江蘇省連云港市贛榆縣贛榆縣海頭高級中學(xué)2015高中化學(xué) 溶液的酸堿性教案 蘇教版選修4

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1、江蘇省連云港市贛榆縣贛榆縣海頭高級中學(xué)2015高中化學(xué) 溶液的酸堿性教案 蘇教版選修4 教學(xué) 課題 專題 單元 第二單元溶液的酸堿性 節(jié)題 第1、2課時溶液的酸堿性 教學(xué)目標 知識與技能 了解溶液pH的定義,能進行pH的簡單計算。 過程與方法 通過實驗聯(lián)想、比較等培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和思維能力 情感態(tài)度 與價值觀 通過溶液PH的測定,何會化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。。 教學(xué)重點 pH的簡單計算 教學(xué)難點 pH的簡單計算 教學(xué)方法 討論法 教 學(xué) 過 程 教師主導(dǎo)活動 學(xué)生主體活動 [知識回顧] 1、 寫出醋酸、一水合氨

2、溶于水和水的電離方程式: CH3COOHCH3COO-+H+ NH3·H2ONH4++OH— H2O H++OH— 2、 水的離子積常數(shù) [完成下表] 溶液酸堿性 c(H+)與c(OH—)關(guān)系 任意溫度 室溫(mol/L) pH值(室溫) 酸性 c(H+)>c(OH—) 小于7 中性 c(H+)=c(OH—) 7 堿性 c(H+)

3、·[OH—]= 10—7=10—14=Kw [閱讀]P67 本質(zhì) 對昭表3—6 大于7顯堿性, 小于7顯酸性 等于7顯中性 教 學(xué) 過 程 教師主導(dǎo)活動 學(xué)生主體活動 取試紙置于表面皿上,用玻璃棒蘸取試液少許,點在試紙上觀察顏色變化,與比色卡,讀出。 [講解] (二)有關(guān)pH的計算 1.溶液簡單混合 V1、V2的一元強酸或強堿 . 2.強酸和強堿混合(發(fā)生中和反應(yīng),忽略體積變化)可能情況有三種: ①若酸和堿恰好中和. 即nH+=nOH—,pH=7. ②若酸過量,求出過量的[H+],再求

4、pH值. ③若堿過量,求出過量的[OH—],求出pOH后求pH值. 特例:若強酸與強堿等體積混合 ①若pH酸+pH堿=14,則完全中和pH=7. ②若pH酸+pH堿>14,則堿過量pH≈pH堿-0.3 ③若pH酸+pH堿<14,則酸過量pH≈pH酸+0.3 [分析] ①呈中性:即pH=7. nH+=nOH— 10—a·V1=10—(14-b)·V2 V1 :V2=10—14+a+b

5、 10n=10a+b-14 n=a+b-14 a+b=14+n ②若呈酸性. 即pH<7 nH+>nOH— 10—a·V1>10—(14-b)·V2 V1 :V2>10—14+a+b 10n>10-14+ a+b a+b<14

6、+n          ?、廴舫蕢A性,即pH>7,同理可知 a+b>14+n 不濕潤 注意:強酸直接由[H+]總求pH值 強堿由[OH—]總求pOH,后再求pH值 (注意)先判斷顯性離子! 了解即可 [練習(xí)] pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按體積比V1 :V2混合.當混合液分別呈中性、酸性、堿性時,且V1 :V2=10n時,a+b分別為多少? 教 學(xué) 過 程 教師主導(dǎo)活動 學(xué)生主體活動 3.關(guān)于酸、堿混合時的定性判斷(常溫

7、) 酸與堿混合時發(fā)生中和反應(yīng),但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的鹽能否水解及水解情況而定,另外酸堿的強弱不同,提供反應(yīng)物的量不同也影響著反應(yīng)后溶液的性質(zhì)。一般酸或堿過量化生成的鹽水解對溶液的酸堿性影響大。 下面把常見的幾種情況分列出來. ①等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸一元強堿溶液等體積混合溶液pH>7(由生成的強堿弱酸鹽水解決定) ②等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與一元弱堿溶液等體積混合后溶液pH<7(由生成的強酸弱堿鹽水解決定) ③等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與強堿溶液等體積混合后溶液pH=7(因生成強酸強堿鹽不水解) 想一想:若酸或堿之一是多元,情況又

8、怎樣? ④當pH=pOH的強酸與強堿溶液以等體積混合后pH=7(與酸、堿的幾元性無關(guān)) ⑤當pH=3的某一元酸溶液與pH=11的一元強堿以等體積混合后pH≤7。(考慮酸有強弱之分,若分弱酸,制反應(yīng)后酸過量) ⑥當pH=3的某一元強酸pH=11的一元堿溶液的以等體積混合后pH≥7(同理⑤,弱堿過量) ⑦將pH=3的酸溶液和pH=11的堿溶液以等體積混合后溶液pH=無法確定. 再想一想:⑤⑥⑦與酸、堿的幾元性有無關(guān)系? 例1.將0.5L0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液與1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并過濾,溶液總體積不變,則所得濾液的pH值與下列選項符合的是_____

9、_____ A.等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值 B.等于0.2mol/L氨水溶液的pH值 C.大于0.3mol/L氨水溶液的pH值 D.小于0.2mol/L氨水溶液的pH值 [解析]:先考慮反應(yīng),寫出反應(yīng)的離子方程式 Fe3+ + 3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+ 1mol 3mol 0.1mol 0.3mol 由此可知氨水過量0.3mol,但體積已為1.5L,此時氨水濃度為C==0.2mol/L 請注意,上反應(yīng)還生成了0.3ml NH4+,但NH3·H2O的電離會產(chǎn)生抑制作用,故后成性沒有0.2ml/L的純氨水強,本題

10、應(yīng)選D. 例2.求下列混合溶液的pH:(1)pH=3和pH=5的兩強酸等體積混合;(2)pH=8和pH=10的兩強堿等體積混合。 分析 酸溶液混合后,H+的物質(zhì)的量等于原來兩酸溶液H+的物質(zhì)的量之和,從而求出[H+]及溶液的pH,堿溶液混合后,OH—的物質(zhì)的量等于原來兩堿溶液OH—的物質(zhì)的量之和,從而求出[OH—],根據(jù)Kw換算出[H+],最后求出溶液的pH。在第(2)題中,切不可直接將兩堿溶液中的H+的物質(zhì)的量相加,不能認為這是混合溶液的H+的總量,否則就會造成很大錯誤。 解:(1)[H+]= =5×10—4mol/L pH=-lg(5×10—

11、4)=3.3 (2)[OH—]= =5×10—5mol/L [H+]==2×10—10mol/L pH=-lg(2×10—10) =9.7 總結(jié):兩種強酸等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值小的加上0.3;兩種強堿等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值大的減去0.3。(2)必須按顯性離子計算。 例3.常溫下有體積為V1L,pH值為m的稀硫酸和體積為V2L、pH值為n的NaOH溶液混合后. (1)如果V1=V2時. ①當m+n=13時,則混合后溶液呈______________性. ②當m+n=15時,則混合后溶液呈_____________

12、_性. (2)如果混合后pH=7時; ①當m+n=14時,則V1 :V2=____________. ②當m+n=13時,則V1 :V2=____________. ③當m+n>14時,則V1 :V2=___________.(填表達表),且V1________V2(填>、<、或== 解析 H2SO4盡管為二元強酸,但當用pH值表示時,與幾元則無關(guān). (1)根據(jù)上文提及的特例,可知 當m+n=13<14,即混合液呈酸性. 當m+n=15>14,即混合液呈堿性,pH>7. (2)若混合后溶液pH=7,即中性. 根據(jù)上文提到,a+b=14+n,可推知 當m+n=14時,則V

13、1 :V2=1 當m+n=13時,則V1 :V2= 當m+n>14時,則nH+=nOH— 10—m·V1=10—(14—n)·V2 V1 :V2=10—14+n+m=10m+n—14 ∵m+n>14,∴V1 :V2>1 即V1>V2 例4.Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取該溶液100mL,持續(xù)通入CO2,當CO2通入0.56L時生成沉淀最多(體積指標準狀況,設(shè)溶液體積不發(fā)生改變),試通過計算回答: (1)Ba(OH)2和NaOH的物質(zhì)的量濃度各為多少? (2)當通入CO2的體積為2.24L時,溶液中各種離子(除H+、OH—)物質(zhì)的量濃度各為多少? 解析:

14、(1)混合液中總[OH—]=1mol/L, n(OH)—=0.1mol當CO2道入0.56L時沉淀最多,此時發(fā)生如下反應(yīng): Ba(OH)2 + CO2===BaCO3↓+H2O 1mol 1mol 0.025mol 0.025mol C[Ba(OH)2]==0.25mol/L n(NaOH)= n(OH—)總-2 n[Ba(OH)2] =0.1-2×0.025=0.05(mol) C(NaOH)==0.5mol/L (2)當n(CO2)=0.1mol時,發(fā)生下列反應(yīng) CO2 + OH— = HCO3—

15、 0.1mol 0.1mol 0.1mol 此時溶液中無沉淀,故[Na+]=0.5mol/L [Ba2+]=0.25mol/L [HCO3—]=1mol/L 小結(jié):溶液中發(fā)生多種反應(yīng)時常用關(guān)系式法、電得失守恒、電荷守恒。 [小結(jié)]能定性判斷溶液的酸堿性,會進行PH的簡單計算。 [作業(yè)]講義 板書計劃 一、溶液的酸堿性 二、溶液PH計算 反饋 PH試紙的使用要講,PH計算只講簡單的。 [課后練習(xí)] 1.下列溶液中,pH最大的是( ) A.pH=4的鹽酸和pH=10的燒堿溶液等體積混合

16、 B.pH=5的鹽酸稀釋1000倍 C.pH=11的燒堿溶液稀釋1000倍 D.pH=11的氨水溶液稀釋1000倍 [講解] pH最大,即溶液堿性最強,氫氧根離子濃度最大,D 2.有pH值都等于4的硝酸和醋酸,均取1mL加水稀釋至amL和bmL,測得稀釋后溶液的pH均為5,則稀釋后溶液的體積( ) A.a(chǎn)=b=100mL B.a(chǎn)=b=1000mL C.a(chǎn)<b D.a(chǎn)>b [講解] pH相等強酸與弱酸,加水稀釋相同倍數(shù),強酸溶液PH變化大。C 3.中和相同體積,相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液時,用去同種

17、濃度的NaOH溶液的體積依次為V1、V2、V3,則V1、V2、V3的大小關(guān)系正確的是( ) A.V1=V2=V3 B.V1=V2<V3 C.V1=V2>V3 D.V1<V2<V3 [講解] 相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液中,硫酸、鹽酸氫離了子濃度相同,酸強濃度較大。 4.等體積混合0.1mol/L鹽酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后,溶液的pH等于( ) A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0 [講解] 氫氧化鋇是二元堿,且過量。B 5.有p

18、H值相等的A、B、C、D四種一元酸的溶液各20ml,與過量鎂充分反應(yīng)后,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量是D>C>B=A.這說明:①D的酸性最強. ②A與B的酸性最強且彼此相當.③原D反應(yīng)后溶液的pH值最大. ④反應(yīng)后原A和B的溶液的pH值最大;⑤反應(yīng)前D的電離程度最大,⑥反應(yīng)前四種酸的電離程度相同,其中正確的是( ) A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥ D.②③ [講解] D,采用排除法。 6.pH值相同、體積相同的鹽酸和醋酸分別與等體積、等濃度的NaOH溶液混合,若醋酸與氫氧化鈉混合后溶液的pH值的7,則鹽酸與氫氧化鈉的混合后溶液的pH值( ) A.>7 B.<7

19、 C.=7 D.無法判斷 [講解] B 7.相同條件下pH=3的鹽酸和pH=3的醋酸: (1)取等體積兩溶液,分別稀釋pH=4時,兩者加水量的關(guān)系是: 前者________后者(填>、<或=,下同=; (2)取等體積的兩溶液,分別加入等物質(zhì)的量的相應(yīng)鈉鹽固體少量,兩溶液的pH大小關(guān)系是:前者_________后者; (3)各取兩溶液VL,分別加入VLpH=11的NaOH,充分反應(yīng)后,兩溶液pH大小關(guān)系是:前者__________后者。 8.某工業(yè)廢水,經(jīng)化驗含游離氯的濃度為0.001mol/L,且此廢水的pH=4,為除去10L此廢水中的游離氯,需加入濃度為

20、0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升?除氯后溶液的pH約為多少? [直擊高考] 1.室溫下,下列溶液等體積混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(06上海) A.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液 B.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鋇溶液 C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氫氧化鈉溶液 D.pH=4的鹽酸和pH=l0的氨水 2.室溫時,將x mL pH=a 的稀NaOH溶液與ymL pH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷,正確的是(06廣東) A.若x=y,且a+b=14,則pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,則pH=7 C.若ax=by,且a+b=13,則pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,則pH>7

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