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            水的電離和溶液的pH值

            時(shí)間:2022-08-17 08:46:02 高三化學(xué)教案 我要投稿
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            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)立分析問題、解決問題的能力。
            ??通過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!蔽镔|(zhì)的酸堿性是通過水溶液表現(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 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? 有什么關(guān)系?

             、

              ②

             、

            (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?

             、诋(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

             、僭谒崛芤褐, 近似看成是酸電離出來(lái)的 濃度, 則來(lái)自于水的電離。

              且

             、谠趬A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。

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