第二节 水的电离和溶液的酸碱性(全节教案).doc

第二节 水得电离与溶液得酸碱性
一、教学要求：
模块学习要求
1.知道水得离子积常数,能进行溶液pＨ得简单计算.
1、1知道水得离子积常数Ｋw及其与温度得关系。
1、２了解溶液得pH、溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度大小、溶液酸碱性三者之间得关系。
１、3知道pH与c（H＋)得定量关系，能进行溶液pＨ得简单计算.
２．初步掌握测定溶液pH得方法，知道溶液pH得调控在工农业生产与科学研究中得重要应用.
2、1初步掌握测定溶液pH得方法。
２、2了解酸碱中与滴定得原理；学会使用滴定管，能利用中与滴定法测定强酸或强碱溶液得浓度;了解酸碱中与过程中溶液pH得变化规律.
2、3知道溶液pH得调控在工农业生产与科学研究中得重要应用。
高考要求
电解质溶液
1、了解水得电离,离子积常数。
2、了解溶液pH得定义。了解测定溶液pH得方法，能进行pH得简单计算。
二、教材内容:
应用离子积常数,思考、推理明确酸性溶液中有OH-,碱性溶液中有H+
·水离子积常数
·适用于稀电解质水溶液
水就是极弱
电解质

　 　 　介绍 　 　　 　 　 　思考
　 　 　　 　 　 　 　 　 　　 　　 　 交流
实验测定酸碱
滴定曲线

　 　 　 　　实践活动　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　推理

·中与滴定及其过程中
pH得变化与意义
·中与滴定计算例

·溶液酸碱性与pH得关系
·pH试纸与pH计
pH得应用(测试、
调控得意义)
　　 　　　　 　 应用一例

本节教材在弱电解质电离平衡得基础上，将水瞧成一种反应物浓度不变得弱电解质，从一般到特殊认识水得电离平衡得特征（水得电离平衡与离子积），逐步认识水溶液中离子浓度得特点(溶液得酸碱性),从定性到定量得研究其酸碱性(溶液pＨ得简单计算）,最后考虑其应用（中与滴定实验与应用）。在方法上遵循从一般到特殊,从定性到定量，从简单到复杂得认识观.
三、教学目标：
1、知识与技能:
（1）知道水就是一种弱电解质，外界条件会影响其电离平衡得移动，
（２)知道水得离子积常数不仅适用与纯水，也适用于稀得电解质溶液。
（3）了解测定溶液ｐH得方法有ｐＨ试纸测量（广泛pH试纸与精密pH试纸）、pＨ计测量与酸碱滴定测量,了解各种方法得优缺点及适用条件。
（４）掌握酸碱中与滴定得原理与操作方法,并能进行误差分析.
（５)能进行溶液pH得简单计算；了解pH在工农业生产与科学研究中得重要作用。
2、过程与方法:
(１）经历对水得离子积常数得分析,加深对弱电解质电离平衡得认识，了解一般与特殊得辩证关系。
(2)经历对溶液中H＋与OH-浓度得变化对酸碱性得影响分析,体会对立统一及由量变到质变得辩证思想。
（３)通过亲手操作酸碱滴定实验及误差分析，体会操作原理对具体操作步骤与方法得指导作用，训练思维得有序性与严谨性.
3、情感态度与价值观：
（１)了解化学定量分析得方法，体验化学在科学研究中作用与地位,提高学生得科学素质。
(２)通过酸碱溶液中离子浓度对溶液性质得影响，培养学生辩证唯物主义得世界观与方法论.
四、教学重点与难点：
本节教学重点:溶液得酸碱性及其定量表示方法，酸碱滴定得原理及操作
本节教学难点:溶液得酸碱性得定量表示方法，酸碱滴定得操作
五、课时安排:3课时
六、教学过程:
第一课时
【引入】
由复习强电解质盐酸得电离与弱电解质醋酸得电离入手，提出问题——水就是如何电离得？如何用实验证明水得电离过程？
精确得纯水导电实验
［设计意图］从运用已学知识分析、推导新知识入手，减少学生得陌生感，做好知识得铺垫。
一.水得电离与水得离子积常数
［教师］ 精确得纯水导电实验说明什么？
［学生］水就是一种极弱得电解质,电离方程式可表示为:

H2O+H２Ｏ H３O+ +OH— 或Ｈ2Ｏ 　Ｈ+ +OH-
[教师]请用公式表述水得电离常数
[学生]　
［分析]1L纯水得物质得量就是５5·6moｌ,经实验测得25０C时，发生电离得水只有1×10—７mｏl,二者相比,水得电离部分太小,可以忽略不计。因此电离前后水得物质得量几乎不变,可以视为常数，常数乘以常数必然为一个新得常数,用Ｋw w表示，即为水得离子积常数，简称水得离子积。
　 Kw　＝ ｃ（Ｈ＋)·ｃ（ＯH—)
由于250C时,c（H+)＝ c（ＯH—)= 1×1０-7mol／L
所以２50C时，Kw = c(H＋）·ｃ(ＯH-)=1×1０-14
[探究]影响水得电离平衡得因素
［教师］情景１:观察下表得数据
t(℃）

90
10０
Kw/1０—14
0、１3４
0、２92
０、６81
1、０１
2、92
5、47
3８、０
５5、0
1） 从以上数据中发现什么递变规律？
2） 以上数据说明温度与水得电离程度之间存在什么关系？

［学生小结］在 H2O H+ ＋OＨ－中,
升高温度，水得电离程度______,水得电离平衡向____移动,Kw_＿＿＿_。
降低温度,水得电离程度＿＿____，水得电离平衡向＿＿__移动，Kｗ___＿_
[小结］温度越高，Kw越大。 Kｗ在一定温度下就是个常数。
　 　 　 升高温度，促进水得电离。
　 水得电离就是一个吸热过程。
[教师］水得离子积Kｗ= ［H+ ][OH－］=1×10-１4不仅适用于纯水,也适用于稀得电解质水溶液。
[教师］情景2:比较下列情况下,Ｃ（H+） 与C(ＯH—）得值或变化趋势。

纯水
加入少量盐酸
加入少量ＮaOH
C(H＋)

C(ＯH-）

C(H＋） 与Ｃ(OH—）大小比较

[学生小结］:对于电离平衡 Ｈ２O 　Ｈ+ +OH－中

c（H+)
c（OH—)
ｃ（H+）与c(ＯH-）大小比较
Ｋｗ
酸碱性
水得电离平衡
蒸
馏
水
蒸馏水

加酸后

加碱后

［设计意图]加深对水得离子积常数Kｗ得认识与理解，为Kｗ在酸碱溶液中得应用做好准备.
［教师]情景3:有哪些方法可以抑制水得电离?
［学生]　加酸、加碱、降温。
[教师小结］酸、碱由于电离产生得Ｈ+或OＨ－对水得电离平衡起抑制作用，使水得电离程度减小，而某些盐溶液中由于Ａc-、NH４＋等“弱离子”因结合水电离出得H+或OH-能促进水得电离平衡（下一节介绍），使水得电离程度增大,但无论哪种情况，只要温度不变，ＫＷ就不变。
①水中加酸或碱均抑制水得电离,但由水电离出得c(Ｈ+)与ｃ（OH—)总就是相等。
②任何电解质溶液中,H+与ＯＨ-总就是共存，c（Ｈ+)与c（OH-)此增彼长,且Kw　= c(Ｈ＋)·ｃ（OH-）不变。
[教师]情景4：请计算（１）常温下,浓度为1×10-5 ｍol／L得盐酸溶液中，由水电离产生得c(H＋)就是多少？
　 　 (2）常温下,浓度为1×10—５ ｍoｌ/L得ＮaOＨ溶液中,由水电离产生得c（OH-)就是多少?
（3）在常温下,由水电离产生得c（H+） ＝１×１0-９ ｍｏl／L得溶液，则该溶液得酸碱性如何?
[引申］判断溶液酸碱性强弱得依据就是什么？
［学生小结］溶液得酸碱性
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
二．c（Ｈ＋) 与 c(OH—） 与溶液酸碱性、pＨ得关系
[教师］溶液得酸碱性如何表示？
1、溶液得酸碱性可用c(H＋）与c（ＯＨ－)表示。
2、ｃ（H＋） 与　c(ＯH—)都较小得稀溶液(〈1mol／Ｌ），化学上常采用ｐH来表示溶液酸碱性得强弱.pH表示c(Ｈ+）得负对数，pＨ＝－ｌｇ［H＋］
中性溶液c（H+）=1×１0-7moｌ/Ｌ pH=7
酸性溶液c（H＋)＞1×10－7mol/L pH＜7
碱性溶液c（H+）<1×10—７mol/L pH〉７
[小结］pH得适应范围:稀溶液，0~14之间；
酸性溶液中c（H＋）越大,酸性越强，pH越小；碱性溶液中c(ＯH－）越大,ｃ（Ｈ＋)越小，ｐH越大，碱性越强.
[教师]如何测定ｐH？
ｐＨ得测定方法：
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
变色范围得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　——最简单得方法。
操作:将一小块ｐH试纸放在洁净得玻璃片上，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
三.pH得应用
第二课时
四.pH值得计算
［教师]pＨ就是氢离子浓度得负对数(室温) ，pH＝-lg c(H+)
pＨ值计算1-- 单一溶液
[练习１］取１mｏｌ／L得HＣl溶液,其ｐH就是多少?取1ｍol／L得硫酸，其pH就是多少？
［设计意图］强调　c（H＋)＝ｎ (H＋）／V(ａq） ， pH＝—ｌｇ c（H＋）,
［练习2］１mLｐＨ＝3得HＣl溶液,其c（H+）就是多少？
[设计意图］强调pH值计算公式得变式: ｃ（H+）=10－ｐH
［巩固练习］
１。同一浓度得强酸与弱酸得pＨ值得比较,如0、1ｍol/L得盐酸与0、１moｌ/L得醋酸得pH值得比较
2.同一浓度得强碱与弱碱得pH值得比较,如０、1mol/L得NaOＨ溶液与０、1mol/L得氨水得pH值得比较
3。同一pH值得强酸（如盐酸）与弱酸（如醋酸）得浓度比较:c(HCl)与c(HＡc）得关系
4．同一pＨ值得强碱（如NaOH溶液)与弱碱(如氨水）得浓度比较：c(ＮaＯH）与ｃ（ＮＨ3·H2O）得关系
5。体积相同、pＨ相同得HCl溶液与ＣＨ3ＣOOH溶液,与ＮaOＨ溶液中与时两者消耗NａＯH得物质得量
Ａ.相同 　 B.中与HCl得多 Ｃ．中与CH３COOH得多 　 D。无法比较
[学生小结］强弱电解质酸溶液得浓度与氢离子浓度得比较
[设计意图]应用强弱电解质得概念于pH值得计算，有助于新旧知识得联系与应用。
pＨ值计算2—- 强酸得稀释
［练习3］1mLｐＨ=３得HCｌ溶液加水稀释到10０mＬ后，溶液得pＨ就是多少?
［设计意图]强调 c(H+)降低为原先得1/1０倍，ｐH上升一个单位
pＨ值计算3——强碱得稀释
[练习4]取pH=12得ＮaOH溶液与水按１：99得体积比混合后，溶液得pH值就是多少？
［设计意图］引入碱溶液得计算，强调可利用Kｗ常数计算溶液得ｃ（H＋）,且pＨ=—lg　ｃ（H+);或求ｐOＨ.
【小结】稀释过程溶液ｐH值得变化规律：
1、强酸溶液：稀释10ｎ倍时,pH稀=ｐH原＋ｎ (但始终不能大于或等于7）
２、弱酸溶液：稀释１0ｎ倍时，ｐＨ稀＜ｐH原＋ｎ　（但始终不能大于或等于7）
3、强碱溶液:稀释10ｎ倍时，pH稀＝ｐH原-n (但始终不能小于或等于7）
４、弱碱溶液：稀释10ｎ倍时，ｐH稀＞ｐＨ原—ｎ （但始终不能小于或等于７）
pH值计算4—-强酸、强碱得混合
酸I+碱II
完全中与:c（Ｈ＋) ＝ c（OＨ—) = 1moｌ/Ｌ
酸过量: c（H+)=
碱过量:ｃ（OH—） =
［练习５］取80ｍLＮaOH溶液加入到１20ｍL盐酸中,所得溶液得pH为2.如果混合前ＮａOH溶液与盐酸得物质得量溶液浓度相同，则它们得浓度就是多少？
第三课时
对于本部分内容就是化学实验中为数不多得定量实验，为此采用得教学方法为实践式教学法，具体教学设计如下:
1、定义：用已知物质得量得浓度得　 来测定未知浓度得 　 　　 得方法.
2、原理:
[教师] 盐酸与NａOH溶液得酸碱中与反应得原理就是什么?两者得定量关系就是什么？
[实验原理分析]ｃ(H+）Ｖ(酸）＝c（ＯH—）V(碱）
[练习]1.１0mL０、1００mol/Ｌ HCl溶液与10mL０、1０0mｏｌ/L NａOH溶液反应后,溶液得pH值就是多少?
2。20mL0、１00moｌ/L　HCｌ溶液与10mL0、100mol/Ｌ ＮaＯH溶液反应后,溶液得pH值就是多少?
３.10mL０、10０mol/L HＣl溶液与10mL０、２00mｏl/Ｌ ＮaＯH溶液反应后,溶液得pH值就是多少?
[设计意图］让学生理解与把握酸碱中与得定量关系，巩固pH值得计算.
3、实验得关键:
(1) 准确测量参加反应得两种溶液得体积。
(2) 准确中与反应就是否恰好完全反应.
４、实验仪器及试剂：
仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸、pH计。
试剂:标准液、待测液、指示剂。
5、指示剂得选择:
⑴原则:①终点时,指示剂得颜色变化明显；
②变色范围越窄越好,对溶液得酸碱性变化较灵敏。
⑵常见指示剂变色范围
甲基橙：（红)—3、1～橙　 色～４、4－（黄）
酚 酞：（无)—8、2~粉红色～10、0—(红)
石 蕊:（红)－5、０～紫 　 色～8、０-（蓝）
[练习]向20、００mＬ ０、100moｌ/L ＨCl中滴加０、100ｍoｌ/L NaOＨ溶液过程中，溶液得pＨ值变化如下，您发现了什么现象与规律,而在实际得中与滴定中，我们需要注意哪些方面？
V(NaOH）/ｍL
0、00
10、０0
１5、０0
1８、00
19、０0
19、96
２0、０0
20、0４
２１、00
ｐH
1、0
1、2
１、８
2、３
2、6
3、９
7
10、０
11、4
[引导学生小结]在接近pH=７时，很少量得酸或碱得加入，就会引起溶液ｐＨ突变.
　［设计意图］通过数据建立滴定曲线,明白在接近终点时pH得变化，知道指示剂选择对滴定结果得影响。
V(NaOH)
0
7
20mL
20mL
7
pH
V(NaOH)
0
pH
[练习]以下哪一条曲线符合上述实验中过程得pH－Ｖ（NaOH）曲线
pH
V(NaOH)
0
7
20mL
20mL
7
pH
V(NaOH)
0
图A

图B

图C

图D

[学生]图D
［引申］进行酸碱中与滴定时，当滴定接近终点时，应注意哪些实验操作？
［设计意图］让学生善于根据图中数据体会酸碱中与过程中pＨ值得变化趋势与变化快慢。
　［视频介绍］pH计、酸碱滴定管得使用
［学生实验] 实验测定酸碱反应曲线
按照课本P50实践活动进行，教师讲解实验注意问题。
6、实验步骤
⑴检漏：检查两滴定管就是否漏水、堵塞与活塞转动就是否灵活；
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得颜色变化。
⑻记读数:当瞧到加一滴盐酸时，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得盐酸体积。
⑼算：整理数据进行计算。
【学生】书写实验记录，并对实验结果进行分析。
［设计意图］通过学生得实践活动，对中与滴定得操作与实验数据得处理有初步了解，为下一步教学活动做知识准备。
7、误差分析
下面就是用标准酸滴定待测碱而引起得结果变化情况 ，在实验时若出现下列情况，对实验结果有什么影响？
实验操作情况
对ｃ碱得影响
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洗净得酸管未用标准液润洗
偏 　
⑤洗净得锥瓶用待测碱润洗
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

［设计意图］将知识进行归纳整理，应用实验解决实际问题。
【巩固练习】
［问题1］滴定管得种类有几种？使用时要注意哪些问题？为什么？
［问题2]怎样检查滴定管就是否漏液？如何排净滴定管中得气泡？如何润洗滴定管？怎样读取数据？
［问题3］在实验室进行实验时,为什么要把初始液面调至“0”或“0"刻度以下？将一个量程为２5mL 得滴定管中液面在“0”刻度得溶液全部放入量筒中，溶液得体积为：（Ａ）大于25mＬ(B）等于25mL(Ｃ）小于25mL,为什么？
[教师小结］