2022年高中化學(xué)（大綱版）第二冊 第三章電離平衡第二節(jié)水的電離和溶液的pH(第一課時(shí))

2022年高中化學(xué)（大綱版）第二冊 第三章 電離平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的pH(第一課時(shí))從容說課水的電離及電離平衡移動(dòng)知識(shí)的教學(xué)，對(duì)學(xué)生了解溶液的酸堿性以及pH具有重要的意義，也為下一節(jié)鹽類的水解以及高三電解食鹽水等知識(shí)的教學(xué)奠定了很重要的基礎(chǔ)。教材首先從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手，說明水是一種極弱的電解質(zhì)，只能微弱地電離，并存在著電離平衡。由此引出水的離子積，并使學(xué)生了解水的離子積是個(gè)很重要的常數(shù)。在25時(shí)水的離子積KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14，這是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵之一。本節(jié)教學(xué)的另一個(gè)關(guān)鍵是使學(xué)生了解“二、溶液的酸堿性和pH”中第一自然段的含義即了解在室溫時(shí)，不僅是純水，就是在酸性或堿性稀溶液中其中H+濃度與OH-濃度的乘積總是一個(gè)常數(shù)1×10-14使學(xué)生了解在酸性溶液中，不是沒有OH-，而是其中的c(H+)> c(OH-)；在堿性溶液中，不是沒有H+，而是其中的c(OH一)>c(H+)；在中性溶液中并不是沒有H+和OH一，而是c(H+)=c(OH-)。使學(xué)生了解溶液中H+濃度與OH-濃度的關(guān)系，就可使學(xué)生了解溶液酸堿性的本質(zhì)，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行矛盾的對(duì)立統(tǒng)一以及事物間的相互聯(lián)系和相互制約等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。 在了解中性、酸性和堿性溶液中c(H+)與c(OH-)關(guān)系的基礎(chǔ)上，教材介紹了pH的含義將pH與c(H+)聯(lián)系起來，并結(jié)合圖3-6介紹了有關(guān)pH的簡單計(jì)算。圖3-7中c(H+)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系，實(shí)際上是對(duì)本節(jié)第二部分內(nèi)容的小結(jié)，在黑板上由師生共同討論歸納出 圖3-7的有關(guān)內(nèi)容。 使用pH來表示溶液的酸堿性是為了實(shí)際應(yīng)用時(shí)更方便，當(dāng)用pH來表示某些溶液酸堿 性并不感到簡便時(shí)，就不宜使用這種表示方法。因此，本節(jié)教材的最后提到了溶液的c(H+)大于l mol·L-1時(shí)，一般不用pH來表示溶液的酸堿性，而是直接用H+的濃度來表示，以教育學(xué)生應(yīng)靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。 本節(jié)末編有資料“一些食物的近似Ph”以供學(xué)生查閱，并編有“測定溶液pH的實(shí)際意義”的閱讀材料使學(xué)生了解測定溶液的pH與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保、人體健康等的關(guān)系，開闊學(xué)生的眼界，使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)的重要作用。 大綱中沒有要求電離平衡常數(shù)的概念，因此，教材中水的離子積不是推導(dǎo)出來的，而是直接給出的，在教學(xué)中只要求學(xué)生了解并記住水的離子積即可。 使學(xué)生了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系，采用了實(shí)例討論的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生分析對(duì)比，并以列表的方法歸納出溶液的酸堿性與c(H+) 、c(OH-)的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)1.使學(xué)生了解水的電離和水的離子積；2.使學(xué)生了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。3.使學(xué)生掌握純水及溶液中離子濃度及溶液pH、離子積常數(shù)的有關(guān)計(jì)算及換算。4.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力及分析問題、解決問題的能力，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。教學(xué)重點(diǎn)水的離子積、c(H+)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)水的離子積，有關(guān)pH的簡單計(jì)算課時(shí)安排二課時(shí)教學(xué)方法采用類比、推理法，以講、練結(jié)合為主。教具準(zhǔn)備投影儀、電腦教學(xué)過程第一課時(shí)引言在初中我們已經(jīng)學(xué)過一些pH的知識(shí)，現(xiàn)在我們先來回憶一下溶液的pH與酸堿性有什么關(guān)系？學(xué)生回答后投影顯示過渡這節(jié)課的標(biāo)題是水的電離和溶液的pH，那么溶液的pH與水的電離有關(guān)系嗎？我們學(xué)習(xí)完本節(jié)的內(nèi)容就知道了。板書第二節(jié) 水的電離和溶液的pH一、水的電離提問什么樣的物質(zhì)才能發(fā)生電離？生電解質(zhì)。師本節(jié)的標(biāo)題為水的電離和溶液的pH，那么水是強(qiáng)電解質(zhì)，還是弱電解質(zhì)？生弱電解質(zhì)。師弱電解質(zhì)的電離有什么特點(diǎn)？指定學(xué)生回答，并由其他學(xué)生補(bǔ)充不能完全電離；電離過程可逆，存在電離平衡；條件改變時(shí)，電離平衡發(fā)生移動(dòng)。講述水的電離也具有以上特征，水中也存在著電離平衡。板書H2O+H2O H3O+OH簡寫為H2O H+OH電腦模擬顯示水的電離平衡的建立。師大家能根據(jù)水的密度求出純水的濃度嗎？請(qǐng)大家求一下是多少mol·L1？學(xué)生活動(dòng)1000 g·L1/18 g·mol1=55.56 mol·L1師實(shí)驗(yàn)證明，25時(shí)，1升水中只有1×107mol的水分子發(fā)生電離，那么純水電離出的H+及OH-濃度是多少呢？生均為1×107mol·L1師可見水達(dá)電離程度是很上的。在一定溫度時(shí)，c(H+)與c(OH-)的乘積中一個(gè)常數(shù)，通常我們把它寫作KW，叫水的離子積常數(shù)。板書1.水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)·c(OH)叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。問已知25時(shí)，水電離出的H+和OH濃度均為1×107mol·L1，那么在該溫度下，水的離子積常數(shù)為多少？生1×1014板書25時(shí)，Kw=1×1014講述雖然c(H+)和c(OH)都有單位，但水的離子積常數(shù)是沒有單位的，在計(jì)算時(shí)，注意別畫蛇添足。問影響弱電解質(zhì)電離的因素有哪些？生濃度、溫度問升高溫度，水的電離平衡如何移動(dòng)？生升高溫度，水的電離平衡正向移動(dòng)，使c(H+)與c(OH)均增大，因此水的離子積常數(shù)也隨溫度的升高而增大。師指出：水的離子積只隨溫度的改變而改變，與濃度無關(guān)。下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)我們學(xué)過的電離平衡知識(shí)討論影響水的電離的因素有哪些？板書2.影響水的電離的因素。投影改變下列條件水的電離平衡是否移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？水的離子積常數(shù)是否改變？是增大還是減?。可邷囟?加入NaCl 加NaOH 加HCl學(xué)生討論答案平衡正向移動(dòng)，離子積增大；平衡不移動(dòng)，離子積不變；平衡逆向移動(dòng)，離子積不變；平衡逆向移動(dòng)，離子積不變。小結(jié)并板書a.升高溫度，促進(jìn)水的電離，水的離子積增大。講述實(shí)驗(yàn)證明，在100時(shí)，水的離子積為1×1012板書100時(shí)，Kw=1×1012b.加入某些鹽，促進(jìn)水的電離，Kw不變。提問水中加入酸后，就成了酸溶液，此時(shí)溶液中還有OH嗎？生有。過渡既然酸溶液中有OH，堿溶液中有H+，那么為什么溶液還有酸、堿之分呢？酸或堿溶液中的H+和OH濃度之間有什么關(guān)系呢？下面我們學(xué)習(xí)第二個(gè)問題。板書二、溶液的酸堿性和pH1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH)的關(guān)系講述由于酸、堿或鹽溶液中都同時(shí)存在著H+和OH，而且水的離子積與濃度無關(guān)，在水中加酸時(shí)，水的電離平衡移動(dòng)后，OH濃度減小了，但溶液中H+濃度增大了，在水中加堿水中OH濃度增大，H+濃度減小，但在酸或堿的稀溶液中，H+濃度和OH濃度的乘積始終等于水的離子積，在25時(shí)，為1×1014。師請(qǐng)同學(xué)們討論以下問題：投影1. 0.1 mol·L1的NaOH溶液中，c(OH)=? c(H+)=? 由水電離出的c(OH)水=？ c(H+)水=？2. 0.1 mol·L1的H2SO4溶液中，c(H+)=? c(OH)=? 由水電離出的c（OH）水=？ c(H+)水=？3. 0.1 mol·L1的NaCl溶液中，c(H+)=? c(OH)=?說明在沒有特別說明的情況下，水的離子積均指25的數(shù)值。答案1.c(OH)=0.1 mol·L1 c(H+)=1013mol·L1 c(OH)水=1×103mol·L1c(H+)水=1×1013mol·L12.c(H+)=0.2 mol·L1 c(OH)=5×1014mol·L1 c(OH)水=5×1014mol·L1 c(H+)水=1×1014mol·L13.c(H+)=1×107mol·L1 c(OH)=1×107mol·L1討論從以上練習(xí)可以看出，溶液的酸堿性與溶液中的H+、OH濃度有何關(guān)系？在酸、堿或鹽溶液中，水電離出的H+、OH濃度有何關(guān)系？學(xué)生討論后得出結(jié)論，指定學(xué)生回答，并由其他同學(xué)補(bǔ)充，最后教師總結(jié)板書a.溶液中c(H+)c(OH)，且c(H+)107mol·L1時(shí)，溶液顯酸性。b.溶液中，c(OH+)c(H+)，且c(OH)107mol·L1時(shí)，溶液顯堿性。c.溶液中，c(OH)=c(H+)=1×107mol·L1時(shí)，呈中性。d.無論在什么溶液中，水電離出的H+濃度總等于水電離出的OH濃度。布置作業(yè)課本習(xí)題一、1、2 三、1板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 水的電離和溶液的pH一、水的電離H2O+H2O H3O+OH簡寫為：H2O H+OH1.水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)·c(OH)叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。25時(shí)，Kw=1×10142.影響水的電離的因素a.升高溫度，促進(jìn)水的電離，水的離子積增大。b.加入酸或堿，抑制水的電離，Kw不變。二、溶液的酸堿性和pH1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH)的關(guān)系：a.溶液中c(H+)c(OH)，且c(H+)107mol·L1時(shí)，溶液顯酸性。b.溶液中c(OH)c(H+)，且c(OH)107mol·L1時(shí)，溶液顯堿性。c.溶液中c(H+)=c(OH)=1×107mol·L1時(shí)，溶液顯中性。d.無論在什么溶液中，水電離出的H+濃度總等于水電離出的OH濃度。教學(xué)說明本節(jié)是電離平衡在水的電離及電離平衡移動(dòng)方面的具體應(yīng)用，是第三節(jié)鹽類水解的基礎(chǔ)，本節(jié)課主要通過引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)及平衡移動(dòng)問題，使學(xué)生理解酸、堿溶液中，水的電離程度減小，使溶液中H+、OH濃度不相等，從而表現(xiàn)出酸性或堿性。本節(jié)課以復(fù)習(xí)為主，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。參考練習(xí)1.下列各種離子，不能破壞水的電離平衡的是（ ）A.所有離子中半徑最小的離子。B.最外層電子排布和氖原子相同的+1價(jià)陽離子。C.NaOH溶于水電離出的離子。D.NaHSO4溶于水電離出的離子。答案：B2.向純水中加入少量NaHSO4晶體，若溫度不變，則溶液中（ ）A.水電離出的H+濃度大于水電離出的OH濃度B.c(H+)·c(OH)乘積增大C.酸性增強(qiáng)D.OH濃度減小答案：CD