2018-2019年高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 3.2.1 水的電離 溶液的酸堿性與pH學(xué)案設(shè)計(jì) 新人教版選修4.docx

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第1課時(shí)　水的電離　溶液的酸堿性與pH 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解水的電離、水的電離平衡和水的離子積。 2.了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。 學(xué)習(xí)過程 【復(fù)習(xí)提問】1.什么是強(qiáng)電解質(zhì)?強(qiáng)電解質(zhì)包括哪些物質(zhì)? 2.什么是弱電解質(zhì)?弱電解質(zhì)包括哪些物質(zhì)? 一、水的電離 1.水的電離 【交流研討1】(1)試分析水的電離與其他弱電解質(zhì)的電離有何異同。 (2)寫出水的電離常數(shù)的表達(dá)式: (3)計(jì)算室溫下1L水的物質(zhì)的量。 (4)計(jì)算室溫下水的物質(zhì)的量濃度。 (5)通過以上計(jì)算,你認(rèn)為在一定溫度下,c(H+)與c(OH-)之間有何關(guān)系? 2.水的離子積 【交流研討2】(1)分析下表中的數(shù)據(jù)有何規(guī)律,并解釋之。 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 KW/10-14 0.114 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0 (2)用“=”“>”或“< ”填空: 25℃純水中:c(H+)　　c(OH-)　　1.010-7molL-1 100℃純水中:c(H+)　　c(OH-)　　1.010-7molL-1 3.影響水的離子積大小的因素有哪些? 【當(dāng)堂檢測(cè)1】1.給蒸餾水中滴加少量鹽酸后,下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A.c(H+)c(OH-)乘積不變 B.pH增大了 C.c(OH-)降低了 D.水電離的c(H+)增加了 2.室溫下,把1mL0.1molL-1的H2SO4加水稀釋成2L,在此溶液中由水電離產(chǎn)生的H+,其濃度接近于(　　) A.1.010-4molL-1 B.1.010-8molL-1 C.1.010-11molL-1 D.1.010-10molL-1 【交流研討3】根據(jù)室溫時(shí)水的電離平衡,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析下列問題。 (1)酸或堿的稀溶液的密度與純水相近,1L酸或堿的稀溶液約為1000g,其中水的物質(zhì)的量近似為1000g18.0gmol-1=55.6mol。此時(shí),發(fā)生電離的水是否仍為純水狀態(tài)時(shí)的1.010-7molL-1? (2)比較下列不同條件,c(H+)和c(OH-)的值或變化趨勢(shì)(增加或減少)。 純水 加少量鹽酸 加少量氫氧化鈉 c(H+) c(OH-) c(H+)和c(OH-)大小比較 KW(室溫) 　　(3)酸性溶液是否有OH-存在?堿性溶液中是否有H+存在?試解釋原因。 二、溶液的酸堿性與pH 1.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系(室溫) 中性溶液:c(H+)　　c(OH-)=1.010-7molL-1 酸性溶液:c(H+)　　c(OH-)c(H+)　　1.010-7molL-1c(OH-)　　1.010-7molL-1 堿性溶液:c(H+)　　c(OH-)c(H+)　　1.010-7molL-1c(OH-)　　1.010-7molL-1 【交流研討4】(1)c(H+)>1.010-7molL-1的溶液一定呈酸性嗎?如何判斷溶液的酸堿性? (2)當(dāng)c(H+)或c(OH-)很小時(shí),用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸堿性適不適合? (3)你還知道可以用什么方法表示溶液的酸堿性? 2.pH(室溫) (1)定義: (2)數(shù)值范圍: (3)溶液的酸堿性和pH的關(guān)系: (4)pH的測(cè)定方法: 【當(dāng)堂檢測(cè)2】求0.01molL-1NaOH溶液的pH。 三、pH的應(yīng)用 隨堂檢測(cè) 1.如果25℃時(shí),KW=1.010-14,某溫度下KW=1.010-12。這說明(　　) A.某溫度下的電離常數(shù)較大 B.前者的c(H+)較后者大 C.水的電離過程是一個(gè)放熱過程 D.KW和K電離無直接關(guān)系 2.水的電離過程為H2OH++OH-,在25℃時(shí),水的離子積KW=1.010-14,在35℃時(shí),水的離子積KW(35℃)=2.110-14,則下列敘述正確的是(　　) A.c(H+)隨著溫度的升高而降低 B.35℃時(shí),c(H+)c(OH-)的操作是(　　) A.向水中投入一小塊金屬鈉 B.將水加熱煮沸 C.向水中通入二氧化碳?xì)怏w D.向水中加食鹽晶體 6.向純水中加入少量NaHSO4,在溫度不變時(shí),溶液中(　　) A.c(H+)c(OH-)增大 B.c(H+)減小 C.水中c(H+)與c(OH-)的乘積增大 D.c(OH-)增大 7.將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是(　　) A.水的離子積變大、pH變小、呈酸性 B.水的離子積不變、pH不變、呈中性 C.水的離子積變小、pH變大、呈堿性 D.水的離子積變大、pH變小、呈中性 8.下列說法正確的是(　　) A.強(qiáng)酸的水溶液中不存在OH- B.pH=0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液 C.在溫度不變時(shí),水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同時(shí)增大 D.某溫度下,純水中c(H+)=210-7molL-1,其呈酸性 9.在25℃時(shí),某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1.010-13molL-1,下列有關(guān)該溶液的敘述,正確的是(　　) A.該溶液可能呈酸性 B.該溶液一定呈堿性 C.該溶液的pH一定是1 D.該溶液的pH不可能為13 10.25℃的下列溶液中,堿性最強(qiáng)的是(　　) A.pH=11的溶液 B.c(OH-)=0.12molL-1 C.1L中含有4gNaOH的溶液 D.c(H+)=110-10molL-1的溶液 參考答案 學(xué)習(xí)過程 【復(fù)習(xí)提問】 1.在水溶液中能夠全部電離的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽。 2.在水溶液中部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)。弱電解質(zhì)包括弱酸、弱堿和水。 一、 1.【交流研討1】 (1)不同點(diǎn):水是在“自身”作用下發(fā)生的極微弱的電離。 相同點(diǎn):均是部分電離,存在電離平衡和電離常數(shù)。 (2)K電離=c(H+)c(OH-)c(H2O) (3)n(H2O)=m(H2O)M(H2O)=1L1000gL-118gmol-1=55.6mol (4)c(H2O)=n(H2O)V(H2O)=55.6mol1L=55.6molL-1=常數(shù) (5)已知K電離=c(H+)c(OH-)c(H2O),c(H2O)=常數(shù),可得c(H+)c(OH-)=K電離c(H2O)=常數(shù) 2.【交流研討2】 (1)水的電離是吸熱過程,升高溫度,促進(jìn)水的電離。因此,隨著溫度的升高,水的離子積增大。 (2)=　=　=　> 3.(1)溫度越高,水的電離程度越大,KW越大。(KW只與溫度有關(guān)) (2)酸或堿抑制水的電離,對(duì)KW無影響。 (3)能結(jié)合H+或OH-的物質(zhì)促進(jìn)水的電離,對(duì)KW無影響。 【當(dāng)堂檢測(cè)1】 1.BD　2.D 【交流研討3】 (1)水的電離方程式為H2OH++OH-,加入酸或堿時(shí)增大了c(H+)或c(OH-),抑制了水的電離,從而使發(fā)生電離的水小于1.010-7molL-1。 (2) 純水 加少量鹽酸 加少量氫氧化鈉 c(H+) 1.010-7molL-1 增大 減少 c(OH-) 1.010-7molL-1 減少 增大 c(H+)和c(OH-)大小比較 c(H+)=c(OH-) c(H+)>c(OH-) c(H+)　>　<　<　<　> 【交流研討4】 (1)不一定,利用c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小來判斷溶液的酸堿性。 (2)不適合。 (3)pH 2.(1)pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù),即pH=-lgc(H+)。[當(dāng)溶液中c(H+)或c(OH-)大于1molL-1時(shí),不用pH表示溶液的酸堿性。] (2)pH在0~14之間。 (3)中性溶液:c(H+)=1.010-7molL-1　　pH=7 酸性溶液:c(H+)>1.010-7molL-1 pH<7 堿性溶液:c(H+)<1.010-7molL-1 pH>7 (4)利用pH試紙和pH計(jì)測(cè)溶液pH。 【當(dāng)堂檢測(cè)2】 解:c(OH-)=0.01molL-1 c(H+)=KWc(OH-)=10-12molL-1 pH=-lgc(H+)=-lg10-12=12 三、 1.人體健康調(diào)節(jié):如洗發(fā)時(shí)人們用的護(hù)發(fā)素主要功能是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度。 2.環(huán)保治理污水:酸性廢水可投加堿性廢渣或通過堿性濾料層過濾使之中和,堿性廢水可投加酸性廢水或利用煙道氣中和。 3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)節(jié):控制作物適宜生長(zhǎng)的土壤的pH,提高作物的產(chǎn)量(參考課本表3-3)。 4.在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中,溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。 隨堂檢測(cè) 1.A　2.D　3.A　4.A　5.C　6.A　7.D　8.C　9.A　10.B