高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 水的电离和溶液的酸碱性教学设计

第二节     水的电离和溶液的酸碱性(第1课时)

【课标要求】⒈了解水的电离平衡及其“离子积”

⒉了解溶液的酸碱性和pH的关系

【学习重点】⒈水的离子积

　　         ⒉溶液的酸碱性和pH的关系

【学习难点】水的离子积

【学习过程】

【情景创设】

一、水的电离

[思考]水是不是电解质？它能电离吗？写出水的电离方程式.

1．水的电离：水是           电解质，发生           电离，电离过程            

水的电离平衡常数的表达式为                           　　

思考：实验测得，在室温下1L H2O（即         mol）中只有1×10-7 mol H2O电离，则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少? 纯水中水的电离度α(H2O)=                        。

2．水的离子积

水的离子积：KW=                   。

注：(1)一定温度时，KW是个常数，KW只与            有关，             越高KW越       。

25℃时，KW=                   ，100℃时，KW=10-12。

(2)KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 任何水溶液中，由水所电离而生成的C(H+)           C(OH-)。

二、溶液的酸碱性和pH

1．影响水的电离平衡的因素

　（1）温度：温度升高，水的电离度         ，水的电离平衡向          方向移动，C(H+)和C(OH-)             ，KW               。

　（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。

讨论：改变下列条件水的电离平衡是否移动？向哪个方向移动？水的离子积常数是否改变？是增大还是减小？

①升高温度      ②加入NaCl       ③加入NaOH      ④加入HCl

练习：①在0.01mol/LHCl溶液中, C(OH-)=               ， C(H+)=               ，

由水电离出的H+浓度=            ，由水电离出的OH-浓度=            。,

②在0.01mol/LNaOH溶液中，C(OH-)=               ，C(H+)=              ，

由水电离出的H+浓度=            ，由水电离出的OH-浓度=            。

③在0.01mol/LNaCl溶液中， C(OH-)=               ，C(H+)=                ，

由水电离出的H+浓度=            ，由水电离出的OH-浓度=            。

小结：（1）升高温度，促进水的电离KW增大

　          （2）酸、碱抑制水的电离

2．溶液的酸碱性

溶液的酸碱性                      常温（25℃）

中性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)          1×10- 7mol/L                                              

酸性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)          1×10-7mol/L                                              

碱性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)          1×10- 7mol/L

3．溶液的pH：    pH=－lgc(H+)

   轻松做答：

（1）C(H+)＝1×10-6mol/L    pH=______；C(H+)＝1×10-3mol/L    pH=__   ___

C(H+)＝1×10-mmol/L   pH=______ ；C(OH-)＝1×10-6mol/L   pH=______ 

C(OH-)＝1×10-10mol/L  pH=______ ；C(OH-)＝1×10- nmol/L  pH=___  ___

（2）pH=2    C(H+)＝________  ；pH=8  c(H+)＝________ 

（3）c(H+)＝1mol/L   pH= ______  ；c(H+)＝10mol/L   pH= ______

归纳：pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)

【反馈练习】　　

1．pH=2的强酸溶液，加水稀释，若溶液体积扩大10倍，则C(H+)或C(OH-)的变化（　  ）

A、C(H+)和C(OH-)都减少　　B、C(H+)增大    C、C(OH-)增大　　　D、C(H+)减小

2．向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不变），则溶液的                   （　  ）

A、pH值升高　　B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大  C、酸性增强　D、OH-离子浓度减小

3．100℃时，KW=1×10-12，对纯水的叙述正确的是                             （　  ）

　A、pH=6显弱酸性　　　　　　　B、C(H+)=10-6mol/L，溶液为中性

　C、KW是常温时的10-2倍　　　　D、温度不变冲稀10倍pH=7

第二节                               水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)

【课标要求】⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系

⒉掌握有关溶液ｐＨ值的简单计算

⒊了解常用的酸碱指示剂

【学习重点】⒈水的离子积，Ｈ＋浓度、ＯＨ－浓度、ｐＨ值与溶液酸碱性的关系

⒉有关溶液ｐＨ值的简单计算

【学习难点】ｐＨ值的计算

【学习过程】

【情景创设】

二、溶液的酸碱性和pH

⒈定义：PH=                        ，广泛pH的范围为0～14。

注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。

⒉意义：

溶液的酸碱性             常温（25℃）

中性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)     1×10- 7mol/L     pH     7                                         

酸性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)     1×10-7mol/L     pH     7                                        

碱性溶液：C(H+)         C(OH-)   C(H+)    1×10-7mol/L      pH     7 

⒊溶液PH的测定方法

（1）酸碱指示剂法

　说明：常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。

　　　　　　　　　　　　常用酸碱指示剂的ｐＨ变色范围

（2）ｐＨ试纸法

使用方法：                                                               

（3）PH计法

三、PH的应用

阅读教材P47-48

四、有关pH的计算

（一）单一溶液的PH计算

1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH值。

2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%，求该溶液的PH值。

（二）酸碱混合溶液的PH计算

3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1：1，11：9，9：11混合，分别求三种情况下溶液的PH值。

（三）酸、碱加水稀释后溶液的PH值

6、常温下，将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍，求所得溶液的PH值。

思考：若在常温下，将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3．H2O溶液分别稀释1000倍，则所得溶液的PH值在什么范围之内。

[反馈练习]

1．求下列溶液混合后的pH：

(1) 把pH＝2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合，其pH＝          。

(2) 把pH＝12和pH＝14的两种强碱溶液等体积混合，其pH=          。

(3) 把pH＝5的H2SO4溶液和pH＝8的NaOH溶液等体积混合，其pH＝           。

2．室温时，将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍，则C（H+）：C（SO42-）=           ；

若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C（H+）：C（SO42-）=           。

2．20mL0.01mol／LKOH溶液的pH为         ；30mL0.005mol／LH2SO4溶液的pH为         ；两溶液混合后，溶液的pH为            。

3．设水的电离平衡线如右图所示。 

（1）若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度，当温

度升高到100°时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子  10-6

积从_________增加到____________； 10-7

（2）将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合，并保持

在100°的恒温，欲使混合溶液的PH=7，则Ba(OH)2溶液和盐

酸的体积比为__________ 。