《水的电离和溶液的PH》第一课时课件PPT+教学设计

课题名

《水的电离和溶液的PH》第一课时

教材分析

本节课要求学生认识水的电离，了解水的离子积常数，理解水的电离平衡及影响因素，认识pH与c(H+)之间的关系，了解pH的简单测定方法，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。

教学目标

宏观辨识与微观探析：认识水的电离，了解水的离子积常数，理解水的电离平衡及影响因素。

证据推理与模型认知：认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动。

科学精神与社会责任：认识pH与c(H+)之间的关系，了解pH的简单测定方法，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。

教学重点

认识水的电离，了解水的离子积常数，理解水的电离平衡及影响因素，认识pH与c(H+)之间的关系。

教学难点

水的离子积常数的有关计算，理解水的电离平衡及影响因素。

教学方法

讲解，举例

教学准备

教师准备：PPT

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.水的导电性实验

教师：水的电导率测定：精确的纯水导电实验

实验测定：25℃ 1L（55.6mol），纯水中只有1×10－7mol水发生了电离

H2OH++OH-     水是极弱电解质，能发生微弱电离。

学生：体会水是极弱电解质，能发生微弱电离。

[设计意图]让学生体会水是极弱电解质，能发生微弱电离。为学习水的离子积常数和影响水电离的因素做准备。

二、探究新知

1.一、水的电离

教师：1、水的离子积常数

①推导过程

②定义：当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW。

③表达式：Kw =c(H+)·c(OH-)

④影响因素：室温时，纯水中：c(H+)=c(OH-)=10-7

25℃，Kw =10-14

KW  只受温度影响

100℃： Kw = 54.5×10-14 ≈ 1.0×10-12

【思考与讨论】1.试分析酸(或碱)溶液中c(H+)、c(OH-)的来源，并确定Kw满足的关系式。

酸溶液中：如HCl溶液：

KW = [c酸(H+) +c水(H+)]·c水(OH-)≈ c酸(H+) ·c水(OH-)

碱溶液中：如NaOH溶液：

KW = c水(H+) ·[c碱(OH-) +c水(OH-)]≈ c水(H+) ·c碱(OH-)

结论：KW =C(H+)溶×C(OH-)溶  适用于中性、酸、碱、盐溶液

2. 在酸(或碱)溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)还相等吗？

任何中性、酸、碱、盐溶液中都满足：c水(H+) =c水(OH-)

⑤Kw的定量计算

1）25℃时，某溶液中，c（H+）=1x10-6mol/L，问c（OH-）是多少？

2）25℃时，某溶液中，c（OH-）=1x10-1mol/L，问c（H+）是多少？

3）常温下，0.1mol/L的HCl溶液中，水电离出的c（H+）和c（OH-）各是多少?

4）常温下，0.1mol/L的NaOH溶液中，水电离出的c（H+）和c（OH-）各是多少?

5)某温度下，纯水中的c(H+)=2.0×10－7mol/L, 则此时溶液的

c(OH－)为__________mol/L；若温度不变, 滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10－6 mol/L，则c(OH－)= __________mol/L。

二、影响水的电离平衡的因素

H2OH＋＋OH－  ∆H＞0

小结：①加入酸或碱，抑制水的电离,Kw不变.

②升高温度，促进水的电离，电离过程是一个吸热过程。故加热时水的离子积增大。

 外加能与H+、OH-反应的物质，会促进水的电离，能和水反应且产物为酸或者碱，会抑制水的电离，Kw不变。

水的电离平衡曲线的理解与识别：

(1)  曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都________，即c(H＋)·c(OH－)________，温度________。

(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw________，温度________。

(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变________；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变________。

三、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系

1、水的离子积 Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。

常温时：KW＝c(H+) · c(OH-) ＝1×10-14

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

【思考与讨论】同学们，我们是否可以用pH=7来判断溶液的酸碱性？

pH的使用是有条件的

pH定义：c(H+)的负对数

关系式：pH=－lgc(H+)      c(H+)=10-pH

2、室温下水溶液中pH、 c(H+)与酸碱性的关系

室温下：pH=7， c(H+) = c(OH－)，溶液显中性；

  pH<7， c(H+) > c(OH－)，溶液显酸性；

  pH>7， c(H+) < c(OH－)，溶液显碱性。

适用范围：c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液(<1 mol/L

3、溶液pH的测定

①定性测量：酸碱指示剂

只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值

②定量测量：

(1)  pH试纸

使用方法：取一小段pH试纸于干燥洁净的玻璃片(或表面皿)上， 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在干燥试纸的中央，当试纸颜色变化稳定后与标准比色卡对照，读出pH。

类型：广泛pH试纸：其pH范围是1~14，可以识别的pH差约为1。

精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。

专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液。

(2)pH计

pH计，又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为1~14，可识别的pH差：0.01。

四、pH的应用

人体各种体液都有一定的pH，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。

洗发的护发素可以调节头发pH使之达到适宜酸碱度。

环保领域，酸性或碱性的废水处理常常利用酸碱中和反应，中和过程中可用pH自动测定仪进行检测和控制。

农业生产中，土壤的pH会影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性。

科学实验和工业生产中，溶液pH的控制会影响实验结果或产品质量、产量等。

酸碱中和滴定中，溶液pH的变化可作为判断滴定终点的依据。

学生：练习1：一定温度下，水存在H2O⇌H+ + OH-的平衡，下列叙述一定正确的是(    )

向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小

B. 将水加热，Kw增大，pH减小

C. 向水中加入少量冰醋酸，平衡逆向移动，c(H+)降低

D. 向水中加入少量固体硫酸钠，c(H+)=10-7 mol·L，Kw不变

练习2：下表是不同温度下水的离子积数据：试回答下列问题：

（1）若25<t1<t2，则Kw_____(填“>”“<”或“=”)1×10-14，做出此判断的理由是_______________________________________

（2）在t1℃时，测得纯水中的c(H＋)=2.4×10-7mol·L-1，则c(OH-)为_________________。该温度下，测得某H2SO4溶液中

c(H＋)=5×10-6mol·L-1，该溶液中c(OH-)=_______________mol·L-1。

练习3：一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（   ）

A.该温度下，a点溶液呈碱性

B.该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(H＋)

　＝1.0×10－12 mol·L－1

C.该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化

D.b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化

练习4：(1)常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，该溶液可能是________。

①二氧化硫的水溶液　②氯化钠水溶液　③硝酸钠水溶液　④氢氧化钠水溶液

(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)为__________________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为________________，此时温度______(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。

练习5：常温下，在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（    ）

① K＋、Cl－、NO3－、S2－  

② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ 

③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－

④ Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－

⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－

A．①③   B．③⑤     C．③④   D．②⑤

[设计意图]让学生知道水的离子积常数，会分析影响水的电离平衡的因素，掌握溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。

板书设计

一、水的电离

1、水的离子积常数

K W =C(H+)溶×C(OH-)溶

25℃，Kw =10-14

c水(H+) =c水(OH-)

二、影响水的电离平衡的因素

三、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系

酸性溶液： c(H+) > c(OH-)

中性溶液： c(H+) = c(OH-)

碱性溶液： c(H+) < c(OH-)

课后作业

练习册上相关习题

教学反思

亮点：本课从水的导电性实验入手，深入讲解了水的离子积常数的推导，定义，表达式和计算。补充了水的电离平衡曲线的理解与识别。

课堂教学建议：本节课理论知识较多，教师应多总结，采用讲练结合的方法，让学生理解透彻，学会解题。