其数学表达式是: PH=-lg c (H+)四、教学过程教学内容及教师活动学生活动设计意图【引言】在初中我们学习了溶液的酸碱度可以用PH表示,这是为什么呢?为什么可以用PH表示溶液的酸性,也可以表示溶液的碱性?唯物辩证法的宇宙观认为:“每一事物的运动都和它周围的其他事物相互联系着和相互影响着物质的酸碱性是通过水溶液表现出来的,所以,先研究水的电离演示实验】用灵敏电流计测定水的导电性现象:灵敏电流计指针有微弱的偏转说明:能导电,但极微弱分析原因:纯水中导电的原因是什么?结论:水是一种极弱电解质,存在有电离平衡板书】第二节 水的电离和溶液酸的碱性一、 水的电离【讲解】水是极弱电解质,发生微弱的(自偶)电离H2O+H2O H3O+ + OH -【动画演示】水分子电离过程【思考】在25℃时1L纯水中(即55.6mol/L)测得只有1×10-7molH2O发生电离请同学们分析:该水中c (H+)等于多少? c (OH -)等于多少?c (H+)和c (OH -)有什么关系?【结论】①c (H+)=1×10-7mol/L②c (OH -)= 1×10-7mol/L③c (H+)= c (OH -)= 1×10-7mol/L实验测定:25℃时c (H+)= c (OH -)= 1×10-7mol/L100℃c (H+)= c (OH -)= 1×10-6mol/L【板书】1. H2O+H2O H3O+ + OH -简写:H2O H+ + OH -实验测定:25℃时c (H+)= c (OH -)= 1×10-7mol/L【练习】写出H2O H+ + OH -的化学平衡常数。
讲解】在25℃时,实验测得1L纯水中只有1×10-7molH2O发生电离,因此纯水中c (H+)= c (OH -)= 1×10-7mol/L电离前后,H2O的物质的量几乎不变,c (H2O)可以看做是个常数,c (H2O)= 55.6mol/L故25℃时,H2O的电离常数K=1×10-7×10-7/55.6=1.8×10-16【板书】2. H2O的电离常数【讲解】由于电离的水很少,故c (H2O)= 55.6mol/L 为一常数,K也为一常数常数乘常数必然为一个新的常数,用Kw表示,因此有:在25℃时,Kw= c (H+)* c (OH -)= 1×10-14,就叫做水的离子积板书】3.水的离子积:25℃时,Kw= c (H+)* c (OH -)= 1×10-14【分析交流】分析教材第46页表3-2,总结水的电离的影响的因素由表3-2我们可以得到什么结论?为什么?【讲解】因为水的电离为吸热过程,所以当温度升高时,利于水的电离,水的离子积增大板书】影响因素:温度越高,Kw越大,水的电离度越大对于中性水,尽管Kw和电离度增大,但仍是中性水过渡】由于水的电离,在水溶液中始终存在着H+、OH -,因此,水的离子积是水电离平衡时的性质,稀水溶液H+、OH - 浓度的乘积也等于水的离子积。
那么,溶液中H+、OH -的浓度与溶液的酸碱性有什么关系呢?【板书】二、溶液的酸碱性与PH1、 溶液的酸碱性【思考与交流】1.1L酸或碱的稀溶液中水的物质的量为55.6mol,此时,发生电离后,发生电离的水是否仍为纯水时的1×10-7mol/L?【提示】从水的电离平衡移动考虑2.比较纯水、酸、碱溶液中的c (H+)和c (OH -)的相对大小关系3.酸溶液中是否存在OH -?碱溶液中是否存在H+?解释原因讲解】纯水中:H2O H+ + OH - ,c (H+)=c (OH -)碱溶液中:H2O H+ + OH - NaOH===Na++OH-, c (OH -)升高,c (H+)下降,水的电离程度降低c (H+)c (OH -)实验证明:在稀溶液中:Kw=c(H+) * c(OH-) 25℃时,Kw= 1×10-14【板书】稀溶液中:25℃时,Kw= c (H+)* c (OH -)= 1×10-14 常温下:中性溶液:c (H+)=c (OH -) = 1×10-7mol/L酸性溶液:c (H+)>c (OH -),c (H+)>1×10-7mol/L碱性溶液: c (H+)
即溶液中KW =c (H+)·c (OH –) =1×10-14由此我们可以进行有关c (H+)、c (OH -)的简单计算思考】如何计算酸溶液中的c (OH -)或碱溶液中的c (H+)?【讲解】在酸溶液中,c (H+)近似看成是酸电离出来的H+浓度,c (OH -)则来自于水的电离且c (OH -)= 1×10-14/ c (H+)在碱溶液中,c (OH -)近似看成是碱电离出来的OH –浓度,而c (H+)则是来自于水的电离c (H+)=1×10-14/ c (OH -)2、溶液酸碱性的表示法: ①当c (H+)或c (OH -)大于1mol/L时,可直接用c (H+)或c (OH -) 来表示溶液酸碱性②若c (H+)或c (OH -)小于1mol/L,如c (H+) = 1×10-7mol/L,或c (H+) = 1.24×10-5mol/L,这种表示溶液酸碱就很不方便,化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱 PH=-lg c (H+) pH为氢离子物质的量浓度的负常用对数,表示溶液酸碱度强弱多媒体】 练习【小结】略【作业】课本第52页 1、2、3思考观看实验思考回答分析思考回答记录写出答案:倾听、领会分析交流,回答:随温度的升高,水的离子积逐渐增大。
思考交流倾听记录思考讨论倾听理解学生练习激发学习欲望使学生亲身体会到水的电离特点增强直观性培养学生分析问题的能力从数据上让学生感受水的电离程度知识复习与运用通过平衡常数引入水的离子积培养学生分析问题的能力新旧知识联系引起学生进一步学习的欲望运用平衡移动原理解释溶液的酸碱性,加深知识之间的联系培养学生知识运用的能力巩固新知板书设计第二节 水的电离和溶液酸碱性一、水的电离1、H2O+H2O H3O+ + OH –实验测定:25℃时c (H+)= c (OH –)= 1×10-7mol/L2. H2O的电离常数3.水的离子积:25℃时,Kw= c (H+)* c (OH –)= 1×10-14影响因素:温度越高,Kw越大,水的电离度越大对于中性水,尽管Kw和电离度增大,但仍是中性水二、溶液的酸碱。