高中化學(xué)《水的電離和溶液的pH》第一課時(shí)教案大綱人教版

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1、 第二節(jié) 水的電離和溶液的 pH 從容說(shuō)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(shuō)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 + - -14 離子積 KW=c(H ) c(OH· )=1 × 10,這是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵之一。 本節(jié)教學(xué)

2、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) -14 - ——1×10 使學(xué)生了解在酸性溶液中,不是沒(méi)有 OH ,而是其 中的 c(H+)> c(OH-);在堿性溶液中,不是沒(méi)有 H+,而是其中的 c(OH 一 )>c(H+);在中性溶 液中.并不是沒(méi)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)

3、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(lái),并結(jié)合圖 3-6.介紹了有關(guān) pH 的簡(jiǎn)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(lái)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(lái)表示某些溶液酸

4、堿 性并不感到簡(jiǎn)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+) -1 大于 l mol ·L 時(shí),一般不用  pH 來(lái)表示溶液的酸堿性,而是直接用  +H的濃度來(lái)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(cè)定溶液 pH 的實(shí)際意 義”的閱讀材料.使學(xué)生了解測(cè)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(kāi) 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(méi)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

5、導(dǎo)出來(lái)的,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。  而是 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。 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(wèn)題、解決問(wèn)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

6、學(xué)重點(diǎn) + 水的離子積、 c(H )、 pH 與溶液酸堿性的關(guān)系。 水的離子積,有關(guān) pH 的簡(jiǎn)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(guò)程 [引言] 在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)一些  ★第一課時(shí) pH 的知識(shí),現(xiàn)在我們先來(lái)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(guò)渡]這節(jié)課的標(biāo)題是水的電離和溶液的

7、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(shū)] 第二節(jié) 水的電離和溶液的 pH 一、水的電離 [提問(wèn)] 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] ①不能完全電離; ②電離過(guò)程可逆, 存在電離平衡; ③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(shū)]

8、H 2O+H 2O - H 3O++OH 簡(jiǎn)寫(xiě)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 ·L - 1? [學(xué)生活動(dòng)] 1000 g· L -1 -1 -1 /18 g · mol =55.56 mol · L [師] 實(shí)驗(yàn)證明, 25℃時(shí), 1 升水中只有 1&

9、#215; 10- 7mol 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× 10 -7 - 1 mol · L [師] 可見(jiàn)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(xiě)作 K W,叫水的離子積常數(shù)。 [板書(shū)] 1.水的離子積常數(shù) Kw=c(H + )· c(OH -)叫水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱水的離子積。

10、[問(wèn)] 已知 25℃時(shí),水電離出的 H + - 濃度均為 1× 10 - 7 -1 ,那么在該溫度 和 OH mol · L 下,水的離子積常數(shù)為多少? - 14 [生] 1×10 -14 [板書(shū)] 25℃時(shí), Kw=1×10 [講述] 雖然 c(H +)和 c(OH - )都有單位,但水的離子積常數(shù)是沒(méi)有單位的,在計(jì)算時(shí),注意別畫(huà)蛇添足。 [問(wèn)] 影響弱電解質(zhì)電離的因素有哪些? [生] 濃度、溫度 [問(wèn)] 升高溫度,水的電離平衡如何移動(dòng)? [生] 升高溫度,水的電

11、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(wú)關(guān)。 下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)我們 學(xué)過(guò)的電離平衡知識(shí)討論影響水的電離的因素有哪些? [板書(shū)] 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??? ①升高溫度 ②加入 NaCl ③加 NaOH ④加 HCl [學(xué)生討論] [答案] ①平衡正向移動(dòng), 離子積增大; ②平衡不移動(dòng), 離子積

12、不變; ③平衡逆向移動(dòng),離子積不變;④平衡逆向移動(dòng),離子積不變。 [小結(jié)并板書(shū)] a.升高溫度,促進(jìn)水的電離,水的離子積增大。 -12 [板書(shū)] 100℃時(shí), Kw =1× 10 - 12 b.加入某些鹽,促進(jìn)水的電離, Kw 不變。 OH- 嗎? [提問(wèn)] 水中加入酸后,就成了酸溶液,此時(shí)溶液中還有 [生] 有。 [過(guò)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)

13、第二個(gè)問(wèn)題。 [板書(shū)] 二、溶液的酸堿性和 pH 1.溶液的酸堿性與 - )的關(guān)系 c(H +)、 c(OH [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(wú)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× 10 - 14

14、 。 [師] 請(qǐng)同學(xué)們討論以下問(wèn)題: [投影] 1. 0.1 mol · L -1 的 NaOH 溶液中, c(OH - )=? c(H +)=? 由水電離出的 c(OH - ) 水 =? c(H +)水 =? - 1 2. 0.1 mol ·L 的 c(H+)水 =? 3. - 1 的 0.1 mol · L  H2SO4 溶液中, c(H +)=? c(OH -)=? 由水電離出的 c( OH -) 水 =

15、? NaCl 溶液中, c(H +)=? c(OH - )=? [說(shuō)明] 在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下,水的離子積均指 25℃的數(shù)值。 [答案] 1.c(OH - -1 + - 13 - 1 - -3 - 1 )=0.1 mol · L c(H )=10 mol · L c(OH )水 =1× 10 mol · L c(H+)水 =1× 10 - 13 - 1 mol · L

16、 - 1 - - 14 - 1 - - 14 - 1 2.c(H + )=0.2 mol · L c(OH )=5 × 10 mol · L c(OH ) 水 =5 × 10 mol · L + - 14 - 1 c(H )水 =1× 10 mol · L -7 - 1 - - 7 -

17、 1 3.c(H + )=1× 10 mol· L c(OH )=1 × 10 mol · L H+、 OH - 濃度有何關(guān)系?在 [討論] 從以上練習(xí)可以看出,溶液的酸堿性與溶液中的 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)] - - 7 - 1 時(shí),溶液顯酸性。 [板書(shū)] a.溶液中 c(H+ )> c(OH ),且 c(

18、H + )> 10 mol · L b.溶液中, c(OH +)> c(H + ),且 c(OH - )>10 - 7 mol · L - 1 時(shí),溶液顯堿性。 - + × 10 - 7 -1 時(shí),呈中性。 c.溶液中, c(OH )=c(H )=1 mol · L d.無(wú)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(shū)設(shè)計(jì)

19、 第二節(jié) 水的電離和溶液的 pH 一、水的電離 H2O+H 2O H3O+ +OH - 簡(jiǎn)寫(xiě)為: H2O + - H +OH 1.水的離子積常數(shù) - 14 - Kw=c(H + )· c(OH )叫水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱水的離子積。 25℃時(shí), K w=1× 10

20、 2.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 pH 1.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 +)> 10 -7 mol· L- 1 時(shí),溶液顯酸性。 b.溶液中 c(OH -) > c(H +),且 c(OH -)> 10 -7

21、mol ·L - 1 時(shí),溶液顯堿性。 + - - 7 - 1 時(shí),溶液顯中性。 c.溶液中 c(H )=c(OH )=1 × 10 mol ·L d.無(wú)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(shuō)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(guò)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(wèn)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

22、。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(yáng)離子。 C.NaOH 溶于水電離出的離子。 D.NaHSO 4 溶于水電離出的離子。 答案 : B 2.向純水中加入少量 NaHSO 4 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

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