水的幼兒園教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-06高二化學(xué)水的電離和溶液的pH教案2。
高二化學(xué)3.2《水的電離和溶液的pH》大綱人教版
[復(fù)習(xí)提問(wèn)]常溫下,溶液中的c(H+)和c(OH-)有什么關(guān)系?
[生]乘積等于1×10-14
[師]溶液的酸堿性由什么決定?
[生]由H+和OH-濃度的相對(duì)大小決定。
[引入新課]既然溶液中H+和OH-濃度的乘積為一常數(shù),那么只要我們知道溶液中的H+或OH-濃度,就會(huì)知道溶液顯酸性還是顯堿性,如某溶液中H+濃度為1×10-9molL-1,我們一看就知道該溶液顯堿性,但對(duì)于很稀的溶液,離子濃度小,用H+或OH-濃度來(lái)表示其酸堿性很不方便,因此,在化學(xué)上常用pH來(lái)表示溶液的酸堿性,我們這節(jié)課就學(xué)習(xí)pH的有關(guān)計(jì)算。
[板書]2.溶液的pH
[師]我們已經(jīng)知道,pH=7時(shí)溶液呈中性,pH>7溶液顯堿性,pH<7溶液顯酸性,那么pH與溶液中H+濃度有何關(guān)系呢?規(guī)定,溶液的pH等于H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。
[板書]pH=-lg{c(H+)}
[講述并板書]若某溶液c(H+)=m×10-nmolL-1,那么,該溶液的pH=n-lgm
[師]請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)pH的計(jì)算方法填寫下表。
[投影]
c(H+)molL-110010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14
PH
酸堿性
[學(xué)生填完后,指定學(xué)生匯報(bào)結(jié)果,最后得出下列結(jié)論]
c(H+)molL-110010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14
PH0[1234567891011121314
酸堿性
—————酸性減弱中性—————堿性增強(qiáng)
[問(wèn)]在上表中,c(H+)=10-3molL-1的溶液中c(OH-)等于多少?
[生]10-11molL-1
[師]你是怎樣求出來(lái)的?
[生]用水的離子積除以c(H+)。
[師]請(qǐng)同學(xué)們做以下練習(xí)。
[投影]1.求0.05molL-1的H2SO4溶液的pH。
2.求0.5molL-1的Ba(OH)2溶液的H+濃度及pH
[指定兩個(gè)學(xué)生板演]
答案:1.pH=12.c(H+)==10-14(molL-1),pH=14
[師]如果我們已知某溶液的pH,怎樣求該溶液的H+或OH-濃度呢?下面我們看一道題。
[投影][例]:計(jì)算pH=2的H2SO4溶液中濃度及溶液中OH-濃度。
[問(wèn)]根據(jù)pH的計(jì)算公式,可推出由pH計(jì)算溶液H+濃度的公式嗎?
[學(xué)生回答教師板書]c(H+)=10-pH
[師]下面我們來(lái)算一下這道題。
[副板書]解:c(H+)=10-2molL-1
[以下師生邊分析邊板書]
因?yàn)?molH2SO4電離出2molH+,所以c(H2SO4)=c(H+)=0.5×10-2molL-1=5×10-3molL-1
因?yàn)閏(OH-)=,所以c(OH-)=
[師]請(qǐng)同學(xué)們自己完成以下練習(xí):
[投影]求pH=9的NaOH溶液中的c(OH-)及由水電離出的c(OH-)水。
答案c(OH-)=10-5molL-1c(OH-)水=10-9molL-1
[問(wèn)題探究]已知100℃時(shí),純水的離子積為1×10-12,此時(shí)純水的pH等于多少?呈酸性嗎?為什么?
[學(xué)生討論得出答案]此時(shí)純水中的但并不呈酸性,而是中性,。因?yàn)榇藭r(shí)水中的c(H+)=c(OH-)=10-6molL-1,和H+和OH-的濃度相等,所以水仍是中性的
[師]那么請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下,100℃時(shí),pH=7的溶液是酸性還是堿性的?
[生]因?yàn)?00℃時(shí),pH=6的溶液是中性的,pH6的溶液中,c(OH-)c(OH+),因而pH=7的溶液堿性的.
[總結(jié)]從這個(gè)問(wèn)題我們可以看出,只有在常溫下,才能說(shuō)pH=7的溶液顯中性,溫度改變時(shí),中性溶液的pH可能大于7,也可能小于7。
[師]下面我們看一看溶液在稀釋時(shí)pH有何變化。
[板書]①溶液稀釋后pH的計(jì)算
[投影]1.常溫下,取0.1mL0.5molL-1的硫酸,稀釋成100mL的溶液,求稀釋后溶液的pH。
[師]請(qǐng)同學(xué)們先求一下稀釋前溶液的pH。
[學(xué)生計(jì)算后回答]pH=0。
[師]稀釋后H+的物質(zhì)的量是否改變?
[生]不變。
[師]請(qǐng)同學(xué)們算一下稀釋后溶液的pH。
[一個(gè)學(xué)生板演]
c(H+)==1×10-3molL-1
pH=-lg1×10-3=3
[師]堿稀釋后如何求溶液的pH呢?下面我們?cè)僮鲆坏李}。
[投影]2.pH=13的NaOH溶液稀釋1000倍,求稀釋后溶液的pH。
[師]pH=13的NaOH溶液中c(H+)和c(OH-)分別為多少?
[生]c(H+)為10-13molL-1,c(OH-)為10-1molL-1。
[師]NaOH溶液中的H+來(lái)源于什么?OH-主要來(lái)源于什么?
[生]H+來(lái)自水的電離,而OH-主要來(lái)自NaOH的電離。
[講述]NaOH溶液稀釋時(shí),由于水的電離平衡發(fā)生移動(dòng),所以溶液中H+的物質(zhì)的量也有很大變化,但由NaOH電離出的OH-的物質(zhì)的量是不變的,所以稀釋時(shí)溶液中OH-的物質(zhì)的量幾乎不變(由水電離出的OH-可忽略不計(jì))。在計(jì)算堿溶液稀釋后的pH時(shí),必須先求出稀釋后溶液中的OH-濃度,再求出H+,然后再求溶液的pH。下面我們做一下第2題。[以下邊分析邊板書]
解:pH=13的NaOH溶液中c(OH-)==10-1molL-1,稀釋1000倍后,c(OH-)==10-4molL-1,所以c(H+)==10-10molL-1
pH=-lg10-10=10
[投影練習(xí)]
1.常溫下,將0.05mL1molL-1的鹽酸滴加到50mL純水中,求此溶液的pH。
2.pH=10的NaOH加水稀釋至原來(lái)的100倍,求稀釋后溶液的pH。
答案:1.pH=32.pH=8
[師]如將pH為5的HCl溶液稀釋1000倍,溶液的pH為多少?
[生甲]pH=8
[生乙]pH接近于7但比7小。
[師]酸稀釋后可能變成堿嗎?
[生]不能。
[師]所以甲的回答是錯(cuò)誤的。[講述]在上述的幾道題中,實(shí)際上我們都忽略了水的電離。但當(dāng)溶液很稀,由溶質(zhì)電離出的H+或OH-濃度接近10-7molL-1時(shí),水的電離是不能忽略的,忽略水的電離,會(huì)引起很大誤差。下面我們共同計(jì)算pH=5的HCl溶液稀釋1000倍后的pH.
[副板書]
解:設(shè)pH=5的HCl取1體積,水取999體積。
則稀釋后:c(H+)=≈1.1×10-7molL-1
pH=7-lg1.1<7
[師]同學(xué)們從以上的幾道例題可以找出溶液稀釋時(shí)pH的計(jì)算規(guī)律嗎?
[學(xué)生討論后回答,教師總結(jié)并板書]
a.pH=n的強(qiáng)酸稀釋10m倍,稀釋后pH=n+m;
b.pH=n的強(qiáng)堿稀釋10m倍,稀釋后pH=n-m;
c.若按上述公式算出的pH改變了溶液本身的性質(zhì),則稀釋后pH一定接近7,酸略小于7,堿略大于7。
[師]下面我們?cè)儆懻撊芤夯旌蠒r(shí)pH的計(jì)算方法。
[板書]②溶液混合后pH的計(jì)算
[投影]1.將pH=8和pH=10的兩種NaOH溶液等體積混合后,溶液中c(H+)最接近()
A.×(10-8+10-10)molL-1
B.(10-8+10-10)molL-1
C.(1×10-4+5×10-10)molL-1
D.2×10-10molL-1
[分析]兩種性質(zhì)相同的溶液混合后,所得溶液的濃度可根據(jù)溶質(zhì)和溶液體積分別相加后,再重新求解,要求堿溶液的pH,必須先求混合液OH-濃度。
[副板書]解:因?yàn)閜H=8,所以c(H+)=10-8molL-1
則c(OH-)==10-6molL-1
又因?yàn)閜H=10,所以c(H+)=10-10molL-1
則c(OH-)==10-4molL-1
等體積混合后:
c(OH-)=≈×10-4molL-所以c(H+)==2×10-10molL-1
所以答案為D。
[投影]2.常溫下,pH=4的HCl和pH=10的NaOH等體積混合,求混合液的pH。
[啟發(fā)學(xué)生思考]酸的c(H+)和堿的c(OH-)分別為多少?鹽酸和NaOH以等物質(zhì)的量反應(yīng)后生成什么?
[結(jié)論]混合液pH=7。
[師]請(qǐng)同學(xué)們討論一下pH=5的鹽酸和pH=10的NaOH等體積混合溶液顯什么性?
pH=3的鹽酸與pH=10的NaOH等體積混合后溶液顯什么性?你從中可找到什么規(guī)律?
[學(xué)生討論后回答,教師總結(jié)并板書]
強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等體積混合jab88.Com
[講述]我們這節(jié)課主要學(xué)習(xí)了pH的計(jì)算方法,從pH的取值范圍我們可以看出,當(dāng)H+或OH-濃度大于1molL-1時(shí),用pH表示溶液酸堿性并不簡(jiǎn)便,此時(shí)pH會(huì)出現(xiàn)負(fù)值,因此,對(duì)于c(H+)或c(OH-)大于1molL-1的溶液,直接用H+或OH-濃度來(lái)表示溶液的酸堿性。
我們這節(jié)課學(xué)習(xí)的溶液的pH與生產(chǎn)、生活有著密切的聯(lián)系,是綜合科目考試的熱點(diǎn),下面請(qǐng)同學(xué)們討論以下兩題:
[投影]1.人體血液的pH保持在7.35~7.45,適量的CO2可維持這個(gè)pH變化范圍,可用以下化學(xué)方程式表示:H2O+CO2H2CO3H++HCO。又知人體呼出的氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)約5%。下列說(shuō)法正確的是()
A.太快而且太深的呼吸可以導(dǎo)致堿中毒。(pH過(guò)高)
B.太快而且太深的呼吸可導(dǎo)致酸中毒。(pH過(guò)低)
C.太淺的呼吸可導(dǎo)致酸中毒。(pH過(guò)低)
D.太淺的呼吸可導(dǎo)致堿中毒。(pH過(guò)高)
答案:AC
2.生物上經(jīng)常提到緩沖溶液,向緩沖溶液中加少量酸或少量堿,pH幾乎不變。舉例說(shuō)明生物上常見的緩沖溶液加酸或加堿時(shí)pH幾乎不變的原因。
答案:常見的緩沖溶液:①Na2CO3與NaHCO3②NaH2PO4與Na2HPO4③NH4Cl與NH3H2O等。
以NH4Cl與NH3H2O為例說(shuō)明:在NH4Cl與NH3H2O的混合溶液中,NH4Cl====NH+Cl-,NH3H2ONH+OH-,加酸時(shí)NH3H2O電離出的OH-中和了加進(jìn)去的H+,使NH3H2O電離平衡正向移動(dòng),溶液pH幾乎不變。加堿時(shí),溶液中的NH與OH-結(jié)合,生成NH3H2O,使溶液pH幾乎不變。
[布置作業(yè)]課本習(xí)題二三、2
●板書設(shè)計(jì)
2.溶液的pH
pH=-lg{c(H+)}
若c(H+)=m×10-nmolL-1,則pH=n-lgm
①溶液稀釋后pH的計(jì)算
a.pH=n的強(qiáng)酸稀釋10m倍,稀釋后pH=n+m;
b.pH=n的強(qiáng)堿稀釋10m倍,稀釋后pH=n-m;
c.若按上述公式算出的pH改變了溶液本身的性質(zhì),則稀釋后pH一定接近7,酸略小于7,堿略大于7。
②溶液混合后pH的計(jì)算
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等體積混合
●教學(xué)說(shuō)明
本節(jié)的重點(diǎn)是溶液pH的計(jì)算,但在給出pH的計(jì)算公式之后,求出H+濃度,再代入公式求pH學(xué)生是很容易掌握的。本節(jié)課在教學(xué)中通過(guò)典型例題和練習(xí),在使學(xué)生掌握pH的簡(jiǎn)單計(jì)算的同時(shí)理解以下幾個(gè)問(wèn)題:①pH≠7的溶液不一定不是中性的;②要計(jì)算堿的混合液的pH,必須先求OH-濃度,再求H+濃度,最后再求pH;③溶液稀釋,混合時(shí)pH的計(jì)算規(guī)律。從而使學(xué)生從更深更廣的角度認(rèn)識(shí)pH。
參考練習(xí)
1.某溶液在25℃時(shí)由水電離出的H+的濃度為1×10-12molL-1,下列說(shuō)法正確的是()
A.HCO、HS-、HPO等離子在該溶液中不能大量共存
B.該溶液的pH可能為2
C.向該溶液中加入鋁片后,一定能生成H2
D.若該溶液中的溶質(zhì)只有一種,它一定是酸或者是堿
解答提示:“由水分子電離出的H+濃度為1×10-12molL-1,這是水的電離平衡被抑制的結(jié)果。抑制水電離的物質(zhì),可能是NaOH等堿,也可能是HCl等非強(qiáng)氧化性酸,還可能是HNO3這樣的強(qiáng)氧化性酸,另外也可能是NaHSO4這樣的鹽。”
答案:AB
2.25℃,NaOH溶液pH為a,某酸溶液pH為b,a+b=14,a≥11,將兩種溶液按等體積混合,下列說(shuō)法中正確的是()
A.混合溶液的pH必定為7
B.混合溶液pH≤7
C.向混合溶液中加入Cl2溶液,可能生成Mg(OH)2沉淀
D.混合溶液中可能有兩種溶液
解答提示:酸溶液中的酸可能是強(qiáng)酸,也可能是弱酸
答案:BD[
3.在25℃時(shí),若10體積的強(qiáng)酸溶液與1體積的強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前,該強(qiáng)酸溶液的pH與強(qiáng)堿溶液的pH之和應(yīng)滿足的關(guān)系是()
答案:pH酸+pH堿=15
相關(guān)知識(shí)
高二化學(xué)教案:《水的電離和溶液的pH值》教學(xué)設(shè)計(jì)
老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,是認(rèn)真規(guī)劃好自己教案課件的時(shí)候了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計(jì)劃,我們的工作會(huì)變得更加順利!那么到底適合教案課件的范文有哪些?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高二化學(xué)教案:《水的電離和溶液的pH值》教學(xué)設(shè)計(jì),僅供參考,希望能為您提供參考!
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
了解水的電離和水的離子積;
了解溶液的酸堿性和pH值的關(guān)系
掌握有關(guān)pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力及知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
通過(guò)酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響的討論,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電離理論,獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
通過(guò)pH的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。
情感目標(biāo)
對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一及事物間相互聯(lián)系與相互制約的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)的第一部分重點(diǎn)介紹水的電離和水的離子積常數(shù),是對(duì)上一節(jié)電離平衡的具體應(yīng)用,同時(shí)又為接下來(lái)學(xué)習(xí)溶液酸堿性作必要的準(zhǔn)備。一開始,教材根據(jù)水有微弱導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說(shuō)明水是極弱的電解質(zhì),突出了化學(xué)研究以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的原則。然后,應(yīng)用電離平衡理論,用電離平衡常數(shù)推導(dǎo)出水的離子積常數(shù),使水的離子積常數(shù)的概念有了充分的理論依據(jù),也反映了兩個(gè)常數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,便于學(xué)生理解溫度、濃度等外界條件對(duì)水的離子積常數(shù)的影響。
本節(jié)的第二部分為溶液的酸堿性和pH。教材首先指出常溫下即便是在稀溶液中,水的離子積仍然是一個(gè)常數(shù),由此進(jìn)一步說(shuō)明c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小是決定溶液的酸堿性的根本原因。在具體分析了溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH-)的關(guān)系之后,結(jié)合實(shí)際說(shuō)明了引入pH的必要性,這也為后面討論pH的范圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達(dá)式之后,教材隨即介紹了pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,并在分析計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上討論了溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,最后強(qiáng)調(diào)了pH的應(yīng)用范圍。
從教材編排的看,整節(jié)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn),成為一個(gè)前后緊密聯(lián)系的整體。
教材還安排了“資料”和“閱讀”,這不僅可以豐富學(xué)生的知識(shí),更有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
還應(yīng)注意的是,根據(jù)新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),教材將“pH值”改稱為“pH”。教學(xué)中要以教材為準(zhǔn),不可讀錯(cuò)。
教法建議
遷移電離平衡理論學(xué)習(xí)水的電離??梢蕴岢鲞@樣的問(wèn)題“實(shí)驗(yàn)證明水也有極弱的導(dǎo)電性,試分析水導(dǎo)電的原因”,以問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考,由學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)的電離理論得出“水是極弱的電解質(zhì),純水中存在水的電離平衡”的結(jié)論。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),利用化學(xué)平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積常數(shù),可以在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成;對(duì)于學(xué)生層次較低的班級(jí),可以以教師為主進(jìn)行推導(dǎo)。
推導(dǎo)水的離子積常數(shù),目的在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)水的離子積常數(shù)與水的電離平衡常數(shù)之間的聯(lián)系,更好地理解水的離子積常數(shù)只隨溫度變化而變化的原因。教學(xué)中切不可把重點(diǎn)放在使學(xué)生掌握水的離子積常數(shù)的推導(dǎo)方法上。
可以利用電腦動(dòng)畫,演示水的電離過(guò)程,增強(qiáng)直觀性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,并激發(fā)學(xué)生興趣,鞏固所學(xué)知識(shí)。
討論溶液的酸堿性時(shí),應(yīng)先讓學(xué)生分析酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響,分析水中加入酸或堿后c(H+)和c(OH-)的變化。再根據(jù)KW = K·c(H2O) ,說(shuō)明對(duì)于稀溶液而言,c(H2O)也可看作常數(shù)。因此,只要溫度一定,無(wú)論是純水還是稀溶液在KW都為常數(shù),或者說(shuō)c(H+) 和c(OH-)的乘積都是定值。進(jìn)而得出水溶液的酸堿性是由c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小所決定的結(jié)論,并具體說(shuō)明二者之間的關(guān)系。
關(guān)于pH的教學(xué)可以分以下幾步進(jìn)行。先說(shuō)明引入pH的意義,再給出計(jì)算式,介紹有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,最后總結(jié)溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)pH的使用范圍。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),可以讓學(xué)生通過(guò)討論來(lái)確定pH的使用范圍。
可安排學(xué)生課下閱讀課后的“資料”和“閱讀”材料,開闊視野,增長(zhǎng)知識(shí)。
水的電離和溶液的pH
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《水的電離和溶液的pH》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
第二課時(shí)教學(xué)目的:1、了解指示劑的變色范圍,學(xué)會(huì)用pH試紙測(cè)定溶液的pH值
2、初步學(xué)會(huì)計(jì)算酸堿的pH值以及氫離子濃度和pH值的互算
3、掌握pH相同的強(qiáng)酸與弱酸的幾個(gè)規(guī)律
教學(xué)重點(diǎn):有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算
教學(xué)難點(diǎn):熟練掌握有關(guān)pH的計(jì)算
教學(xué)過(guò)程:
復(fù)習(xí)提問(wèn):
①什么叫水的離子積?影響水的離子積因素?溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH—)及pH的關(guān)系?溶液pH的計(jì)算?求0.1mol/L鹽酸溶液中的[OH-]?(25℃)求0.1mol/LnaOH溶液中[H+]?
②關(guān)于pH相同的酸(含強(qiáng)酸和弱酸)
(1)溶液中c(H+)相等(填“相等”或“不等”)。
(2)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量的濃度:強(qiáng)酸弱酸(填“”或“”)。
(3)耗堿規(guī)律:pH和溶液體積均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH與堿完全反應(yīng)時(shí),消耗堿物質(zhì)的量最多的是CH3COOH。
(4)稀釋規(guī)律:分別加水稀釋m倍時(shí),溶液的物質(zhì)的量的濃度均變?yōu)樵瓉?lái)的1/m,強(qiáng)酸中c(H+)變?yōu)樵瓉?lái)的1/m,但弱酸中c(H+)減小小于(填“大于”或“小于”)m倍,故稀釋后弱酸酸性強(qiáng)于強(qiáng)酸。
③pH的有關(guān)計(jì)算:
(1)求酸或堿溶液的pHa先判斷溶液的酸堿性
(2)求強(qiáng)酸或強(qiáng)堿稀釋后的pHb若為酸性,先求出c(H+)后
(3)求混合溶液的pH由pH=-lg{c(H+)}求pH
①兩種強(qiáng)酸(堿)混合若為堿性,先求c(OH—)后
②強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合由Kw=c(H+)c(OH—)
(4)pH+pOH=14求c(H+),再求pH
板書:三、有關(guān)溶液pH的計(jì)算
(一)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿自相或互相混合(體積變化忽略不計(jì))
(1)酸I+酸II[H+]=
(2)堿I+堿II[OH-]=
(3)酸I+堿II
完全中和:[H+]=[OH-]=1mol/L
酸過(guò)量:[H+]=
堿過(guò)量:[OH-]=
(二)溶液酸堿性pH計(jì)算經(jīng)驗(yàn)規(guī)律
(1)兩強(qiáng)酸等體積混合混合后的pH=小的+0.3
(2)兩強(qiáng)堿等體積混合混合后的pH=大的—0.3
(3)當(dāng)按所給反應(yīng)物質(zhì)的量之比計(jì)算時(shí),酸堿不論強(qiáng)弱,誰(shuí)大誰(shuí)過(guò)剩,溶液呈誰(shuí)性。
(4)酸堿等體積混合①pH=2某酸與pH=12某堿混合pH難定②pH=4某酸與pH=10NaOH混合pH≤7③pH=4H2SO4與pH=10某堿混合pH≥7④0.01mol/LpH=2一元酸與0.1mol/LpH=12一元堿混合pH=7
(5)pH減小一個(gè)單位,[H+]擴(kuò)大為原來(lái)的10倍。PH增大2個(gè)單位,[H+]減為原來(lái)的1/100
(6)稀釋規(guī)律:分別加水稀釋m倍時(shí),溶液的物質(zhì)的量的濃度均變?yōu)樵瓉?lái)的1/m,強(qiáng)酸中c(H+)變?yōu)樵瓉?lái)的1/m,但弱酸中c(H+)減小小于m倍,故稀釋后弱酸酸性強(qiáng)于強(qiáng)酸。
例1、求下列溶液的pH:
(1)某H2SO4溶液的濃度是0005mol/L①求此溶液的pH②用水稀釋到原來(lái)體積的100倍
③再繼續(xù)稀釋至104倍
(2)pH=3的鹽酸與pH=5的硫酸等體積混合
(3)pH=10和pH=12的兩種NaOH溶液等體積混合
(4)pH=12的NaOH和pH=4的HCl等體積混合
解析:(1)①c(H+)=0005mol/L×2=001mol/L,pH=-lg10-2=2
②c(H+)=001mol/L÷100=10-4mol/L,pH=-lg10-4=4
③pH=7(強(qiáng)調(diào)酸稀釋后不會(huì)變成堿?。?br> (2)c(H+)==5×10-4,pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=33
(強(qiáng)調(diào)10-3是10-5的100倍,所以10-5可以忽略不計(jì))
(3)因?yàn)槿芤撼蕢A性c(OH—)==5×10-3c(H+)==2×10-12
pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=117
(4)NaOH中c(OH—)=10-2mol/LHCl中c(H+)=10-4mol/L二者等體積反應(yīng),堿過(guò)量,反應(yīng)后溶液呈堿性。所以反應(yīng)后c(OH—)==5×10-3c(H+)==2×10-12pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=117
例2、某溫度下純水的C(H+)=2.0╳10—7mol/L,則此時(shí)C(OH)為多少?若溫度不變,滴入稀H2SO4,使C(H+)=5.0╳10—4mol/L,則由水電離產(chǎn)生的C(H+)為多少?
答案:;。
例3、常溫下,將pH的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液中氫離子濃度最接近(D)A.B.
C.D.
例4、pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合,所得溶液的pH=11,則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是
A、11:1B、9:1C、1:11D、1:9
答案:D
例5、常溫時(shí)某溶液中,測(cè)得由水電離出的C(H+)為10-11mol/L,則對(duì)此溶液的下列敘述中,正確的是(CD)
A、一定是酸溶液B、一定是堿溶液C、可能是pH=3的酸溶液D、可能是pH=11的堿溶液
例6、將pH=5的鹽酸溶液稀釋1000倍后,溶液的pH為(C)
A、等于8B、等于7C、接近7又小于7D、大于7而小于8
例7、有PH相等的鹽酸和醋酸(),如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法證明。
解析:經(jīng)分析可知一為強(qiáng)酸(鹽酸),強(qiáng)電解質(zhì),另一為弱酸(醋酸),弱電解質(zhì)。利用二者在電離過(guò)程中的區(qū)別,可用稀釋相同倍數(shù)后測(cè)pH的方法進(jìn)行鑒別。
答案:取相同體積的兩種酸,加水稀釋10倍,用玻璃棒分別蘸取稀釋后兩種酸,點(diǎn)在PH試紙上,稍后與比色卡比較,其中PH較小的為醋酸,另一為鹽酸。
練習(xí):
1.在250C某稀溶液中,由水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-13mol/L,下列有關(guān)溶液的敘述正確的是(CD)
A.該溶液一定呈酸性B.該溶液一定呈堿性
C.該溶液的pH可能約為1D.該溶液的pH可能約為13
2.250C時(shí),10體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前,該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系是什么?(pH酸+pH堿=15)
3.在800C時(shí),純水的pH小于7,為什么?(因?yàn)樗碾婋x過(guò)程是吸熱過(guò)程,所以升高溫度,平衡右移,使c(H+)=c(OH—)10—7mol/L,所以pH小于7)
4.pH=4的鹽酸用水稀釋100倍、1000倍、10000倍,pH值各為多少?
5.在0.01mol/LHCl中,由水電離出來(lái)的[H+]為多少?
6.某溶液中由水電離產(chǎn)生的[H+]=1╳10—10mol/L,則該溶液的pH值可能是?
7.某鹽酸中1╳10—xmol/L,某氨水的pH為y,已知:x+y=14,且y11,將上述兩溶液分別取等體積,充分混合后,所的溶液中各離子濃度由大到小的順序是?
8.pH=5的強(qiáng)酸與pH=11的強(qiáng)堿溶液混合至pH=7,求酸堿的體積比?
課堂練習(xí)1:
1.室溫下,在pH=12的某溶液中,由水電離出來(lái)的c(OH-)為()。
(A)1.0×10-7molL-1(B)1.0×10-6molL-1(C)1.0×10-2molL-1(D)1.0×10-12molL-1
2.25℃時(shí),某溶液中,由水電離出的c(H+)=1×10-12molL-1,則該溶液的pH可能是()。
(A)12(B)7(C)6(D)2
3.純水在25℃和80℃時(shí)的氫離子濃度,前者和后者的關(guān)系是()。
(A)前者大(B)相等(C)前者?。―)不能肯定
4.某溫度下,重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.6×10-15若用定義pH一樣來(lái)規(guī)定pD=-lg[D+],則在該溫度下,下列敘述正確的是()。
(A)純凈的重水中,pD=7(B)1L溶解有0.01molDC1的重水溶液,其pD=2
(C)1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=12
(D)純凈的重水中,[D+][OD-]1.0×10-14
5.給蒸餾水中滴入少量鹽酸后,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()。
(A)[H+][OH-]乘積不變(B)pH增大了(C)[OH-]降低了(D)水電離出的[H+]增加了
6.常溫下,下列溶液中酸性最弱的是()。
A)pH=4(B)[H+]=1×10-3molL-1(C)[OH-]=1×10-11molL-1(D)[H+][OH-]=1×10-14
7.某酸溶液的pH=3,則該酸溶液的物質(zhì)的量濃度為()。
(A)一定大于0.001molL-1(B)一定等于0.001molL-1
(C)一定小于0.001molL-1(D)以上說(shuō)法均欠妥
8.常溫下,某溶液中水的電離度a=10-10/55.5(%),該溶液的pH可能是()。
(A)12(B)10(C)4(D)3
9.在室溫下,等體積的酸和堿的溶液混合后,pH一定少于7的是()。
(A)pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液(B)pH=3的鹽酸跟pH=11的氨水
(C)pH=3硫酸跟pH=11的氫氧化鈉溶液(D)pH=3的醋酸跟pH=11的氫氧化鋇溶液
10.下列敘述中,正確的是()。
(A)中和10mL0.1molL-1醋酸與中和100mL0.01molL-1的醋酸所需同種堿溶液的量不同
(B)等體積pH=3的酸溶液pH=11的堿溶液相混合后,溶液的pH=7
(C)體積相等,pH相等的鹽酸和硫酸溶液中,H+離子的物質(zhì)的量相等
(D)pH=3的甲酸溶液的[H+]與pH=11的氨水溶液的[OH-]相等
11.今有a鹽酸b硫酸c醋酸三種酸:
(1)在同體積,同pH的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積由大到小的順序是_________________。
(2)在同體積、同濃度的三種酸中,分別加入足量的碳酸鈉粉末,在相同條件下產(chǎn)生CO2的體積由大到小的順序是_________________。
(3)物質(zhì)的量濃度為0.1molL-1的三種酸溶液的pH由大到小的順序是___________;如果取等體積的0.1molL-1的三種酸溶液,用0.1molL-1的NaOH溶液中和,當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí),消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是______________(以上均用酸的序號(hào)填寫)。
12.在25℃時(shí),有pH=a的鹽酸和pH=b的苛性鈉溶液,現(xiàn)取VamL鹽酸用該苛性鈉溶液中和,需VbmL苛性鈉溶液。若a+b=13,則Va/Vb=____________。
13.將pH=3的弱酸溶液稀釋100倍,該溶液的pH范圍為:__________________。
課堂練習(xí)1答案:1CD,2AD,3C,4B,5BD,6D,7D,8AC,9D,10CD。11.(1)cb=a。(2)ba=c。(3)cab。bc=a。12.1:10。13.3pH5。
課堂練習(xí)2:
1.將pH為5的硫酸溶液稀釋500倍,稀釋后溶液中c(SO42—和c(H+)之比約為()。
(A)1:1(B)1:2(C)1:10(D)10:1
2.向VmLBaCl2溶液中加入一定體積的0.05mol/L硫酸溶液,兩者恰好完全反應(yīng),且反應(yīng)后溶液的pH為3.0。則原BaCl2溶液的物質(zhì)的量濃度為()。
(A)5.05×10-4molL-1(B)5.05×10-3molL-1(C)1.01×10-4molL-1(D)1.01×10-3molL-1
3.在一定溫度下,將pH=3的硫酸溶液與pH=9的氨水等體積混合后,恰好完全反應(yīng),則在該溫度下NH3H2O的電離度為()。
(A)2%(B)1%(C)0.5%(D)0.01%
4.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下,平均每n個(gè)水分子中只有1個(gè)水分子發(fā)生電離,則n值是()。
(A)1×10-14(B)55.6×107(C)107(D)55.6
5.下列敘述中正確的是()。
(A)使甲基橙試液變黃色的溶液一定是堿性溶液(B)使酚酞試液變紅色的溶液一定是堿性溶液
(C)使甲基橙試液變紅色的溶液一定是酸性溶液
(D)使紫色石蕊試液不變色的溶液一定是中性溶液
6.下列試紙使用時(shí),不宜先用水潤(rùn)濕的是()。
(A)pH試紙(B)紅色石蕊試紙(C)淀粉碘化鉀試紙(D)藍(lán)色石蕊試紙
7.將質(zhì)量百分比濃度為a%、物質(zhì)的量濃度為c1molL-1的稀硫酸蒸發(fā)掉一定量的水,使之質(zhì)量百分比濃度為2a%,物質(zhì)的量濃度為c2molL-1,則c1和c2的關(guān)系是()。
(A)c2=2c1(B)c22c1(C)c22c1(D)c1=2c2
8.從植物花中提取一種有機(jī)物,可用簡(jiǎn)化式HIn表示,在水溶液中因存在下列電離平衡,故可作酸堿指示劑:HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色)。在該水溶液中加入下列物質(zhì),能使指示劑顯黃色的是()。
(A)鹽酸(B)碳酸鈉溶液(C)硫酸氫鈉溶液(D)過(guò)氧化鈉
9.已知多元弱酸在水溶液中的電離是分步進(jìn)行的,且第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離程度,第二步電離程度遠(yuǎn)大于第三步電離程度………今有HA、H2B、H3C三種一元、二元、三元弱酸,根據(jù)“較強(qiáng)酸+較弱酸鹽=較強(qiáng)酸鹽+較弱酸”的反應(yīng)規(guī)律,它們之間能發(fā)生下列反應(yīng):
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
回答下列問(wèn)題:
(1)相同條件下,HA、H2B、H3C三種酸中酸性最強(qiáng)的是_______。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6種離子中,最易結(jié)合質(zhì)子的是___,最難結(jié)合質(zhì)子的是___。
(3)判斷下列反應(yīng)的離子方程式中正確的是(填寫標(biāo)號(hào))_______。
(A)H3C+3A-=3HA+C3-(B)HB-+A-=HA+B2-(C)H3C+B2-=HB-+H2C-
(4)完成下列反應(yīng)的離子方程式:
(A)H3C+OH-(過(guò)量)=_______________。(B)(過(guò)量)+C3-=________________。
10.250mLpH=12的某一元強(qiáng)堿(MOH)溶液與250mL0.025molL-1的硫酸溶液相混合,假設(shè)混合后液體體積為500mL。試求:(1)混合液的pH;
(2)若原250mL一元強(qiáng)堿中含溶質(zhì)0.1g,則M的相對(duì)原子質(zhì)量為多少?
(3)若給混合液中分別滴入幾滴甲基橙、無(wú)色酚酞、紫色石蕊試液,則溶液的顏色分別是什么?
11.在25℃時(shí),有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液,取VaL該鹽酸,同該NaOH溶液中和,需VbLNaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,則Va:Vb=____________(填數(shù)字)。
(2)若a+b=13,則Va:Vb=____________(填數(shù)字)。
(3)若a+b14,則Va:Vb=_____________(填表達(dá)式),且Va_________Vb(填:、、=)(題中a≤6、b≥8)。
課堂練習(xí)2答案:1C,2A,3B,4B,5BC,6A,7B,8B。9.(1)H2B。(2)C3-、HB-。(3)B、C。(4)H3C+3OH-=C3-+3H2O,2HA+C3-=2A-+H2C-。10.(1)pH=1.7;(2)Mr=23;(3)變紅色、變無(wú)色、變紅色。11.(1)1;(2)0.1;(3)10a+b-14,。
1、常溫下,將pH的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液中氫離子濃度最接近
A.B.
C.D.
2、pH=5的強(qiáng)酸與pH=11的強(qiáng)堿溶液混合至pH=7,求酸堿的體積比?
3、pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合,所得溶液的pH=11,則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是A、11:1B、9:1C、1:11D、1:9
4、下列敘述中,正確的是()。
A、中和10mL0.1molL-1醋酸與中和100mL0.01molL-1的醋酸所需同種堿溶液的量相同
B、中和10mLPh=1醋酸與中和100mLpH=2的醋酸所需同種堿溶液的量相同
5、在25℃時(shí),有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液等體積混合。
(1)若a+b=14,則溶液呈性(2)若a+b=13,則溶液呈性
(3)若a+b14,則溶液呈性
6、250C時(shí),10體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前,該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系是什么?
,水的電離和溶液的pH值
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
??了解水的電離和水的離子積;
??了解溶液的酸堿性和pH值的關(guān)系
??掌握有關(guān)pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力及知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
??通過(guò)酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響的討論,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電離理論,獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
??通過(guò)pH的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。
情感目標(biāo)
對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一及事物間相互聯(lián)系與相互制約的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)的第一部分重點(diǎn)介紹水的電離和水的離子積常數(shù),是對(duì)上一節(jié)電離平衡的具體應(yīng)用,同時(shí)又為接下來(lái)學(xué)習(xí)溶液酸堿性作必要的準(zhǔn)備。一開始,教材根據(jù)水有微弱導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說(shuō)明水是極弱的電解質(zhì),突出了化學(xué)研究以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的原則。然后,應(yīng)用電離平衡理論,用電離平衡常數(shù)推導(dǎo)出水的離子積常數(shù),使水的離子積常數(shù)的概念有了充分的理論依據(jù),也反映了兩個(gè)常數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,便于學(xué)生理解溫度、濃度等外界條件對(duì)水的離子積常數(shù)的影響。
本節(jié)的第二部分為溶液的酸堿性和pH。教材首先指出常溫下即便是在稀溶液中,水的離子積仍然是一個(gè)常數(shù),由此進(jìn)一步說(shuō)明c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小是決定溶液的酸堿性的根本原因。在具體分析了溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH-)的關(guān)系之后,結(jié)合實(shí)際說(shuō)明了引入pH的必要性,這也為后面討論pH的范圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達(dá)式之后,教材隨即介紹了pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,并在分析計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上討論了溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,最后強(qiáng)調(diào)了pH的應(yīng)用范圍。
從教材編排的看,整節(jié)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn),成為一個(gè)前后緊密聯(lián)系的整體。
教材還安排了“資料”和“閱讀”,這不僅可以豐富學(xué)生的知識(shí),更有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
還應(yīng)注意的是,根據(jù)新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),教材將“pH值”改稱為“pH”。教學(xué)中要以教材為準(zhǔn),不可讀錯(cuò)。
教法建議
遷移電離平衡理論學(xué)習(xí)水的電離。可以提出這樣的問(wèn)題“實(shí)驗(yàn)證明水也有極弱的導(dǎo)電性,試分析水導(dǎo)電的原因”,以問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考,由學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)的電離理論得出“水是極弱的電解質(zhì),純水中存在水的電離平衡”的結(jié)論。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),利用化學(xué)平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積常數(shù),可以在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成;對(duì)于學(xué)生層次較低的班級(jí),可以以教師為主進(jìn)行推導(dǎo)。
推導(dǎo)水的離子積常數(shù),目的在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)水的離子積常數(shù)與水的電離平衡常數(shù)之間的聯(lián)系,更好地理解水的離子積常數(shù)只隨溫度變化而變化的原因。教學(xué)中切不可把重點(diǎn)放在使學(xué)生掌握水的離子積常數(shù)的推導(dǎo)方法上。
可以利用電腦動(dòng)畫,演示水的電離過(guò)程,增強(qiáng)直觀性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,并激發(fā)學(xué)生興趣,鞏固所學(xué)知識(shí)。
討論溶液的酸堿性時(shí),應(yīng)先讓學(xué)生分析酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響,分析水中加入酸或堿后c(H+)和c(OH-)的變化。再根據(jù)KW=Kc(H2O),說(shuō)明對(duì)于稀溶液而言,c(H2O)也可看作常數(shù)。因此,只要溫度一定,無(wú)論是純水還是稀溶液在KW都為常數(shù),或者說(shuō)c(H+)和c(OH-)的乘積都是定值。進(jìn)而得出水溶液的酸堿性是由c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小所決定的結(jié)論,并具體說(shuō)明二者之間的關(guān)系。
關(guān)于pH的教學(xué)可以分以下幾步進(jìn)行。先說(shuō)明引入pH的意義,再給出計(jì)算式,介紹有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,最后總結(jié)溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)pH的使用范圍。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),可以讓學(xué)生通過(guò)討論來(lái)確定pH的使用范圍。
可安排學(xué)生課下閱讀課后的“資料”和“閱讀”材料,開闊視野,增長(zhǎng)知識(shí)。
水的電離和溶液的pH值
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
??了解水的電離和水的離子積;
??了解溶液的酸堿性和pH值的關(guān)系
??掌握有關(guān)pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力及知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
??通過(guò)酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響的討論,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電離理論,獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
??通過(guò)pH的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。
情感目標(biāo)
對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一及事物間相互聯(lián)系與相互制約的辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)的第一部分重點(diǎn)介紹水的電離和水的離子積常數(shù),是對(duì)上一節(jié)電離平衡的具體應(yīng)用,同時(shí)又為接下來(lái)學(xué)習(xí)溶液酸堿性作必要的準(zhǔn)備。一開始,教材根據(jù)水有微弱導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說(shuō)明水是極弱的電解質(zhì),突出了化學(xué)研究以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)的原則。然后,應(yīng)用電離平衡理論,用電離平衡常數(shù)推導(dǎo)出水的離子積常數(shù),使水的離子積常數(shù)的概念有了充分的理論依據(jù),也反映了兩個(gè)常數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,便于學(xué)生理解溫度、濃度等外界條件對(duì)水的離子積常數(shù)的影響。
本節(jié)的第二部分為溶液的酸堿性和pH。教材首先指出常溫下即便是在稀溶液中,水的離子積仍然是一個(gè)常數(shù),由此進(jìn)一步說(shuō)明c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小是決定溶液的酸堿性的根本原因。在具體分析了溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH-)的關(guān)系之后,結(jié)合實(shí)際說(shuō)明了引入pH的必要性,這也為后面討論pH的范圍埋下了伏筆。在給出了pH的表達(dá)式之后,教材隨即介紹了pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,并在分析計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上討論了溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,最后強(qiáng)調(diào)了pH的應(yīng)用范圍。
從教材編排的看,整節(jié)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn),成為一個(gè)前后緊密聯(lián)系的整體。
教材還安排了“資料”和“閱讀”,這不僅可以豐富學(xué)生的知識(shí),更有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
還應(yīng)注意的是,根據(jù)新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),教材將“pH值”改稱為“pH”。教學(xué)中要以教材為準(zhǔn),不可讀錯(cuò)。
教法建議
遷移電離平衡理論學(xué)習(xí)水的電離??梢蕴岢鲞@樣的問(wèn)題“實(shí)驗(yàn)證明水也有極弱的導(dǎo)電性,試分析水導(dǎo)電的原因”,以問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考,由學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)的電離理論得出“水是極弱的電解質(zhì),純水中存在水的電離平衡”的結(jié)論。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),利用化學(xué)平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積常數(shù),可以在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成;對(duì)于學(xué)生層次較低的班級(jí),可以以教師為主進(jìn)行推導(dǎo)。
推導(dǎo)水的離子積常數(shù),目的在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)水的離子積常數(shù)與水的電離平衡常數(shù)之間的聯(lián)系,更好地理解水的離子積常數(shù)只隨溫度變化而變化的原因。教學(xué)中切不可把重點(diǎn)放在使學(xué)生掌握水的離子積常數(shù)的推導(dǎo)方法上。
可以利用電腦動(dòng)畫,演示水的電離過(guò)程,增強(qiáng)直觀性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,并激發(fā)學(xué)生興趣,鞏固所學(xué)知識(shí)。
討論溶液的酸堿性時(shí),應(yīng)先讓學(xué)生分析酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響,分析水中加入酸或堿后c(H+)和c(OH-)的變化。再根據(jù)KW=K·c(H2O),說(shuō)明對(duì)于稀溶液而言,c(H2O)也可看作常數(shù)。因此,只要溫度一定,無(wú)論是純水還是稀溶液在KW都為常數(shù),或者說(shuō)c(H+)和c(OH-)的乘積都是定值。進(jìn)而得出水溶液的酸堿性是由c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小所決定的結(jié)論,并具體說(shuō)明二者之間的關(guān)系。
關(guān)于pH的教學(xué)可以分以下幾步進(jìn)行。先說(shuō)明引入pH的意義,再給出計(jì)算式,介紹有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,最后總結(jié)溶液的酸堿性和pH的關(guān)系,并強(qiáng)調(diào)pH的使用范圍。對(duì)于學(xué)生層次較高的班級(jí),可以讓學(xué)生通過(guò)討論來(lái)確定pH的使用范圍。
可安排學(xué)生課下閱讀課后的“資料”和“閱讀”材料,開闊視野,增長(zhǎng)知識(shí)。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
水的電離和溶液的pH值
重點(diǎn):水的離子積,、與溶液酸堿性的關(guān)系。
難點(diǎn):水的離子積,有關(guān)的簡(jiǎn)單計(jì)算。
教學(xué)過(guò)程
引言:
在初中我們學(xué)習(xí)了溶液的酸、堿度可用pH值表示,這是為什么呢?為什么可以用pH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的堿性?唯物辯證法的宇宙觀認(rèn)為:“每一事物的運(yùn)動(dòng)都和它周圍的其他事物相互聯(lián)系著和相互影響著。”物質(zhì)的酸堿性是通過(guò)水溶液表現(xiàn)出來(lái)的,所以,先研究水的電離。
1.水的電離
[實(shí)驗(yàn)演示]用靈敏電流計(jì)測(cè)定純水的導(dǎo)電性。
現(xiàn)象:靈敏電流計(jì)指針有微弱的偏轉(zhuǎn)。
說(shuō)明:能導(dǎo)電,但極微弱。
分析原因:純水中導(dǎo)電的原因是什么?
結(jié)論:水是一種極弱電解質(zhì),存在有電離平衡:
在25℃時(shí),1L純水中(即55.56mol/L)測(cè)得只有的發(fā)生電離。
(1)請(qǐng)同學(xué)生們分析:該水中等于多少?等于多少?和有什么關(guān)系?
①
②
③
(2)水中
這個(gè)乘積叫做水的離子積,用表示。
(3)請(qǐng)同學(xué)從水的電離平衡常數(shù)推導(dǎo)水的離子積K。
(4)想一想
①水的電離是吸熱?還是放熱?
②當(dāng)溫度升高,水的離子積是:(升高,降低或不變)
③當(dāng)溫度降低,水的離子積是:(“增大”,“減小”或“不變”)
[結(jié)論]水的電離是個(gè)吸熱過(guò)程,故溫度升高,水的增大。25℃時(shí),
;100℃時(shí),。
(5)水的離子積是水電離平衡時(shí)的性質(zhì),它不僅適用于純水,也適用于任何酸、堿、鹽稀溶液。即溶液中
①在酸溶液中,近似看成是酸電離出來(lái)的濃度,則來(lái)自于水的電離。
且
②在堿溶液中,近似看成是堿電離出來(lái)的濃度,而則是來(lái)自于水的電離。
[想一想]
為什么酸溶液中還有?堿溶液中還有?它們的濃度是如何求出來(lái)的?
2.溶液的酸堿性和pH
(1)溶液的酸堿性
常溫時(shí),溶液酸堿性與,的關(guān)系是:
中性溶液:,,越大,酸性越強(qiáng),越小,酸性越小。
堿性溶液:,,越大,堿性越強(qiáng),越小,堿性越弱。
(2)溶液酸堿性的表示法:
①當(dāng)或大于1mol/L時(shí),可直接用或來(lái)表示溶液酸堿性。
②若或小于1mol/L,如,或,這種表示溶液酸堿就很不方便,化學(xué)上采用pH來(lái)表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。
pH為氫離子物質(zhì)的量濃度的負(fù)常用對(duì)數(shù),表示溶液酸堿度強(qiáng)弱。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析:
1.影響水電離的因素
(1)溫度:電離過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程,溫度越高,水電離程度越大,也增大。
25℃時(shí),
100℃時(shí),
(2)酸或堿電離出來(lái)的或都會(huì)抑制水的電離,使水電離出來(lái)的與濃度減小。其對(duì)水的電離抑制程度決定于酸堿的或,而與酸堿的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。
(3)溶液的酸堿性越強(qiáng),水的電離度不一定越小。(具體實(shí)例待學(xué)習(xí)鹽水解時(shí)介紹)
2.在酸、堿、鹽溶液中,水電離出來(lái)的
(1)酸溶液中:溶液中約等于酸電離出來(lái)的,通過(guò)求溶液中;水電離出來(lái)的等于;
(2)堿溶液中:溶液中約等于堿電離出來(lái)的,通過(guò)求溶液,此就是水電離出的且等于溶液中水電離出來(lái)的。
(3)在水解呈酸性鹽溶液中,溶液中等于水電離出來(lái)的;
在水解呈堿性鹽溶液中,溶液中等于水電離出來(lái)的。
總結(jié)、擴(kuò)展
要點(diǎn)
內(nèi)容
水(或溶液)離子積
(25℃)
溶液pH
溶液酸堿性與pH
:
擴(kuò)展
1.已知強(qiáng)酸、強(qiáng)堿稀溶液的pH,等體積混合后,求混合液pH(近似計(jì)算)
適用于選擇題型與填空題型的速算規(guī)律。
混合前
混合后
條件
強(qiáng)酸,強(qiáng)堿等體積混合,
2.強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合呈中性時(shí)二者體積與pH變化規(guī)律
(1)若pH酸+pH堿=14,則;
(2)若pH酸+pH堿>14,則;
(3)若pH酸+pH堿<14,則
3.強(qiáng)酸(弱堿),弱酸(強(qiáng)堿)加水稀釋后的pH變化規(guī)律:
(1)強(qiáng)酸,,加水稀釋倍,則;
(2)弱酸,,加水稀釋倍,則;
(3)強(qiáng)堿,,加水稀釋倍,則;
(4)弱堿,,加水稀釋倍,則;
(5)酸堿無(wú)限稀釋,pH只能接近于7,酸不可能大于7,堿不可能小于7。
二個(gè)單位,由13變?yōu)?1。溶液中減少,增大,pH變小。
例1等體積的和的兩種鹽酸溶液,混合后,求混合液pH?(設(shè)體積變化忽略不計(jì))。
解:設(shè)混合前兩種鹽酸體積都為
混合前:
,,溶液中
,,溶液中
混合后,溶液中氫離子物質(zhì)的量是原兩種溶液中物質(zhì)的量總積。
即
∴
答混合液pH為3.3。
例2指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)。
和的兩種溶液等體積混合,求混合液的pH?
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
板書設(shè)計(jì)
第二節(jié)水的電離和溶液pH
一、水的電離與離子積
1.水的電離
2.水的離子積
常溫下,
(僅是溫度函數(shù))
3.影響水電離的因素
(1)溫度:水的電離是吸熱過(guò)程,升溫促使電離,增大。
(2)溶液中,濃度增大,均抑制水的電離,但不變。
二、溶液的酸堿性與pH值
溶液中小于1mol/L時(shí),用pH來(lái)表示溶液的酸堿性。
關(guān)鍵掌握求不同溶液中的。
探究活動(dòng)
pH等于13與pH等于9的兩NaOH溶液等體積混合后,所得溶液的pH是多少?
pH等于1與pH等于5的兩強(qiáng)酸溶液各10mL,混合后溶液的pH是多少?
并結(jié)合以上兩題總結(jié)出規(guī)律。
參考答案:兩NaOH溶液等體積混合
分析先求出兩溶液的,繼而求出混合溶液的,再據(jù)水的離子積求出混合溶液的,并取負(fù)對(duì)數(shù),即可計(jì)算出兩強(qiáng)堿溶液混合后的pH。
解:pH=13,=,=。PH=9,,。
混合后溶液的為:
混合后溶液的為:
混合后溶液的pH為:
兩強(qiáng)酸溶液混合:
分析pH等于1的強(qiáng)酸溶液為,pH值等于5的強(qiáng)酸溶液為,混合后溶液的要用原兩強(qiáng)酸所含的物質(zhì)的量除以混合后溶液的體積。
解:兩強(qiáng)酸溶液混合后的氫離子濃度為:
混合溶液的pH為:
小結(jié):兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合,所得溶液pH由堿性強(qiáng)的溶液決定,比堿性強(qiáng)的原溶液pH略小,其值為-0.3。兩種強(qiáng)酸溶液等體積混合,所得溶液的pH由酸性強(qiáng)的溶液決定,比酸性強(qiáng)的原溶液pH略大,其值為+0.3。