.0×10-7mol/L
中性溶液:c (H+) =c (OH—),c (H+) =1.0×10-7mol/L
【师】pH越小,溶液的酸性越强,碱性越弱,pH的适用范围是0~14。
【提问】pH=7的溶液一定是中性溶液吗?
【学生】不一定。只有在25℃左右时,pH=7的溶液才是中性溶液。
【提问】怎样测定溶液的pH呢?
【学生】pH试纸
【师】粗略测定:(1)酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞
常用酸碱指示剂及其变色范围:
指示剂 | 变色范围的pH | ||
石蕊 | <5红色 | 5~8紫色 | >8蓝色 |
甲基橙 | <3.1红色 | 3.1~4.4橙色 | >4.4黄色 |
酚酞 | <8无色 | 8~10浅红 | >10红色 |
(2)pH试纸 ——最简单的方法。
操作:将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒沾取未知液点试纸中部,然后与标准比色卡比较读数即可。
注意:①事先不能用水湿润pH试纸;②只能读取整数值或范围
精确测定:pH计
【师】酸碱中和滴定实验是中学重要的实验之一。
酸碱滴定的定义和原理
(1) 定义:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)实验方法叫酸碱中和滴定。
(2) 原理:酸碱中和反应的实质可用离子方程式H++OH-=H2O来表示,在中和反应中,H+、OH-之间的物质的量关系是n(H+)=n(OH-)。
【实验】酸碱中和滴定的仪器和操作:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸,有时还需要移液管。
⑴检漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活;
⑵洗涤润洗:用水洗净后,各用少量待装液润洗滴定管2-3次;
⑶装液:用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,使液面高于刻度2~3cm。
⑷赶气泡:①酸式:快速放液;②碱式:橡皮管向上翘起。
⑸调读数:调节滴定管中液面高度,在“0~1”ml之间,并记下读数。
⑹取液:①从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中;②滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
⑺滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断顺时针方向摇动,眼睛要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。
⑻记读数:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变无色时,停止滴定,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。
⑼算:整理数据进行计算。
【师】分析酸碱中和滴定曲线图
【提问】下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 ,在实验时若出现下列情况,对实验结果有什么影响?
【学生】思考回答
【师】
实验操作情况 | 对c碱的影响 |
①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡 | 偏 |
②读数开始时仰视,终止时俯视 | 偏 |
③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶 | 偏 |
④洗净的酸管未用标准液润洗 | 偏 |
⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗 | 偏 |
⑥不小心将标准液滴至锥瓶外 | 偏 |
⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外 | 偏 |
⑧滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水,其余操作正常 | 偏 |
板书设计
水的电离和溶液的pH
一.水的电离
二.溶液的酸碱性与pH
三.酸碱中和滴定
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